一、填空
1.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。
2.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线,这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。
3.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用 皮托 流量计测量。
4.牛顿粘性定律的表达式τ=μ
,其应用条件是 牛顿型流体层(滞)流流体。
5.如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写出:
u2p常数 ; 单位质量流体的机械能衡算式为Ez2gg单位重量流体的机械能衡算式为 Egzu22p常数;
u2p常数; 单位体积流体的机械能衡算式为 Ez2gg6.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1ρg+(u12ρ/2)+p1+Wsρ= z2ρg+(u22ρ/2)+p2 +ρ∑hf ,各项单位为 Pa(N/m2) 。
7.气体的粘度随温度升高而 增加 ,水的粘度随温度升高而 降低 。 8.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能 减小 。
9.并联管路中各管段压强降 相等 ;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。
10 在离心泵工作时,用于将动能转变为压能的部件是____泵壳__________。
11.测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将 不变 。
12. 离心泵的轴封装置主要有两种: 填料密封 和 机械密封 。
13.若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头 降低,流量减小,效率降低,轴功率增加。 14.雷诺准数的表达式为_____ Re=duρ/μ___________。当密度ρ=1000kg.m-3
,粘度
μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s____10______,其流动类型为__湍流____。
,其雷诺准数等于
15.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___ 850______mmHg,真空度为___-100____mmHg.
16.管出口的局部阻力系数等于__1.0__,管入口的局部阻力系数等于____0.5__。 17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 ___不变_____。
18. 当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=___64/Re _______,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与_______ Re _____、______ε/d _______有关。
19. 牛顿粘性定律的表达式为___τ=μdu/dy _______,动力粘度 (简称为粘度)μ的SI单位为____ Pa.s或N.s.m __。运动粘度ν的SI单位为___ m.s _。
20.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将______减小____,摩擦系数____增大________,管道总阻力损失____不变________。
21.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有___粘性______。
22.在大气压为101.3KPa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为9.81×104Pa,若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数为 8.41104 Pa,相当于 0.8576 Kgf/cm2。
23.因次分析法的原理是 因次一致性原则 ,其主要目的是 组成数群缩减变量,使实验及数据关联工作简化、可靠。
24.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。
25.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线,这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。
26.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。
27.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1ρg+(u1ρ/2)+p1+Wsρ= z2ρg+(u22ρ/2)+p2 +ρ∑hf ,各项单位为 Pa(N/m2) 。
28.气体的粘度随温度升高而 增加 ,水的粘度随温度升高而 降低 。 29.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能 减小 。
2
30.流体流动的连续性方程是 u1Aρ1= u2Aρ2=···= u Aρ ;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d12 = u2d22 = ···= ud2。
31.并联管路中各管段压强降 相等 ;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。
32. 离心泵的轴封装置主要有两种: 填料密封 和 机械密封 。
33. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头 降低,流量减小,效率降低,轴功率增加。 34. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位____重量______流体所具有的静压能,称为__________静压头_____。
35.柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度___降低____,因为_____阻力损失增大______,
36.某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为____1472w ____.
37.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,会发生____气蚀。______现象。
38.用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量___减少__,扬程_______增大______。
39.离心泵输送的液体密度变大,则其扬程___不变______,流量___不变_____,效率_____不变____,轴功率______变大___。
40.离心泵在启动时应先将出口阀___关闭____,目的是_____减少启动功率,_保护电机_____________。
41.离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体。这种现象称为____气缚______现象。
42.离心泵的流量常用____出口阀____调节。
43.某一离心泵在运行一段时期后,发现吸入口真空表读数不断下降,管路中的流量也不断减少直至断流。经检查,电机、轴、叶轮都处在正常运转后,可以断定泵内发生____气缚_____现象;应检查进口管路有否____泄漏现象______。
44.离心泵的性能曲线通常包括___H-Q_曲线、__η-Q__和_N-Q__曲线。这些曲线表示在一定__转速____下,输送某种特定的液体时泵的性能。 45.离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是_效率最高__时的流量和扬程。 46.离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_ 气蚀___现象。 47.当离心泵出口阀门开大时,流量_变大 _,泵出口压力_降低___。
48.离心泵的流量调节阀安装在离心泵_出口__管路上,关小出口阀门后,真空表的读数___ 减小_,压力表的读数_增大____。 49.理想流体是指__ __黏度为零____的流体。
50.雷诺准数的物理意义是 惯性力与黏性力之比 。
51.用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩,其他条件不变。提高悬浮液温度,单位过滤时间所得滤液量将 增加 。
52.提高悬浮液的固体含量,单位过滤时间所得滤液量将 减小 。
53.对恒压过滤,若滤饼不可压缩,介质阻力不计,(1)过滤量增大一倍,则过滤素缎为原来的 1/2 ,(2)当过滤面积增大一倍,则过滤速度增大为原来的 4 倍。 54.用压滤机分离悬浮物,滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍,滤液量增加到原来的 √2 倍,过滤面积增加一倍,滤液量增加到原来的 2 倍。 二、选择
1. 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用A流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 2. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A。 A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 3. 离心泵的调节阀开大时, B
A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高
4. 水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道总阻力损失 C 。
A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 5. 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的 C 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能 6. 在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数数值 C
A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关 7. 已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根25×2.5mm的换热管,每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91×10-3Pa·s,则溶液在管束外流过时的流型为 A 。
A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定
8. 某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 C 。
A 停泵,向泵内灌液 B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大
9. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时,若流体为层流,则压降p为原来的 C 倍。 A 4 B 8 C 16 D 32
10.离心泵输水管路在操作过程中若关小输水阀,则下列哪一条有错误(C)?
A 泵的特性曲线方程不变 B 管路阻力系数上升 C 管路总阻力不变 D 压头上升 11. 在下面几种叶轮中,_____C_______的效率最高。
(A)开式叶轮 (B)半开式叶轮 (C)闭式叶轮 12.对于恒压过滤( D )。
(A)滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的
倍
(B)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 (C)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍
(D)当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的
倍
13.过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤,如滤液量增大一倍,则((A)操作压差增大至原来的
倍 (B)操作压差增大至原来的4倍
(C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变
13.恒压过滤,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液量((A)增大至原来的2倍 (B)增大至原来的4倍 (C)增大至原来的
倍 (D)增大至原来的1.5倍
)。
)。
C C 14.在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身,“滤渣就是滤饼”,则( C )。
(A)这两种说法都对 (B)两种说法都不对 (C)只有第一种说法正确 (D)只有第二种说法正确 15.助滤剂应具有以下性质( B )。
(A)颗粒均匀、柔软、可压缩 (B)颗粒均匀、坚硬、不可压缩 (C)粒度分布广、坚硬、不可压缩 (D)颗粒均匀、可压缩、易变形
16.当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力______C____。
(A) 不变 (B) 增大 (C) 减小 (D) 不确定
17. 水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度升高时,Re值将______A_____。
(A) 变大 (B) 变小 (C) 不变 (D) 不确定 18.层流和湍流的本质区别是____D_______。 (A)湍流流速大于层流流速
(B)流动阻力大的为湍流,流动阻力小的为层流 (C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 (D)层流无径向脉动,而湍流有径向脉动
19. 在流体阻力实验中,以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于_______B____在直管中的流动。
(A) 牛顿型流体(B)非牛顿型流体 (C) 酒精 (D)空气
220. 局部阻力损失计算式hf =u2中的u是指______A____。
(A)小管中流速u1。 (B)大管中流速u2
(u1+u2)2 (D)与流向有关 (C)小管中流速u1与大管中流速u2的平均值
21.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,设水池和水塔水面维持恒定,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致_____A_______。
(A)送水量增加,泵的压头下降 (B)送水量增加,泵的压头增大 (C)送水量增加,泵的轴功率不变 (D)送水量增加,泵的轴功率下降 22.离心泵性能曲线中的H-Q线是在_____C______的情况下测定的。 (A)效率一定 (B)功率一定 (C)转速一定 (D)管路布置一定 23. 由离心泵和某一管路组成的输送系统,其工作点______D______。 (A)由泵铭牌上的流量和扬程所决定 (B)即泵的最大效率所对应的点 (C)由泵的特性曲线所决定
(D)是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
24. 在一输送系统中,改变离心泵出口阀开度,不会影响_____C_____。 (A) 管路特性曲线 (B)管路所需压头 (C) 泵的特性曲线 (D)泵的工作点
25.流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为( B )
A. Um=1/2Umax B. Um=0.8Umax C. Um=3/2Umax
26.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关
27.推导过滤基本基本方程时,一个基本的假设是______D_________。
(A)滤液在介质中呈湍流流动 (B)滤液在介质中呈层流流动 (C)滤液在滤渣中呈湍流流动 (D)滤液在滤渣中呈层流流动 28. 过滤常数K与_____B_____无关。
(A)滤液的黏度 (B)过滤面积 (C)滤浆的浓度 (D)滤饼的压缩性 29..层流与湍流的本质区别是:( D )。
A. 湍流流速>层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。。 30.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是
粗管的( C )倍。
A. 2 B. 8 C. 4
31.表压与大气压、绝对压的正确关系是( A )。
A. 表压=绝对压-大气压 B. 表压=大气压-绝对压 C. 表压=绝对压+真空度
32.流体流动产生阻力的根本原因是,因为流体流动( C )。 A. 遇到了障碍物; B. 与管壁产生摩擦 C. 产生了内摩擦切向力
33. 在稳定连续流动系统中,单位时间通过任一截面的( B )流量都相等。 A. 体积 B. 质量 C. 体积和质量
34. 稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量( A )。
A. 仅随位置变,不随时间变 B. 仅随时间变、不随位置变 C. 既不随时间变,也不随位置变
35.将管路上的阀门关小时,其阻力系数( B )。 A. 变小 B. 变大 C. 不变 32.过滤操作中,滤液流动遇到的阻力是 D 。
A.介质阻力 B.空气阻力 C.滤渣阻力 D.介质和滤渣阻力之和
33恒压过滤且介质阻力忽略不计时,如黏度降低20%,则在同一时、时刻滤液增加 A 。
A. 11 .8% B. 9. 54 % C. 20 % D. 44%
34.在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,当过滤压差增加一倍时,其过滤速率为原来的 C 倍。
A. B.1 C.2 D.4
35.过滤基本方程式基于 D 的假设基础推导出来的。 A. 滤液在介质中呈湍流流动 B. 滤液在介质中呈层流流动 C. 滤液在滤渣中呈湍流流动 D. 滤液在滤渣中呈层流流动
17水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( A )。
A. 1/4 B. 1/2 C. 2倍
18.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强( B )。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压、
19.一般情况下,温度升高,液体的粘度( B );气体的粘度( A )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 20.(2分)
园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是( A )。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流
21. 离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( A ) A. Q C. Q
0, N0, N
0 B. Q0
0,N
0
22.离心泵的吸液高度与( A )无关
A. 排出管路的阻力大小 B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度 23. 离心泵是依靠作旋转运动的( B )进行工作的。 A. 齿轮 B. 叶轮 C. 活塞
24. 离心泵的实际安装高度,应( B )允许吸上高度。 A. 高于 B. 低于 C. 等于
25.用离心泵向某设备供液,如果设备内的压强突然增大,则泵扬程会( A ),流量会( B )。
A. 变大 B. 变小 C. 不变
26.用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是( C )。 A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了 C. 管路特性曲线变了
27. 4B型水泵中的4是代表( C ). A. 扬程4m B. 流量4m28.B型离心泵属( B )泵
A. 耐腐蚀泵 B. 清水泵 C. 油泵
29.离心泵启动之前要先灌满液,目的是防止( C )现象发生。 A. 堵塞 B. 气蚀 C. 气缚
.s
C. 吸入口径为4英寸
30.离心泵铭牌上所标的性能参数是指( B )时的值, A. 工作点 B. 最高效率 C. 最大扬程 D. 最大功率 31为减少电机的启动功率,离心泵在启动前应将( A ). A. 出口阀关闭 B. 进口阀关闭 C. 出口阀打开 D.进口阀打开
32. 离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而( B ) A. 增大 B. 减少 C. 不变
33. 由于泵内存有气体,启动离心泵而不能送液的现象,称为 ( B )现象。 A. 气蚀 B. 气缚 C. 喘振
34. 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞
C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气
35. 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用A流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 36.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A。
A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 37. 离心泵的调节阀开大时, B
A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高
38.水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道总阻力损失 C 。
A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 39.流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的 C 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能 40.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数数值 C
A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关 41.孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值 B 。
A 总在增大 B 先减小,后保持为定值 C 总在减小 D 不定
42.已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根25×2.5mm的换热管,每小时有5
×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91×10-3Pa·s,则溶液在管束外流过时的流型为 A 。
A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定 43.某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 C 。
A 停泵,向泵内灌液 B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大
44. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时,若流体为层流,则压降p为原来的 C 倍。 A 4 B 8 C 16 D 32 45.当管路的特性曲线写为H=A+BQ2时,( B )
A.A只包括单位重量流体增加的位能
B.A只包括单位重量流体增加的位能与静压能之和 C. BQ2代表管路系统损失的阻力 D. BQ2代表单位重量流体增加的动能 三、判断题:
1.化工单元操作是一种物理操作,只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。( √ ) 2. 当输送流体的管径一定时,增大流体的流量,雷诺准数减少。( × )
3.当流体充满导管(圆形)作稳态流动时,单位时间通过任一截面的体积流量相等。( × )
4.牛顿粘性定律是:流体的粘度越大,其流动性就越差。( × )
5.经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型肯定是层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其他单位制应有另外数值。( × ) 6.表压强代表流体的真实压强。( × )
7.流体流动状态的判断依据是雷诺数Re。( √ )
8. 一般情况下气体的粘度随温度的升高而增 大( √ );液体的粘度随温度的升高而减小。( √ )
9.流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。( √ ) 10.流体阻力产生的根本原因是流体与壁面之间的摩擦而引起的。( × )
11. 原油在园形管中作湍流流动时,其它条件不变,而管长增加一倍,则阻力损失增加一倍,( √ )
12.在并联的各条管路中稳定流动时,流体的能量损失皆相等。( √ ) 13.液体的相对密度是指液体的密度与水的密度的比值。( √ )
14.稳定流动时,液体流经各截面的质量流量相等( √; );则流经各截面处的体积流量也相等( √; )
15.离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为流量增加而功率增大。( √ )
16.离心泵的特点之一是有很大的操作弹性,能在相当广泛的流量范围内操作。泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。 ( √ )
17.离心泵开泵之前要先灌液,目的是防止气蚀现象发生。 ( × )
18.若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大,一条阻力很小的管路中进行性能测量时,其测出泵的性能曲线就不一样( × )。其实际供给管路的最大流量也不一样( √ )。
19.离心泵的扬程又称压头,即升扬高度( × )。
20.用离心泵输送密度比水大的液体时,泵的流量不会减少( √ ),但扬程却会减少( × )
21. 为减少吸入管路的阻力损 失,一般应使吸入管径小于排出管径( × ) 22. 当关小离心泵的出口阀时,泵的扬程增大了,其升扬高度提高了( × )。 四、简答题:
1.如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接,在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动?为什么? 答: pa /ρ+Z当(pa /ρ+Z当(pa /ρ+Z
g=pg)>pg)
/ρ+Σhf /ρ时, 由1流向2, /ρ时, 由2流向1。
2.理想流体和实际流体如何区别?
答:理想流体是流体没有粘性,流动时,不产生摩擦阻力,液体体不可压缩,受热不膨胀;而实际流体是具有粘性,有摩擦阻力,液体是可以压缩,受热是膨胀。 3. Z+p/ρg=Z
p=p
p
/ρg (1),
ρgh (2)
这两个静力学方程式说明些什么?
答:(1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点,深度相同,它的压强亦相等; (2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数,距离液面越深,则压强越大,当液面压强变化,必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。
4. 在常温下输送水,若管径一定,流量增大一倍,雷诺准数增加多少?若流量一定,管径增大一倍,则雷诺准数又如何变化? 答:
V=(π/4)d V=(π/4)(2d)
.u u'=2u Re=duρ/μ Re' 增大一倍 .u' u'=u/4 Re'=Re/2
5.何谓层流流动?何谓湍流流动?用什么量来区分它们?
层流:流体质点沿管轴作平行直线运动,无返混,在管中的流速分布为抛物线,平均流速是最大流速的0.5倍。
湍流:流体质点有返混和径向流动,平均流速约为最大流速的0.8倍。 以Re来区分,Re<2000为层流、Re>4000为湍流。 6.何谓牛顿型流体?何谓非牛顿型流体?
服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。不服从牛顿粘性定律的,称为非牛顿型流体。非牛顿型流体又分为假塑性流体和胀塑性流体。。
7.如图所示的某一输水管路中,高位槽液位保持恒定,输水管径不变。有人说:由于受到重力的影响,水在管路中会越流越快,即水通过2-2'截面的流速u流速u。。这种说法对吗?为什么? ***答案***
不对。因为是稳定连续流动按连续性方程知:质量流量相同,输水则体积流量相等,现管径不,故流速不变
8.如图所示,水在水平管中作稳定连续流动,从A流向B,问: (1)体积流量V (2)流速u (3)静压头P
u
/(ρg)和P
V
/(ρg)哪个大?为什么? =V
u+P
/(ρg)+u
/(2g)+Hf
1-1'截面的
(1) 因为输水,按连续性方程知 V(2) ∵V(3) ∵Z
=V+P
而d/(ρg)+u=Z
又∵u
d
∴u/(2g)=Zu
而 水平管Z
若 H若 H决定。
=0 则 P0则 P
/(ρg)<P/(ρg)和P
/(ρg) ;
ρg)哪个大?要由u
u
H
9. 在有一个稳压罐的一条管径不变的输送管上的A.B处分别装上一个相同规格的压力表(如图所示)。问:
(1)当管路上的阀门C关闭时,两个压力表的读数是否一致?为什么?
(2)当管路上阀门C打开时,两个压力表的读数是否相同?为什么?(设A.B处的气体密度近似相等)
(1)阀C关闭时,流体为静止状态,同一水平面上∴P (2)阀C打开,流体流动,有阻力,为Z 且ρ
=ρ
则u
=u
∴P
P
=Z
d
=P=d
10. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。若管长及液体的物性不变,而管径减至原来的一半,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍? 16
11.在相同管径的两条园形管道中,同时分别流动着油和清水(μ油>μ水),若雷诺数相同,且密度相近,试判断油速大还是水速大?为什么? ∵Re油=Re水 而 u油>u水,∴ u油>u水
12. 某车间用水量由水塔稳定供给(如图示)。现若将出口阀A关小,其流量有无改变?为什么?
∵u=[2g(Z-∑h
)]
/
当阀门A关小时,∑hf↑,但Z不变,则u↓,d不变则V↓即流量变小。 13.什么叫化工单元操作?常用的化工单元操作有哪些?
化工产品的生产过程中,具有共同物理变化,遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。例如:流体流动、流体输送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
14.离心泵有哪些基本参数和特征曲线?
离心泵的基本参数是:流量、扬程、功率和效率。
离心泵的特征曲线是:He-Qe扬程曲线,Ne-Qe功率曲线, η-Q效率曲线。 15.为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门?。
离心泵的特性是,流量越大,泵所需功率也越大。当流量为零时,功率最小,避免电机起动电流过大而烧电机,同时也避免出口管线的水力冲击。
16. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象,它们对泵的操作有何危害?应如何防止? “气缚”:由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。
“气蚀”:由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。
17.为什么离心泵可用出口阀来调节流量?往复泵可否采用同样方法调节流量?为什么? 由离心泵的工作点知,改变泵出口阀的开度,使局部阻力改变,而管路特性曲线改变,流量随之改变,此法虽不经济,但对泵运转无其它影响;而往复泵属容积式泵,压头与流量基本无关,若关闭出口阀,则因泵内压力急剧升高,造成泵体。管路和电机的损坏,故不宜用出口阀来调节流量。
18. 离心泵的主要部件有哪些?各有什么作用? 离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。
叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高。 泵壳具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用,轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。
19.离心泵的扬程和升扬高度有什么不同?
离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ρg和动压头的增量△u
/2g及克服
输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。
20. 现想测定某一离心泵的性能曲线,将此泵装在不同的管路上进行测试时,所得性能曲线是否一样?为什么?
所得性能曲线一样,因泵的性能只与泵的结构,转速有关,而与管路的情况无关。 21.当离心泵启动后不吸液,其原因主要有哪些?
不吸液的原因可能是:由于灌液不够 或底阀不严密而漏液,使泵内存有空气;由
于底阀或吸入管路 堵塞;安装高度过高;电机接线不正确致使叶轮反转等。
22.原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.2的水溶液(而其粘度与水相近)。若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化?
泵的流量,压头无变化,因密度对离心泵的流量,扬程无影响,泵的轴功率与密度成正比,会因密度的增大而增大,泵出口处压力表会因密度的增大而改变,因△P∝ρ。 五、计算
1. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量,采用图示的装置。测量时通入压缩空气,控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm,通气管距贮槽底面h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的贮存量为多少吨? 解:由题意得:R=130mm,h=20cm,D=2m,980kg/m3,Hg13600kg/m3。
(1) 管道内空气缓慢鼓泡u=0,可用静力学原理求解。 (2) 空气的很小,忽略空气柱的影响。 2. 如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口 高位槽,两槽液面均恒定不变,输送管路尺寸为83×3.5mm,泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m,压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时,进水管道全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道全部阻力损失为4.9J/kg,压力表读数为
2.452×105Pa,泵的效率为70%,水的密度为1000kg/m3,试求: (1)两槽液面的高度差H为多少? (2)泵所需的实际功率为多少kW? (3)真空表的读数为多少kgf/cm2? 解:(1)两槽液面的高度差H
在压力表所在截面2-2´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,得:
H H2 H1 H h R 观察瓶 压缩空气 其中, hf,234.9J/kg, u3=0, p3=0, p2=2.452×105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s 2.20522.4521054.929.74m 代入上式得: H529.8110009.819.81(2)泵所需的实际功率
在贮槽液面0-0´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,有:
其中, hf,036.864.9J/kg, u2= u3=0, p2= p3=0, H0=0, H=29.4m 36100010kg/s 3600故 NeWsWe2986.4w, η=70%, NNe4.27kw 代入方程求得: We=298.64J/kg, WsVs(3)真空表的读数
在贮槽液面0-0´与真空表截面1-1´间列柏努利方程,有:
其中, hf,011.96J/kg, H0=0, u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s 2.2052p11000(9.814.81.96)5.15104Pa代入上式得, 20.525kgf/cm23.两敞口贮槽的底部在同一水平面上,其间由一内径75mm 长200m的水平管和局部阻力系数为0.17的全开闸阀彼此相 连,一贮槽直径为7m,盛水深7m,另一贮槽直径为5m,盛 水深3m,若将闸阀全开,问大罐内水平将到6m时,需多长 时间?设管道的流体摩擦系数0.02。
解:在任一时间t内,大罐水深为H,小罐水深为h
1 大罐截面积=7238.465m2,
41 小罐截面积=5219.625m2,
4 当大罐水面下降到H时所排出的体积为: Vt(7H)38.465, 这时小罐水面上升高度为x;
所以 x38.465(7H)/19.62513.721.96H 而 hx316.721.96H
在大贮槽液面1-1´与小贮槽液面2-2´间列柏努利方程,并以底面为基准水平面,有: 其中 u1u20 p1p2大气压, u为管中流速, z1H, z216.721.96H 代入方程得:
若在dt时间内水面从H下降H-dH,这时体积将变化为-38.465dH,则: 故 dt38.465dH0.785(0.075)(2.96H16.72)/2.72728722.16dH1.085H6.131
4.用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压 为1.5×105Pa的密闭容器,两槽液面均恒定不变,各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为108×4mm的无缝钢管,吸入管长为20m,排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时,真空表读数为42700Pa,两测压口的垂直距离为0.5m,忽略两测压口之间的阻力,摩擦系数可取为0.02。试求: (1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h);
(2)压强表读数(Pa); (3)泵的压头(m);
(4)若泵的轴功率为10kW,求泵的效率;
(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,试分析其原因。 解:(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h);
在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面,有:
其中, hf,0116m 3m llu12u12200.020.204u12,
d2g0.129.81 z0=0, u0=0, p0=0(表压), z1=3m, p1=-42700Pa(表压)
代入上式,得: u1=2.3m/s, Q=(2)压强表读数(Pa);
4d2u65m3/h
在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面,有:
解得, p2=3.23×105Pa(表压) (3)泵的压头(m);
在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程,可得, (4) 泵的有效功率
(5) 若离心泵运行一年后发现有气缚现象,原因是进口管有泄露。 5.如图所示输水系统,已知管路总长度(包括所 有当量长度,下同)为100m,压力表之后管路长度为80m,管路摩擦系数为0.03,管路内径为0.05m,水的密度为1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为15m3/h。求:(1)整个管路的阻力损失,J/kg;(2)泵轴功率,kw;(3)压力表的读数,Pa。
解:(1)整个管路的阻力损失,J/kg; 由题意知,
lu21002.1220.03135.1J/kg 则hfd20.052H=20m H1=2m (2)泵轴功率,kw;
在贮槽液面0-0´与高位槽液面1-1´间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,有: 其中, hf135.1J/kg, u0= u1=0, p1= p0=0(表压), H0=0, H=20m 代入方程得: WegHhf9.8120135.1331.3J/kg
1510004.17kg/s 3600N故 NeWsWe1381.5w, η=80%, Ne1727w1.727kw 又 WsVs6.用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面 B
均恒定不变,输送管路尺寸为57×3.5mm,泵 出口垂直管段A、B截面上的测压口有软管与两R″
支液柱压差计相连,其上指示剂水银柱的读数 A 分别为R=40mm及R′=1200mm。右边压差计的 左侧指示剂液面与截面A的垂直距离H R′
H=1000mm, 右侧开口支管的水银面上灌有一段 R R″=20mm的清水。A、B两截面间的管长(即垂 直距离)为hAB =6m。管路中的摩擦系数为0.02。t s 当地大气压强为1.0133×105Pa,取水的密度为
1000kg/m3,水银的密度为13600kg/m3。试求:(1)截面A、B间的管路摩擦阻力损失∑hf,AB, J/kg;(2)水在管路中的流速u, m/s;(3)截面B上的压强pB, Pa;(4)截面A上的压强pA, Pa。
解:(1)截面A、B间的管路摩擦阻力损失∑hf,AB, J/kg;
取截面A为上游截面,截面B为下游截面,并以截面A为基准水平面。在两截面之间列柏努利方程式,即:
22pApuuA gZA + 2 + = gZB +2B + B + hfAB (1) 则: hfAB22uAuBpp= (ZA - ZB )g + + AB (2) 2其中: ZA - ZB =(0-6)=-6m 22uAuB =0 2 (pA - pB)=hABρW g + R(ρHg – ρW)g =6×1000×9.8 + 0.04(13600 – 1000)×9.8 =63800 Pa 将诸值带入(2)式,得:
hfAB=-6×9.8 +63800÷1000=4.94 J/kg (2)水在管路中的流速u, m/s;
A、B之间的阻力损失与流速有关,可用如下公式表示:
hfABlu2= (3) d2其中,l=6m,d=0.05m,=0.02,hfAB=4.94 J/kg,带入(3)式:
u 4.94=0.02×6×2 0.052可得, u=2.029 m/s (3)截面B上的压强pB, Pa;
在右边压差计的左侧指示剂液面处作t-s等压参考面,由流体静力学原理可知,Pt=Ps 则:
PB +(hAB +H)ρW g =Pa +RρW g +RρHg g 整理得:PB = Pa + RρW g +RρHg g - (hAB +H)ρW g =1.0133×105 + 0.02×1000×9.81 + 1.2×13600×9.81-(6+1)×1000×9.81 =193000 Pa (4)截面A上的压强pA, Pa。 PA = PB +ΔPAB = PB + hAB ρW g =193000 + 6×1000×9.81 =256000 Pa 7. 某石油化工厂每小时将40吨重油从地面油罐输送到20m高处的贮槽内,输油管路为φ108×4mm的钢管,其水平部分的长度为430m,已知在输送温度下,重油的部分物性数据如下:
密度,kg/m3
960 890
粘度,cP 3430 187
平均比热,kJ/kg•℃
1.675 1.675
15℃的冷油 50℃的热油
(1) 试比较在15℃及50℃两种温度下输送时,泵所消耗的功率(该泵的效率为0.60)。 (2)假设电价每千瓦小时(度)0.20元,每吨1.0atm(绝压)废热蒸汽1.80元,试比较用废热蒸汽将油加热到50℃再输送,比直接输送15℃冷油的经济效果如何?(1atm蒸汽潜热为2257.6kJ/kg)
解:(1)首先判断重油的流动类型, d=108 - 4×2=100mm,重油在管内流速为:
4010001.474m/s 236009600.7850.140100050℃时 u21.59m/s
36008900.7850.1215℃时 u1雷诺准数:
0.11.474960 41.252000(层流)33430100.11.5989050℃时 Re2 756.732000(层流)31871015℃时 Re1 (2)摩擦阻力损失:由于重油在两种不同温度下是流动类型均为层流,故可用泊谡叶方程式求摩擦阻力造成的压头损失: 15℃时 hf1321lu1323430(43020)1.474773.06m
1gd210009609.810.12322lu232187(43020)1.5949.04m 222gd10008909.810.150℃时 hf2 (3)泵在两种温度下输送重油的压头: 15℃时 He1pu21.4742zhf1200773.06793m
g2g29.81pu21.592zhf220049.0469m
g2g29.8150℃时 He2(4)泵的轴功率
400007939609.81144.06kw
36009600.60100040000698909.81输送50℃重油时 N12.5kw
36008900.601000输送15℃重油时 N(5)经济效果的比较:
输送15℃重油比输送50℃重油多消耗的功率为: 144.06 - 12.54=131.52kw 若按1小时计算,则多消耗131.52kwh(即132.52度),1小时多消耗电费: 1×132.52×0.20=26.304元 将重油从15℃加热至50℃,每小时所需热量为: 消耗蒸汽量 DQ23450001038.71kg/h1.04t/h r2257.6加热重油所需消耗蒸汽的费用:1.04×1.80=1.872元/时
从以上计算可知,在上述蒸汽和电能的价值条件下,将重油加热后再输送比直接输送
冷油是有利的。
8.内截面为10001200mm的矩形烟囱的高度为30m。平均分子量为30kg/kmol、平均温度为400C的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持49Pa的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值,大气温度为20C,地面处的大气压强为101.33103Pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为0.05,试求烟道气的流量为若干kg/h。
解: 取烟囱底端为上游截面11、顶端内侧为下游截面22,并以截面11为基准水平面。在两截面间列柏式,即:
式中 Z10 Z230m u1u2
由于烟道气压强变化不大,烟道气的密度可按1.0133105Pa及400C计算,即: 以表示大气的密度,Pa1与Pa2分别表示烟囱底端与顶端大气压强,即: 因烟囱顶端内侧压强等于同高度处的大气压强,故P2Pa2Pa1gZ2
20C时空气的密度为: 标准状况下空气的密度为1.293kg/m3,所以1.0133105Pa、于是 PaPa11.29.8130Pa1353Pa
将以上各值代入柏式,解得: 其中 de411.21.09m
2(11.2)烟道气的流速为: 烟道气的流量为:
9.某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径d=2m,/d0.0004。烟气在烟囱内的平均温度为200C,在此温度下烟气的密度烟气0.67kg/m3,粘度
0.02m6Pas,烟气流量qV80000m3/h。在烟囱高度范围内,外界大气的平均密度air1.15kg/m3,设烟囱内底部的压强低于地面大气压P1(真空)0.2kPa,试求烟囱应有多少高度?
试讨论用烟囱排气的条件是什么?增高烟囱对烟囱内底部压强有何影响? 解: 列烟囱底部(1截面)与顶部(2截面)柏努利方程
烟囱d1d2, u1u2
z10,z2H P1PaP1(真) P2PaairgH
/d0.0004,查表得0.017
1-2截面间柏努利方程为
烟囱得以排气的必要条件是烟外,
若烟≮外时,P1≮0,即无法起到抽吸作用。
H增加,P1降低(即真空度增加),抽吸量增加。
10.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油,流量为38.4T. h
,高位槽中液面比油池
中液面高20m, 管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 430m,进出口阻力不计。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为0.96, 粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。
对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程: He=△Z+λ[(l+Σle )/d](u
/2g)
△Z=20m l+Σle =430m d=108-2×4=100mm=0.1m u=Vs/0.785d
960
=38400/3600×0.785×0.1 =1.415m.s
Re=duρ/μ=0.1×1.415×960/3430×10 λ=64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616×(430/0.1)× (1.415
=39.6<2000
/2×9.81)=729.2m
N=Q·He·ρg/η=38400×729.2×9.81/(3600×0.5×1000) = 152.6kw
11.用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×10
N.m
,水槽液面
恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m,在某送液量下,泵对水作的功为317.7 J.kg
0.018,吸入和压出管路总长为110m(包括管件及
入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为 φ108×4mm,水的密度为1000kg.m Z
g+(p
/ρ)+(u
m
.h
g+(p
/ρ)+(u
/2)+Σhf
/2)+W=Z
已知数据: Z
=0;P
(表)=0;u
0; W=317.7[J.kg
];
Z=20[m];p=9.807×10[N.m](表); ρ=1000[kg.m]
简化上式: W=Z
g+(p
/ρ)+(u
=λlu
/2)+Σhf/2d=9.9u/1000+u
/2+9.9u]
.h
]
又Σhf
∴317.7=9.81×20+9.807×10 10.4u V=(π/4)D
=23.43 ∴u=1.5[m.s
u×3600=0.785×0.12 ×1.5×3600=42.41[m
12.如图所示,要求将20℃水(黏度为1cP)从一贮水池打入水塔中,每小时送水量不低于75t,贮水池和水塔的水位设为恒定,且与大气相通,水塔水面与贮水池水面的垂直距离为13m,输水管为140mm 4.5mm的钢管,所需铺设的管长为50m,管线中的所有局部阻力当量长度为20m,摩擦因数=0.3164Re–0.25。现库存有两台不同型号的清水泵A、B,它们的性能如表所示,试从中选一台合适的泵。
泵 A B 流量/(m3/h) 80 79 扬程/m 15.2 14.8 轴功率/kW 4.35 4.10 效率/% 76 78 解:首先应计算输送系统所需的流量和扬程,然后根据二者的数值大小,并本着效率最高、功率最小的原则从两种型号的泵中选出较为合适的。
37510m 管路所需的流量 Q100075m3h
管径 d=140-2×4.5=131mm=0.131m 故 uQ7536001.55ms 1d210.131244 在1-1面与2-2面之间列机械能衡算方程: 式
中
,
z1=0
(
取
为
基
准
面
)
,
p1=p2=0(
表
压
)
,
u1u20,z213m,0.015,lle502070m,d0.131m,u= 1.55ms, 代入上式得
he =14.0m 这就是管路所需的扬程。
可见,表中所列的两台清水泵的流量和扬程均大于管路所需的流量和扬程,故两台泵
均可使用,但考虑到B泵轴功率较小,效率较高,且其流量、扬程与管路所需值更为接近,故应选B泵。
13.某板框过滤机有5个滤框,框的尺寸为635mm×635mm ×25mm。过滤操作在20℃、恒定压差下进行,过滤常数K=4.24×10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2,滤饼体积与滤液体积之比c=0.08m3/m3,滤饼不洗涤,卸渣、重整等辅助时间为10min。试求框全充满所需时间。 解:以一个框为基准进行计算。框全充满时滤饼的体积 V饼=0.635×0.635×0.025=0.0101m3
V饼0.0101相应的滤液量V=c0.080.126m3
过滤面积A=2A侧=2×0.0635×0.635=0.806m2
于是
再根据恒压过滤方程得 q2+2qqe=K 则
=721.9s=12.0min
14.有一输水管如图所示,出水口出处管子直径Ф55×2.5mm,设管路的压头损失为16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口的损失)。求水的流量为多少m3/h?由于工程上的需要,需要水流量增加20%,此
时,应将水箱的睡眠升高多少米?假设管路损失仍可以用16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口的损失)。
【解】 以水箱液面作为1截面,管路出口(外侧)作为2截面,在两截面间列伯努利方程:
15.用泵将储槽中的石油,经Ф108mm×4mm的管子输送到高位槽,油的流率为40m3/h,如图所示,两槽液位相差20m,管子总长为450m(含各种管件及阀门的当量长度)。式计算输送50℃石油所需的有效功率。设两槽液位差恒定不变,50℃石油的密度为890Kg/m3,粘度为0.187Pa·s。
【解】对于此流体输送系统: 判断流体处于层流运动,有:640.095 Relu24501.4220.095429.63J/kg 总管路的损失阻力为:hfd20.12在两槽液面间列伯努利方程:Wegzhf2010429.63629.63J/kg
16.用泵将常压储槽中的稀碱送进蒸发器浓缩,如图所示,泵的进口为Ф87mm×3.5mm的钢管,碱液在进口管中的流速为1.4m/s,泵的出口为Ф75mm×2.5mm的钢管,储槽中碱液的液面距离距离蒸发器的入口的垂直距离为8m,碱液在管路系统中的能量损失为50J/Kg,蒸发器内碱液蒸发压力保持为19.6KPa(表压),碱液密度1100Kg/m3,式计算泵的有效功率。 【解】 稳定流动的连续性方程:(ud2)入=(ud2)出, 1.4×0.082=0.072u出1.4×0.082=0.072u出 求得流速:u出=1.83m/s
在储槽液面和蒸发器入口截面间列伯努利方程:
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