2章习题总结.ppt
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1、习 题 课,第一章 流体流动 第二章 流体输送机械,1.有一管壳式换热器,热、冷溶液在其中交换热量。已知换热器外壳内径为600mm,其中装有269根25mm2.5mm的列管束。每小时有5104Kg冷流体在管束外侧流过,已知该冷流体的平均密度为810 Kg/m3,粘度为1.9110-3 Pas。试求冷流体在管束外流过的流动型态。,2.内径d1为100mm的垂直细管突然扩大至内径d2为200mm的粗管。在稳定条件下,水以8m/s的流速从顶部进入,然后从底部排出。两管上的测压口与水银压差计相连,两侧压口间的垂直距离为1.5m,其间直管摩擦阻力可以忽略不计,突然扩大阻力按下式计算: 取水的密度为100
2、0Kg/m3,汞的密度13600 Kg/m3。 试求:压差计R的读数。,3.如图所示的是一个丙烯精馏塔的回流系统,精馏塔内的操作压力为1.33 Mpa(表压),贮槽内液面上方压力为2.05 Mpa(表压),塔内丙烯出口管距离槽内液面高度差为30m,管道内径为140mm,丙烯密度为600 Kg/m3,当输送量为40吨/h时,管路全部摩擦损失为150 J/Kg,试核算将丙烯从送到精馏塔是否需要泵?,解:设贮槽液面为上游截面1-1,塔中丙烯管出口为下游截面2-2。假定需要一台泵,其输给丙烯液体的能量为ws(J/Kg),若ws为正,则需要泵;反之则不需要。,根据机械能守恒方程可知:,4.如图所示的一冷
3、冻盐水循环系统,盐水的循环量为45 m3/h,密度为1100 Kg/m3。管路的直径相同,盐水自A流经两个换热器到B处的能量损失为98J/Kg,自B流到A的能量损失为49J/Kg,试计算: 1)泵的轴功率为多少千瓦?设泵的效率为70%; 2)若A处压力表读数为0.25 Mpa,B处的压力表读数为多少?,解: 1)以与A处紧邻的两管截面分别为上游截面1-1与下游截面2-2。因此,两截面上的p , z ,u 均相同,故有: 所以有:有效功率 轴功率:,2)以A处为上游截面1-1,B处为下游截面2-2,则有,即压力表B的读数为0.067MPa,5.如图所示,贮槽内水位维持稳定。槽的底部与内径为100
4、mm的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀。距管入口端15m处装有以汞为指示液的U形管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气,压差计连接管内充满了水,U形管汞面上有一小段水柱,计算时可以忽略。当闸阀关闭时,测得R=600mm、h=1500mm;当闸阀部分开启时,R=400mm、h=1400mm。摩擦系数可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5。试求每小时从管中流出多少平方米的水?,解:在贮槽液面1-1及测压截面2-2间列机械能守恒方程,以管子中心线为基准水平面:,z1可以通过闸阀全关时的数据算出:,6.用某离心油泵从贮槽吸取液态异丁烷至反应器,贮槽液面恒定,液面上方压强为660KPa
5、 (绝压),泵安装于贮槽液面以下1.6m处。吸入管路的压头损失为1.6m。输送条件下异丁烷的密度为530Kg/m3,饱和蒸汽压为645KPa,输送流量下泵的气蚀余量为3.5m,试分析该泵能否正常操作。,本题的实质是核算离心泵的安装高度是否合适,即考察目前的安装高度能否避免发生气蚀现象。,解:因已知泵的气蚀余量,故可计算泵的安装高度:,已知泵的实际安装高度为-1.6m(以贮槽液面做为基准水平面),大于允许安装高度,既表明泵的实际安装高度偏高,可能发生气蚀现象,故该泵不能正常操作。,7.用离心泵将敞口贮水池内水送到常压高位槽,两槽液面位差为8m,液面保持恒定。特定管路的压头损失可表示为: 试求该条
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