化工原理习题――第二章

1、 第二章 为 1m 和 4m。求： （1）选择一台合适的离心泵油泵。 （2）确定该泵的安装高度。 答案与评分标准 解： （1）选离心油泵 题给：Qe=15m3/h， Du 2 Dp 150 ´ 10 3 - 0 + + H f = 5+0+ + 1 + 4 = 30.12m （3 分） 而 H e = DZ + 2 g rg 760 ´ 9.81 据 Qe15m3/h，He30.12m 查上册教材附录 24 （P303）选 65Y60B 型离心油泵合适。 其性能为：流量 19.8m3/h，扬程 38m，转速 2950r/min，轴功率 3.75Kw，电动机功率 5.5Kw，

2、 效率 55，气蚀余量 2.6m。 （3 分） （2）确定安装高度 该油泵的气蚀余量 Dh = 2.6m ，则有： Hg = p a - pv (101.33 - 79.8 ´ 10 3 - Dh - H f 0-1 = - 2.6 - 1 = -0.712m （3 分） rg 760 ´ 9.81 为安全起见，该泵的实际安装高度应比（-0.712m）要低 0.51m。 （1 分） 62. 试题： 用离心泵从敞口贮槽向表压为 9.81×104Pa 的密闭高位槽输送清水，两槽液面恒定，其间垂 直距离为 15m。管径为 F102 ´ 4mm ，管长（包括流动

3、系统所有局部阻力的当量长度）为 120m，流动在阻力平方区，摩擦系数为 0.015，流量为 40m3/h.。求： （1）管路的特性方程 式； （2）泵的升扬高度与管路所需的压头。 答案与评分标准 解： （1）管路特性方程： 水的密度取 1000Kg/m3。 Dp 9.81 ´ 10 4 - 0 = 15 + = 25m K = DZ + rg 1000 ´ 9.81 B=( 8 2 （1.5 分） L + SLe Sz L + SLe 8 + 4 = (l × + Sz × 2 4 5 d p g d d p d g （3 分） 120 8 4 2 5

4、= 0.015 ´ ´ = 2.027 ´ 10 s / m 0.094 p 2 ´ (0.094 4 ´ 9.81 (l × 可得管路特性方程为： H e = K + B × Qe = 25 + 2.027 ´ 10 Qe （Qe 单位为 m3/s） 4 2 2 （1 分） （2）求泵的升扬高度与所需的压头： 泵的升扬高度即为两液面位差： DZ = 15m （1 分） 管路所需得压头 He：代入 Qe40m3/h，可得： He = 25 + 2.027 ´ 10 4 ´ ( 40 2 = 27

5、.7m （1.5 分） 3600 63. 试题： 用离心通风机将大气中空气 （20， 101.33KPa） ， 通过内径为 0.6m， 长度为 110m （包括所有局部阻力的当量长度）得水平管路送到某设备。设备的表压强为 16 17 第二章 ，空气通过管路的平 1´ 10 4 Pa 。空气的输送量为 1.5 ´ 10 4 m 3 / h （按入口状态计） 均密度 r ' m 为1.265Kg / m 3 ，平均流速为 14.1m/s。摩擦系数为 0.0175。现有库 存一台离心通风机，性能如下： 转速 1450r/min，风量 16000m3/h，风压 11000P

6、a，核算此风机是否合适。 答案与评分标准 解： （1）在风机进口截面 1-1与管路出口截面 2-2间列柏努力方程式，可得管路 u2 所需风压为： H 'T = ( p 2 - p1 + r × + r × Sh f （1.5 分） 2 式中，p10（表压） ， p2 = 1´ 10 4 Pa （表压） ， r = r ' m = 1.265Kg / m 3 ， u = 14.1m / s （1 分） （2）求 Sh f ： Sh f = l × L + Le u 2 110 (14.1 2 × = 0.0175 ´ ´ = 318.9 J / Kg （2 分） d 2 0.6 2 4 (14.1 2 + 1.265 ´ 318.9 = 10529 Pa（1.5 分） （3） 求 HT：H 'T = (1 ´ 10 - 0 + 1.265 ´ 2 （4） H T = H 'T × 1.2 1.2 = 10529 ´ = 9988Pa （1 分） r 'm 1.265 （ 5 ） 计算结果说明：库存风机可