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化工原理计算题

水平串联的两直管1、2,管径d =d /2,管道1长为100m,已知流体在管道1中的雷诺数(Re) =1800,今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱),流经管道2的压强降为64(m液柱),试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。(各5分)

如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm,长2m的钢管。泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只,闸阀一只,90℃弯头4 只。在压出管路上还装有孔板流量计,孔板孔径为40mm,孔流系数C =0.62,水银差压计读数R=456mm。吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm (表压),碱液密度ρ=1100kg/m ,泵的效率η=0.6,直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道取近似相同值),ξ弯头=0.75,ξ标准阀=6,ξ闸阀=0.17,ξ孔板=8,试求泵所需功率。

以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P。已知各液面标高分别为△1 =2.6m,△2=0.3m,△3=1.5m,△4=0.5米,△5=3.0米。求此密闭容器水面上方的压强p (kN/m )(表压)

水在管内流动,截面1处管内径为0.2m,流速为0.5m/s,由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为0.1m 。若忽略水由1至2处的阻力损失,试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m?

水塔供水系统,管路总长Lm(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定

供水量Vm /h。当忽略局部阻力和动压头损失时,试导出管道最小直径dmin的计算式。若L=150m,H=10m,V=10m /h,λ=0.023,求d

一输油管,原输送ρ =900kg/m ,μ =1.35P的油品,现改输送ρ =880kg/m ,μ =1.25P的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动,且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf 不变,则输送的油量(质量流量m )有何变化?(用百分数表示) 密度为1000kg/m ,粘度为1cP的水,以10m /h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过, 在管路上某处流体静压强为1.5kgf/cm (表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa?(Re=3×10 -1×10 时,λ=0.3164/Re )

某流体在管内作层流流动,若体积流量不变,而输送管路的管径增加一倍,求因摩擦损失而引起的压力降有何变化?

用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,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%。

在实验室流体沿程阻力测定装置上,对φ1"镀锌管(内径27mm),进行测试,测压点间距为5290(mm),当水流量为2(l/s )时,水银压差计上读数为400(mm)。求:(各5分)

⑴此时的λ 值是多少?

⑵在同样条件下测定φ1/2″镀锌管(管内径为16.25[mm])的λ 值;当管内流速5.80[m/s] 时,试估计测得的λ 值应比λ 高还是低?为什么?水的粘度μ=1cP,密度ρ=1000kg/m 某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中, 输

液管为φ38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m/s,系统的Σhf=20.6u /2 J/kg,

因扩大生产,须再建一套同样的系统,所用输液管直径不变,而要求的输液量须增加30%,

问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少?

用泵将密度为850kg/m ,粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度

为20mm。输送管路为φ108×4mm的钢管,总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当

量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量,其油水压差计的读数R=500mm。孔流

系数Co=0.62,水的密度为1000/m 。试求:

⑴输油量是多少m /h?(5分)

⑵若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。(10分)

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317.7J/kg,管内摩擦系数为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 。求输水量为多少m /h。

有一敞口储油罐,为测定其油面高度,在罐下部装一U形管压差计(如图示),油的密

度为ρ ,指示液密度为ρ ,(U形管压差计B侧指示液面上充以高度为h 的同一种油), 当储油罐充满时,U形管指示液面差为R,试导出:当储油罐油量减少后,储油罐内油面下降高度H 与U 形管B 侧液面下降高度h 之间的关系。

如图所示,D=100mm,d=50mm,H=150mm,ρ气体=1.2kg/m 。当R=25mm时,将水从水池中

吸入水平管中间,问此时V气体=?m /s(阻力可忽略)

如图所示的管路系统中,有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有

孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.5×10 N/m ,AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算:

⑴液体流经AB管段的压强差;

⑵若泵的轴功率为500W,效率为60%,则AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。

用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m , 粘度为20cP)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m,见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m,反应器内的压力恒定为4kgf/cm (表压),有机溶液输送量为6m /h,泵的效率为60%,试确定泵的轴功率。

有一用20℃,760mmHg的空气标定的转子流量计,玻璃管上的最低刻度代表Vmin=4m /h最高刻度代表Vmax=4.0m /h。但若用该流量计来测量30℃、真空度为200mmH O 的空气流量,求其Vmin和Vmax各为若干(设C 不变)。已知当地大气压为760mmHg,

V=C A [2gV (ρ -ρ)/A ρ]

如图示, 液位恒定的A、B、C三水槽,通过a、b、c三条等径管线同时向D槽(液位恒定) 供水, 三管线与三水槽的连接方式以及插入D槽中的深度均相同。三条管线的长度(包括所有局部阻力的当量长度)为l =2l ,l =3l 。当水温为20℃时, 通过各管线的体积流量分别为Va、Vb和Vc。摩擦系数λ=0.3164/Re 。试求每根管线的摩擦阻力损失。

冷冻盐水的循环系统,如图所示,盐水的密度为1100kg/m ,管路的直径相同,盐水由A 流经两个换热器而至B的总能量损失为98.1J/kg,由B流至A的管路能量损失为49J/kg, A至B的位差为7m,若A处的压力表读数为2.45×10 N/m (表压)时,B处的压力表读数为

若干N/m (表压)?

精馏塔塔顶列管式冷凝器壳方的冷凝液体经AB管线流至塔顶,管路系统的部分参数如附图所示。已知管径为φ22×2mm,AB管路总长与所有局部阻力(包括进、出口)的当量长度之和为25m。操作条件下液体的密度为1000kg/m ,粘度为25cP。冷凝器壳方各处压强

近似相等。求液体每小时的体积流量。摩擦系数可按下式计算:层流时,λ=64/Re;湍流时,

λ=0.3164/Re 。

在附图所示的管路系统中,有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB,在其

中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数Co为0.63,流体流经孔板

的永久压降为6×10 Pa,AB段摩擦系数λ取为0.022,试计算:

⑴液体流经AB段的压强差;

⑵若泵的轴功率为800W,效率为62%,求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知:操作条件下液体的密度为870kg/m ,U形管中的指示液为汞,其密度为13600kg/m 。

有二个敞口水槽,其底部用一水管相连, 水从一水槽经水管流入另一水槽, 水管内径0.1m,管长100m,管路中有两个90°弯头,一个全开球阀,如将球阀拆除,而管长及液面差H等其他条件均保持不变,试问管路中的流量能增加百分之几?设摩擦系数λ为常数,λ=0.023, 90°弯头阻力系数ξ=0.75,全开球阀阻力系数ξ=6.4。

如图所示,油在光滑管中以u=2m/s的速度流动,油的密度ρ=920kg/m ,管长L=3m,直径d=50mm,水银压差计测得R=15.0mm,ρ =13600kg/m 。试求:

⑴油在管中的流动形态;⑵油的粘度;⑶若保持相同的平均流速反向流动,压差计读数有何变化?层流:λ=64/Re;湍流:λ=0.3164/Re

密度ρ=900kg/m 的某液体由敞口高位槽A经内径为50mm的管道液入敞口贮槽B中。如

图示K点的真空度为6kN/m ,K点至管路出口处之管长20m,有3个90°弯头和一个阀门。

已知各阻力系数为:ξ入口=0.5,ξ出口=1.0,ξ9 0 °弯头=0.75,摩擦系数λ=0.025。试

求阀门M之阻力系数ξ为若干?大气压力Pa=101KN/m 。

用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液

面高度差为10m,密闭槽液面上有一真空表P 读数为600mmHg(真),泵进口处真空表P 读数

为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d =70mm,流量系数α= 0.7, U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/kg,试求:

⑴出口管路中水的流速。

⑵泵出口处压力表P (与图对应)的指示值为多少?(已知P 与P 相距0.1m)。

由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压,要求的流量为90m /h,输送管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长

度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65~135m /h范围内属于高效区,在高效区中,泵的

性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m /h,

泵的转速为2900r.p.m.,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度ρ=1000kg/m 。

⑴核算一下此泵能否满足要求。

⑵如在Q=90m /h时泵的效率可取为68%,求泵的轴功率,如用阀门进行调节,由于阀门关

小而损失的功率增加为多少?

在管路系统中装有离心泵,如图。管路的管径均为60mm,吸入管直管长度为6m,压出管直管长度为13米,两段管路的摩擦系数均为λ=0.03,压出管装有阀门,其阻力系数为ξ=6.4

管路两端水面高度差为10m,泵进口高于水面2m,管内流量为0.012[m /s]试求:

⑴泵的扬程

⑵泵进口处断面上的压强为多少

⑶如果是高位槽中的水沿同样管路流回,不计泵内阻力,是否可过同样流量。(用数字比较)

注:标准弯头的局部阻力系数ξ=0.75,当地大气压强为760mmHg,高位槽水面维持不变。

如图所示,水从槽底部沿内径为100mm的管子流出,槽中水位稳定。阀门关闭时测得R=50cm,h=1.8m。

求:⑴阀门全开时的流量

⑵阀门全开时B处的表压(阀全开时le /d=15,入管口及出管口的阻力系数分别为0.5 及1.0,设摩擦系数λ=0.018)

如图所示输水系统。已知: 管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m,压力表为80m, 管路摩擦系数λ=0.025,管子内径为0.05m,水的密度ρ=1000kg/m ,泵的效率为

0.8, 输水量为10m /h,求:

⑴泵轴功率N轴=?

⑵压力表的读数为多少kgf/cm

某液体密度800kg/m ,粘度73cP,在连接两容器间的光滑管中流动,管径300mm,总

长为50m(包括局部当量长度),两容器液面差为3.2m(如图示)。

求:⑴管内流量为多少?

⑵若在连接管口装一阀门,调节此阀的开度使流量减为原来的一半,阀的局部阻力系数是多少?按该管折算的当量长度又是多少? 层流:λ=64/Re; 湍流λ=0.3164/Re 用泵向压力容器输水,已知:管内径d=0.1m,粗糙度ε=10 m,管路总长(包括有局部阻力的当量长度)l=120m,水的物性:ρ=1000kg/m ,μ=10 N·s/m , 容器内压力

p =10 N/m (表),外加能量W=2981J/kg,摩擦系数计算式

1/(λ) = -2log[ε/3.7d+2.51/Re(λ) ]

试求:⑴总阻力损失Σhf =? J/kg

⑵管内流速u=? m/s

如图的输水系统。已知管内径为d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(l+le )=50m, 摩

擦系数可取λ=0.03, 泵的性能曲线, 在流量为6m /h至15m /h范围内可用下式描述:

H=18.92-0.82Q ,此处H为泵的扬程m, Q为泵的流量m /h, 问:

⑴如要求流量为10m /h,单位质量的水所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少?此泵能否完成任务?

⑵如要求输送量减至8m /h(通过关小阀门来达到),泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)

说明毕托管的工作原理。并求出流体在园形管中作层流流动时,在垂直于流速的截面上, 相当于流体平均速度的点的位置。

油品在φ120×6mm的管内流动,在管截面上的速度分布可以表达为:u=20y-200y 式中y--截面上任一点至管壁的径向距离,m;u--该点上的流速,m/s。

试求:⑴管中心和管半径中点处的流速;⑵管壁处的剪应力。油的粘度为0.05Pa·s 利用虹吸管将池A中的溶液引出。虹吸管出口B与A中液面垂直高度h=2m。操作条

件下,

溶液的饱和蒸汽压P =1.23×10 N/m 。试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。

计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度ρ=1000kg/m ,当地大气压为760mmHg。

水在图示的不等径园管内作稳定流动,各段管路截面的相对大小为s /s =s /s = √2 , 各段间的阻力损失分别为:Σhf =0.5u /2g, Σhg =0.5×u /2g,

试求各测压管液位高度h的相对大小。

光滑球形颗粒在流体中沉降时,颗粒受到的阻力F 与粒径dp ,颗粒与流体主体的相对速度u以及流体密度ρ、粘度μ有关,试用因次分析法导出有关的准数。

如图所示为测得直管段ab(相距l)的能量损失Σhf J/kg,采用倒U形压差计,压差计液面上方充以压缩空气。试推导用R 表示的hf 计算式。(管内水的密度以ρ表示) 水在光滑的圆管中流动,测得直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系为图示中的直线, 试用经验方程式表示之。

一测量管道阻力的装置,如图所示。已知D =2D ,ρ水银=13600kg/m ,u =1m/s。试计算阻力损失hf J/kg。

用往复泵将某粘稠液体从敞口贮槽B送至密闭容器A内,用旁路调节流量。主管路上装有孔

板流量计C,其流程如本题附图所示。主管直径为φ66×3mm,OA管段长度为80cm(包括所有

局部阻力当量长度);旁管直径为φ38×3mm,操作流量下孔流系数Co为0.63。被输送液体

粘度为100cp,密度为1100kg/m ;U形管中指示液的密度为13600kg/m ,其读数为0.3m; A槽内液面上方压强表读数为0.5kgf/cm 。已知主管和支管中流型相同。试求:

⑴支管内的液体流量,m /h;(15分)

⑵泵的轴功率,kw(泵的总效率为85%)。(5分)

计算时可忽略从贮槽液面至O点之间主管段的压头损失。摩擦系数可按下式计算:

滞流λ=64/Re;湍流λ=0.3164/Re

孔板孔径do=30mm, 支管段总长度为50m (含所有局部阻力当量长度)

如图所示,用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口,且液面保持不变)。已知两槽液面

距离为20m,管路全部阻力损失为5m水柱,泵出口管路内径为50mm,其上装有U管压强计,

AB长为6m,压强计读数,R为40mmHg,R'为1200mmHg,H为1mH O。设摩擦系数为0.02。求:

⑴泵所需的外加功(J/kg)

⑵管路流速(m/s)

⑶A截面压强(kg/cm )

如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), DA =100mm,DB =240mm,水流量为2m /min,在截面A与B处接一U形水银压差计,其读数R=20mm,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m 试求:

⑴A、B两点的压差等于多少Pa?

⑵A、B管段阻力损失为多少mmHg?

⑶若管路水平放置,而流量不变,U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化?

有一串联水平管路已知l =100m, l =50m, l =40m,d =100mm,d =50mm,d =40mm

(皆指内径)。现有20℃的水沿管路作湍流流动,若允许产生的最大压强降为6mH O,试求

水的最大流量,m /h。(管路局部阻力可不计。水在20℃时物性:ρ=1000kg/m ,

μ=0.001Pa·S,摩擦系数λ=0.3164/Re 。)

用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2公里(包括局部阻力的当量长度)的水平管送往炼油厂。输油量为40m /h。油泵的总效率为0.65,求泵的轴功率。

某天,该油泵突然发生故障,于是开动一台备用泵,其压头仅为原来泵的80%,问此泵能输送原油多少m /h。

输送条件下, 原油的密度为890kg/m , 粘度为0.4Pa s。设油库和炼油贮罐均为常压。

如图S?B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内,管径为φ108×

4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度)。已知:水的流量为56.5m /h,水的粘度为

1厘泊,密度为1000kg/m ,管路摩擦系数可取为0.024,试计算并回答:

⑴水在管内流动时的流动形态;

⑵管路所需要的压头和功率;

⑶在泵的性能曲线图上标明其工作点,写出泵实际工作时的压头;并求出由于流量调节而额外损失在阀门上的压头。

一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管, 将浓碱液槽B中的碱液(密度为

1400kg/m ) 抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽,各部分标高如附图所示; 输水管规格为φ57×3mm,自A至文丘里喉部M处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内) 为

20m,摩擦系数可取0.025。

⑴当水流量为8m /h时,试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg;

⑵判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入,吸入量的大小

与哪些因素有关?

如附图所示,水槽中水位恒定。水可从BC、BD管中同时流出。AB段为φ45×2.5mm、长为60m (忽略AB间局部阻力)的钢管,BC段管长为6m,阀门全开时,该段局部阻力总和的

当量长度为9m;BD段管长为9m,当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为15m,BC、BD

两管段均为Φ30×2.5mm。试求:⑴当D处阀门关闭而C处阀门全开时的流量m /h?

⑵当C、D两处阀门均全开时各自的流量及总流量m /h?

管内摩擦系数均可取0.03,水的密度ρ=1000kg/m ,其它参数见图。

如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中装有孔板流量计和一个截止阀, 已知管道为φ57×3.5mm的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为0.026。

求:⑴管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z;

⑵阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R 。

若将阀门关小,使流速减为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。问:

⑶孔板流量计的读数R 变为原来的多少倍?截止阀的阻力系数ζ变为多少?

⑷阀门前的压强Pa如何变化?为什么?

如图示,水以1m/s的流速稳定流过内径为0.025m,长为2m(AB段)的光滑管。A、B

两端

接一U形液柱压差计,B端接一压强计,指示液密度均为1590kg/m 。已知水的粘度为1cP,管

路摩擦系数可以下式计算:λ=0.3164/Re (当2.5×10

求:⑴管路AB段的阻力

⑵压差计读数R 及B点的压强(R =0.2m)

当A、B两截面的压强均升高到原来的1.4倍时,问:

⑶流量变为多少?

⑷R 变为多少?

如图示,用泵将20℃的水从水池送到某一容器A,输送量为56m /h,容器A内液面高于水

池面24m,管路均为φ114×4mm钢管,摩擦系数λ=0.024,吸入管路总长L =22.5m,排出

管路总长L =62.5m(均包括局部阻力的当量长度在内),容器A内压力为1700mmH O(表压),

试求泵的有效功率Ne为多少Kw?

若泵安装位置离池面1m已定,现库存有几台口径为φ106mm的离心泵,扬程为16m,流量为

15.5l/s,效率为0.8,允许吸上真空度H =3m,试问:此泵可以用否?如何使用?正常运转(流量为56m /h)单泵的轴功率N为多少Kw?

如图所示,用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中,已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m,输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面0.8m处, 孔径为20mm,孔流系数为0.61。管路为φ57×3.5mm的钢管,直管长度和局部阻力当量长

度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m,其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m 。水的密度为1000kg/m ,水的粘度为1cp, 摩擦系数近似为λ=0.3164/Re 。U形管中指示液均为水银, 其密度为13600kg/m 。当水的流量为6.86m /h时,试确定:

⑴水通过泵所获得的外加能量为多少?

⑵在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R 为多少?

⑶孔板流量计的U形管中指示液读数R 为多少?

如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为φ83×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m /h时,进水管道的

全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg,压力表的读数为

2.5kgf/cm ,泵的效率为70%,试求:

⑴两液面的高度差H为多少m?

⑵泵所需的实际功率为多少KW?

⑶真空表的读数多少kgf/cm ?

假设湍流时的流速分布,假设可由下式表示:U /Umax =(y/R) ,y=R-r,求证: Uav/Umax =2n /(n+1)(2n+1)

式中:U --点速;Umax --最大流速;Uav --平均流速;R--管的内半径;r--管内任意点

半径;n--已知数。

如图所示的送水系统中,两支管路上各装一个阀门V 和V ,AB管段的长度为100m (包扩局部阻力的当量长度),各管路的内径均为38mm,泵出口处压力表读数为3kgf/cm , 试求:⑴当泵只向E槽送水而不向F槽送水,F槽的水也不向下流(V 和V 两线均适当开启

时,管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少m?

⑵若要泵同时向E、F输送水,应如何调节两个阀门?

注:λ均为0.025,ρ水=1000kg/m ,⑵只作定性分析。两水槽中液位恒定,且与大气相通。

某液体油在图示的管路中作稳定的滞流流动。已知油的粘度0.6泊, 密度900kg/m ,各支管的直径相同d =d =d =40mm,长度l =l =l =50m,两贮槽液面距离H=4m,若

管路的总局部阻力损失Σhf 局部=0,求油的流量为多少m /h。

密度为900kg/m ,粘度为72cP的油,在φ108×4mm的水平园管内以38T/h的流量流过,假定流体系牛顿型,试求:管中央处与离管壁d/4处的剪应力τ为多少N/m ?

已知:流体在园管内层流时速度分布为U =Umax [1-(r/R) ],湍流时可用

U =Umax (1-r/R) 。

用板框过滤机在5kgf/cm 的压差下对某种精细悬浮液进行恒压过滤。滤框尺寸为510×510×25mm,共5个框。已测定过滤常数K=1.0×10 m /s,每1m 滤浆可得滤饼0.07m

。悬浮液的密度为1070kg/m 。滤饼不可压缩,滤布阻力可忽略。

过滤装置如下图所示。正位移泵的流量为4m /h,效率为90%。敞口滤浆槽液面维持恒定。输送管出口与槽内液面的垂直高度为0.4m。假设整个输送管路系统的压头损失始终为1.5m,动能项可忽略。试求使滤框充满滤饼时,该泵需耗多少度电?(一度电为一千瓦小时)

某离心泵在一定转速下的特性方程为H=26-0.4×10 Q ,用该泵将水从贮槽抽送至某高位水槽,两槽皆敞口,两槽液面高度差为10m。管路系统的阻力损失Σhf =0.6×10 Q (Σhf 的单位为m, Q的单位为m /s)。试计算:

⑴若两槽中水位恒定,求流量。

⑵开始时,两槽液面高差仍为10m,过程中,如高位槽中液位恒定,求低位槽中液面下降

2m所需的时间。低位槽面积为100m (泵始终处于正常工作状态)。

如图a,一高位水槽由一根下水管引水下流,今将下水管锯去一截,改造成图b式样。

A)水流为理想流体, B)水流为实际流体。试问改造以后水流量会不会发生变化?如何变化? 简要说明理由;

①流体在管路中流动时,有几种流动形态?写出判断流型的具体根据。

①孔板流量计与转子流量计在测量原理上的主要区别是什么? 在安装上各有什么要求?

①一液面恒定的敞口水槽接一根装有阀门的水平管,再连接两根一端通大气的垂直玻璃管,其中a管的另一端面插入管壁与内壁面平,而b管的另一端弯成90°角,

置于水管的中心,且流水方向相对,两根玻璃管的下端面在水管的同一截面处。

当打开阀门,水经水管流出,若忽略水管内的摩擦阻力时,请在图中画出a、b两管内水的位置,若a、b两管内的液面高度不等,其差值表示什么意义?

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?

①如图,有一塔分为两段,泵将下段的水打入上段,上段的水则自流入下段,要求泵打入上段的水流量等于上段自流入下段的水流量。在操作中你如何判断是否达到上述要求?为什么?

①根据化工原理所学内容,提出一种测量液体粘度的简易方法并叙述其原理。

如图所示,假设两种流动状态的摩擦系数相等,离心泵的效率相等。如将输送流量增加到原来流量的2倍,则其有效功率应增加为原来的几倍。

如图(a)所示两个容器与一水银压差计用橡皮管相连接,此二容器中均充满水,设水银压差计读数R为650mmHg,试求:

(1)二容器的压力差为多少?

(2)如果将二容器由图(a)改为图(b)位置时,此时的压力差和读数有何改变?为什么?

将20℃的水由水池打至一敞口高位槽中,槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为31.6m。管路总能量损失为50J/kg,流量为20m /h,试求理论功率为多少kw?

某油品在Φ89×4mm的无缝钢管中流动。在A和B的截面处分别测得压强P =15.2×10 N/m ,P =14.8×10 N/m 。试计算管路中油品的流量。已知:A、B间长为40m,其间还有2个90 弯头(每个弯头的当量长度

l =35d),ρ油=820kg/m ,μ油=121cp。

密度为1200kg/m 的盐水,以25m /h的流量流过内径为75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为25m,钢管总长为120m,管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25%。试求泵的轴功率。

假设:(1)摩擦系数λ=0.03;

(2)泵的效率η=0.6。

水在内径为250mm的钢管内流动。已知截面1-1处的流速为1m/s,测压管中水柱高为1m;在截面2-2处管内径为150mm。试计算在截面1-1与2-2处产生的水柱高度差h为多少m水柱?(忽略阻力损失)

图示为水泵进水管的装置。管子尺寸为φ57×3.5mm;管的下端位于储水池水面下2m,并装有底阀及滤网,该处之局部阻力压头损失为12u /(2g);截

面2-2处的真空度为4m水柱;由1-1至2-2截面的沿程压头损失为9u /(2g)。试求:(1)进水管的流量为多少m /h;

(2)进水口1-1处的表压为若干N/m ?

水在一倾斜管中流动,如附图所示,已知压差计读数为200mm,试问测量段的阻力为多少?

15℃水在内径为10mm的钢管内流动,流速为0.15m/s,试问:

(1)该流动类型是层流还是湍流?

(2)如上游压强为7kgf/cm ,流经多长管子,流体的压强降至3kgf/cm ?(3)在距管壁何处的点速度等于平均速度?

15℃水的密度为999.1kg/m ,粘度为1.14cp。

某受压设备,用串联U形管压差计测量其表压,装置如附图所示,写出1、2、3、4各点及P 的压强计算式。

(连通U形管压差计水银面上充满水)

一直立煤气管,在底部测压管测得水柱差h =100mm,在H=20m高处的测压管中测得水柱差h =115mm,管外空气的密度ρ =1.29kg/m ,求管中静止煤气的密度ρ 为多大?

如图所示:水以一定流速自下向上流动,在U形压差计中测得读数h=100mm,二测压孔间距为1m,求:

(1)流体由1-1截面流至2-2截面的能量损失h 为多少m水柱?

(2)1-1与2-2截面间静压差ΔP为多少m水柱?

(3)若流体作反向流动,则U形压差计读数h 为多大?

如图所示,用内径d=100mm的管道,从水箱中引水。如水箱中水面恒定,水

面高出管道出口中心高度H=4m,忽略水箱入管道的入口阻力损失,水在管内流动损失,沿管长均匀发生,h =3·u /(2g)。求:

(1)水在管内的流速u及流量Q

(2)管道中点处M的静压强P 。

若烟囱的直径为D=1m,烟气的质量流量G=18000kg/h,烟气的密度

ρ=0.7kg/m ,周围空气的密度ρ =1.2kg/m ,在1-1截面处安

置一个U形压差计,并测得R=10mmH O,烟气流经此烟囱的压降损失H =0.06H/D×(u /(2g))〔m柱〕。试求此烟囱的高度H为多少?

水从蓄水箱,经过一水管和喷嘴在水平方向射出,如附图所示。假如,Z =12m,Z =Z =6.5m,d =20mm,d =10mm,水流经d 管段的阻

力损失为2mH O,流经d 管段的阻力损失为1mH O,求:

(1)管嘴出口处的流速u ;

(2)接近管口2-2截面处的流速u 及压强P ;

(3)水射到地面处与管嘴相距的水平距离X。

40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动,为保证水在流经收缩管时不产生气化现象,收缩管的管径应限制在多大?(不考虑流动阻力损失)。

当地大气压为97kN/m ,40℃水的密度为992kg/m ,饱和蒸汽压

P =7.38kN/m 。

如本题附图所示,槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连,管路

上装有一个闸阀,阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U管压差计,测压

点与管路出口端之间距离为20m。

1.当闸阀关闭时测得R=600mm,h=1500mm;当闸阀部分开启时,

测得R=400mm,h=1400mm,管路摩擦系数取0.02,入口处局部阻力

系数取0.5,问每小时从管中流出水量为多少m 。

2.当阀全开时(取闸阀全开l /d=15,λ=0.018),测压点B处的

静压强为若干N/m (表压)。

水在下图管道中流动,流量为42.4m /h,A、B两截面的内径分别为50

mm与100mm,从A流向B的扩大阻力损失为ζ (u /(2g)),从B流

向A的缩小阻力损失为ζ (u /(2g)),可取ζ =0.56,ζ =0.42,

压差计指示液为汞。

(1)流体从A流向B,问R 值为多少?

(2)流体从B流向A,问R 值为多少?

喷水泉的喷嘴为一截头圆锥体,其长度l=0.5m,其两端的直径d =40mm,d =20mm,竖直装置。若把表压为98070N/m 的水引入喷嘴,而喷嘴的

阻力损失为1.5m·H O,如不计空气阻力,试求喷出的流量和射流的上升高度。

水的密度为1000kg/m 。

有一内径为d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板的孔流系数C =0.62,孔板内孔直径d =25mm,U形压差计的指示液为汞:(1)U形压差计读数R=200mm,问水的流量为多少?

(2)U形压差计的最大读数R =800mm,问能测量的最大水流量为多少?

(3)若用上述U形压差计,当需测量的最大水流量为V =30m /h时,

则孔板的孔径应该用多大?

(假设孔板的孔流系数不变)

用内径为300mm的钢管输送20℃的水,为了测量管内水流量,在2m长主管

上并联了一根总长为10m(包括局部阻力的当量长度)内径为53mm的水煤气管,

支管上流量计读数为2.72m /h,求总管内水流量为多大?

取主管的摩擦系数为0.018,支管的摩擦系数为0.03。

如图所示装置,水以4m/s流速从A段流向B段,用四点法测量突然扩大局部阻

力系数,假设h =h ,h =h ,A段管内径为25mm,B段管内径为50mm,测得R =200mm,R =430mm,U形管压差计指示液为汞,求突然扩大局部阻力系数为多少?

粘度为30cp,密度为900kg/m 的液体,自A经内径为40mm的管路

进入B,两容器均为敞口,液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时,阀前后压力

表读数分别为0.9at和0.45at。现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量

长度为30m,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度。试求:(1)管路的流量m /h?

(2)阀前后压力表读数有何变化?

如附图所示,A为一密闭容器,其截面积为1m ,底部与截面积为0.2m 的

B管相通。当A、B的液面高度均为1m时,A容器内的压力为1kgf/cm (绝),今

将外界空气压入A中,使A内空气的质量为原来质量的2倍,而温度保持不变,试求:(1)B管内水面高度;

(2)A容器内压力表读数。

水的密度可取ρ=1000kg/m 。

有两个水库,水位差为8m,先由一内径为600mm,管长为3000m的管道

A将水自高位水库引出,然后由两根长各为3000m,内径为400mm的B、C管

接到下水库。若管内流动时摩擦系数λ=0.03,试求总流量为多少m /h?

如图所示,水以3.78l/s的流量流经一扩大管段,已知d =40mm,

d =80mm,倒U形压差计中水位差R=170mm,试求:①水流经扩大管段的

摩擦损失h 。②如将粗管一端抬高,使管段成倾斜放置,而流量不变,问此时R读数

有何变化?

一水平输油管,原来是按输送ρ=900kg/m ,运动粘度ν=15cm /s的油而设计的。输油管线建成后,决定改送另一种油(ρ=880kg/m ,μ=

10p(泊))输送压降保持不变。油在管内的流动型态为层流。试问油品的体积流量

变化多少?

用清水泵将池中水打到高位槽中,泵的特性曲线可用H=25-0.004Q 表达,式中Q的单位为m /h,吸入管路的阻力损失为4m水柱,泵出口处装有压力表,图中C是文氏管,其进口处直径为75mm,喉管直径为25mm(均指内径)。流体

流经文氏管阻力损失可忽略不变,两U形管压差计读数R =800mm,R =700mm, 指示液为汞,连通管水银面上充满水,求:

(1)管路中水的流量为多少m /h;

(2)泵出口处压力表读数为多大kgf/cm ;

(3)并联一台相同型号离心泵,写出并联后泵的特性曲线方程;

(4)管路性能曲线方程L=13.5+0.006Q ,求并联后输水量为多少m /h;

(5)高位槽处出口管距离心泵吸入管水平段的高度Z为多大?

比重计如图示,枢杆直径5mm,质量40g,试确定标志比重1.00和1.04之间的刻度线距离是多少?

在如附图所示的贮水箱中,用两块隔板分成三部分,各部分之间用孔口管嘴连通,右侧壁有一外伸管嘴。已知d =100mm,d =50mm,d =70mm,H=1.4m=常数。设流量系数C =0.62,C =0.98,C =0.82,稳定时试求H =?H =?H =?流量Q =?

当Re=10 ,光滑管内湍流速度分布为

u =u (1-r/R)

试求(1)管内的平均速度u

(2)动能校正系数α

注:α=u /((u ) )

如图示,一敞口贮液筒,液面恒定(2.5m),在侧壁开有两孔口,流量系数C

=0.97。已知上孔口离液面1.0m,如两孔口的流股溅落在底平面上的同一点,问下孔口离液面多少距离?

提示:溅落点坐标x=uτy=(1/2)gτ

有一敞口储油罐,为测定其油面高度,在罐下方装一U形管压差计(如图示)。油的密度为ρ ,指示液密度为ρ ,在压差计B侧指示液上充以高度为h 的同一种油,当储油罐充满油时,U形压差计指示液的液面差为R,当储油量减少时,油罐内油面下降高度H,压差计B侧液面下降高度为h。

试导出H与h之间的关系。

? 若流体在圆形直管内作层流流动,流动l段管长后,压强降为△P,试导出流体在管内流动的点速度、最大速度及平均速度的计算公式

如图所示,在充满水且具有不同压力的两密闭容器A和B的上、下两侧,各连接一个管径与高度均不相同的压差计,连接管内充满水,压差计的指示液为水银,试导出两压差计读数R与H间的关系。

稳态流动时,试证层流时,管壁处摩擦剪应力:

τ =8μu/d

式中:τ ---管壁处摩擦剪应力,N/m

μ---流体粘度,N·S/m

u---流速,m/s

d---管内径,m。

某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔。管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离12米。换热器压力损失为0.8[公斤/厘米2 ]精馏塔压强为1[kgf/cm ](表压)。排出管路为

114×4[mm]的钢管,管长为120m(包括局部阻力的当量长度),流速为1.5[m/s],比重为0.96,摩擦系数λ=0.03,其他物性均与水极为接近。泵吸入

管路阻力损失为1[米液柱]。下述几种型号的离心泵哪一种较为合适?

型号Qe He η

[m /时] [m ] [%]

2B19 22 16 66

3B57A 50 37.5 64

4B91 90 91 68

欲用离心泵将20℃水以30m /h的流量由水池打到敝口高位槽,两液面均保持不变,液面高差为18m,泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为1mH O柱,压出管路全部阻力为3mH O柱,泵的效率为0.6,求泵的轴功率。

若已知泵的允许吸上真空高度为6m,问上述安装高度是否合适?(动压头可忽略)。水的密度可取1000Kg /m 。

有一台离心泵,其性能表上注明允许的吸上真空高度为5.4m,使用中,其进口处真空表读数已达500mmHg ,试问操作是否正常?当地大气压为760mmHg 。

现有一台离心泵,铭牌上标出允许吸上真空度H =6m,用来输送20℃的清水,已知吸入管路的全部阻力损失为1.5mH O,当地大气压为10mH O,若略去泵入口处的动压头。试计算此泵的允许安装高度Hg 为多少米?

如附图所示,计划在蓄水池A的一侧安装一台离心泵,将水输送至列管换热器B的壳程内作冷却用,要求水的流量为18m /h,水自换热器出来后流进高位水槽C中,回收他用。

已知:(1)蓄水池A水面标高3m,高位槽C处进水管末端标高23m;

(2)输水管为φ60×3.5mm的钢管;

(3)管路部份的压头损失∑hf =19×U /(2g)mH O,换热器B壳程的压力损失ΔP=73.6×U /(2g)KN/m ;(式中,U为管内流体流速,m/s)ρ水=1000kg/m

今库存有一台2B-31型离心泵,其特性曲线附后,试核算选用此泵是否合适。

用泵将贮槽1中的石油送至高位槽2中,两槽液面恒定不变,且其液面差为15m。管子规格为φ89×4.5mm,管路总长为200m(包括局部阻力的当量长度内。)要求流量为21m /h 。已知石油密度为920Kg/m ,粘度为0.5N.S/m 。

试计算:(1)由于阻力引起的压降;

(2)泵的有效功率;

(3)整理并写出管路特性曲线方程。(注明式中变量的单位)某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔,管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m , 体流经换热器的压力损失为0.3Kg/cm ,精馏塔压强为1Kgf/cm (表),排出管路? 114×4mm的钢管,管长为120m(包括局部阻力的当量长度),流速为1.5

m/s,比重为0.96,摩擦系数λ=0.03,其它物性均与水极为接近。泵吸入管路压力损失为1[m液柱],吸入管径为φ114×4。

(1)试通过计算,选择下列较合适的离心泵;

(2)泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米?

型号QHηHs

m /h m%m

2B1922 16 66 6.0

3B57A50 37.5 64 6.4

4B9190 91 68 6.2

欲用离心泵将比重为1.1的液体(性质与水相近)以20m /h的流量由贮槽打到高位槽。两槽均通大气。位差为15m。(设液面保持不变)管路全部压头损失为3m

液柱,求泵的扬程和有效功率。

今库房有下列型号的离心泵,选用哪台合适?

型号流量m /h 扬程m

2B312030.8

2B31A2025.2

3B33A2526.2

如图所示输水系统,管长、管径(均以m计)和各局部阻力的阻力系数ζ均标于图中。直管部分的λ值均为0.03。求:

(a)以流量Qm /min和压头he m表示的管路特性曲线方程;

(b)输水量为15m /h时,要求泵提供的有效功率(以KW计)。

在如图管路系统中,用离心泵将40℃的油品(ρ=800Kg/m )(饱和蒸汽压为300mmHg )由容器A送往罐B,全部管线的直径均为φ57×3.5mm,今测得流量为10.6m /hr,泵前后压力表读数分别为0.8atg及4.8atg(两压力表之间

的垂直距离很小,可忽略)。容器A液面上方压强为0.64atg,罐B则与大气相通

(735.5mmHg )。在操作过程中,A、B液面及其上方的压强均保持不变,油品在管内的流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.03。

试求:(1)泵在该流量下的有效扬程(m);

(2)自A至B全部管线的总当量长度(包括局部阻力的当量长度);

欲将敝口水池A的水用一台离心泵以50m /h的流量输送至塔B的顶部,塔B顶部的压力为204KN/m (表),设计管路如图所示,采用输水管规格为φ140×10mm的钢

管,管长共200m(包括所有局部阻力的当量长度在内),摩擦系数λ可取0.02(1)今库存有一台3B-57型离心泵(其特性曲线见附图),试通过计算确定此泵是否适用。

(2)如将此泵实际安装到所设计的管路中,试估计管路内可达到的实际流量有多大?轴功率和效率各约是多少?

工厂某装置上有一台3B-33型单级单吸悬臂离心泵,如图所示。

(1)如果想测定泵进口的液体压强,应安装刻度为多大的压力的弹簧式压力表。

(2)为了调节液体的流量,调节阀应安装在泵的进口还是出口,说明理由。

(3)调节阀的开度增大时,试分析泵进口压强将如何变化。

用泵将河水打入沿海口高位槽中,如图示。已知水在管中流速为1.4m/s,管径均为φ108×4mm,管路总长为423m(包括全部局部阻力的当量长度)。试求:(1)当泵的效率为60%时,所需轴功率;

(2)当河水水位下降2m时,泵的流量、扬程及功率将有何变化,试定性说明。

摩擦系数λ=0.02,水的密度为1000Kg/m

某离心泵安装在高出井水面5.9[m]处,其流量为80[m /h],此流量下允许吸上

真空度7[m]。吸入管为φ114×4钢管,吸入管中总的阻力损失为0.25[mH O] (包括管路入口损失)。试求:

(1)泵入口处真空度P(入)应为多少?用[mmHg ]表示。

(2)若水温为20℃,当地大气压力为9.5 [mH O],问目前这样安装是否合适?(3)若将此安装好的水泵的转速提高30%。试说明可能发生哪些情况?

欲用离心泵在两敞口容器间输液,该水泵铭牌标有:流量39.6m /h,扬程15m,轴功率2.02Kw,效率80%,配用2.8KW电机,转数1400r/min。今欲在以下情况使用是否可以?如不可时采用什么措施才能满足要求(要用计算结果说明)

(1)输送比重为1.8的溶液,流量为38m /h,扬程30m。

(2)输送比重为0.8的油类,流量为40m /h,扬程30m。

(3)输送比重为0.9的清液,流量为30m /h,扬程15m。

用3B57A离心泵将20℃水由水池送到操作压力为1.2at(表压)的塔内。流程如图所示。已知管径为φ108×4mm,管线全长300m(包括局部阻力的当量长度)要求输水量为45m /h。水的粘度为1cP,密度ρ=1000Kg/m ,摩擦系数λ可取为0.025。试求:

1管路特性曲线方程,管路需要的压头。

2标出泵在此管路中的工作点,在图中读出泵实际工作的各特性参数值为多少?

3由于采用阀门调节方法而损失于阀上的功率增加为多少KW?

用一离心泵将20℃的水,由池中送至高位槽C。其流程如图a所示。已知泵的排出口压力表B读数为2.5at(表压),排出段管总长为180m(包括局部阻力的当量长度),系统的摩擦系数λ可取0.024。其它数据如图a所示。试求:

1系统输送的流量m /h;

2若系统所用泵为3B33型离心泵,其特性曲线如图b所示。试求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率;

3如果泵的吸入底阀A轻微堵塞,则系统的流量、泵的扬程及出口压力表读数有何变化?若严重堵塞有何现象发生?试用图说明。

如图所示的输水系统,输水量为36m /h,输水管均为φ80×2mm的钢管,已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱,压出管路的阻力损失为0.5m水柱, 压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm ,试求:

(1)水泵的升扬高度;

(2)若水泵的效率η=70%,水泵的轴功率(KW);

(3)水泵吸入管路上真空表的读数(mmHg 柱)。

注:当地大气压为750mmHg 柱。

用离心泵向水洗塔送水,在泵出口阀全开时,管路特性曲线方程为:

H=20+1.1×10 Q

式中:Q----管路中的流量,m /s

在Q=0.013m /s流量下,泵提供的压头为45m,为适应泵的特性,将泵出口阀关小以增加管路阻力。试求:因增加阻力而多消耗的功率,并写出关小阀门后管路的特性曲线方程。

某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其压头与流量的关系可用

H=18-6×10 Q (H单位为m,Q单位为m /s)来表示。

用该泵从贮槽将水送至高位槽,如附图所示。两槽均为敝口,且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),管径为φ46×3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算:

(1)输水量m /h;

(2)若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m ,离心泵在运转时的轴功

率KW;

(3)若将该输送系统的高位槽改为密闭容器,其内水面上方的压强为0.5Kgf/cm (表压),其它条件均不变,试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化(不必计算,用公式与特性曲线图示说明)。

某生产系统要求以4Kg/s的流量将容器A中处于饱和温度的液体用离心泵送往容器B(见图),两容器中的液面高度维持恒定,液体ρ=800Kg/m ,μ=1.5CP。

已知:压力表读数PA =0.2Kgf/cm ,PB =1.2Kgf/cm

Z =2m,Z =20m;

管长L =20m,L =50m(均包括当量长度在内);

管路采用φ55×2.5mm的镀锌铁管;

现库存有一台离心泵,铭牌上标明扬程为40m,流量为20m /h,允许气蚀余量为2.3m,问此泵是否可用(说明理由),其安装高度是否合适?

(提示:Z =(P -P )/(ρg)-Δh-∑hf )

计算中取λ=0.01227 + 0.7543/Re

某离心泵原操作情况如图a所示,已知流量V1 =0.25m /min。为增大流量,另添一台与原有的相同的泵并联操作,如图b所示。并联的两泵的操作状态相同。问:V =?

已知该泵的扬程~流量关系为:He=35.4-44V ,

式中He 单位是m,V的单位是m /min。

设在两种情况下,0~1段及1~2段管路的阻力(包括沿程及局部阻力,但不包括流过泵的阻力)可用KV 表示,其中K为常数,且K =K 。

欲用一离心泵将敝口储槽C中的水(ρ水=1000Kg/m ,μ水=1CP)同时输送到容器A和B中,输送管路的管径为φ108×4mm,OA和OB段管路中的最大流量分别为56.5吨/时和28.5吨/时。OA、OB和OC段管路的管长(包括局部阻力的当量长度)分别为200m、300m和40m。容器A和B内的压力分别为

1.3Kgf/cm (表)和0.2Kgf/cm (表)。管道的摩擦系数

λ=0.32/Re 0 . 2 5 。现有下列型号的离心泵(特性曲线见附图)可用。试问:(1)要完成上述任务 ρ∮媚囊恢中秃诺睦胄谋茫?

(2)若容器B发生故障,需将OB管路上的阀门关闭,问此时OA管路中的流量为多少吨/时?泵的轴功率又为多少KW ?

如图所示的输水系统,输水量为36m /h,输水管路均为φ80×2mm的钢管,已知:吸入管路的阻力损失为2J/Kg,压出管路的压头损失为0.5mH O柱,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm ,试求:

(1)水泵的升扬高度;

(2)水泵的轴功率N轴(KW),设泵的效率η=70%;

(3)吸入管路上U型压差计的读数R(mm)。设指示剂上液面至连接点距离h为0.68m。

(4)若泵的允许吸上高度[H ]=6.5m,水温为20℃,校核此系统的安装高度是

否合适?

注:当时当地大气压为9.81×10 Pa;ρ水=1000Kg/m 。

用泵将20℃水由贮槽打到某一处,泵前后各装有真空表和压力表。已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2mH O,允许吸上真空度为5m,大气压为760mmHg 。水在50℃时的饱和蒸汽压为0.1528Kgf/cm 。槽液面与吸入口位差为2m。

ρ汞=13600Kg/m ,当地大气压Pa=760mmHg。

试问:(1)真空表的读数为多少mmHg ?

(2)当水温由20℃变为50℃时发现真空表与压力表读数突然改变,流量骤然下降,此时出现了什么故障?原因何在?怎样排除?

如图示,用一单级悬臂式B型离心泵,将水由槽A送到槽B。试问:

(1)为了调节流量,拟装一调节阀,应装在何处?说明理由。

(2)调节阀开大时试说明装在泵进口和出口处的真空表及压力表将如何变化?

什么是离心泵的工作点?试用图说明之。

何谓泵的扬程?何谓泵的升扬高度?

为什么工农生产中多选用离心泵做为输送流体的机械?

离心泵发生“汽蚀”的主要原因是什么?

离心泵与旋涡泵在操作上有什么不同?

绘出管路特性曲线与泵工作点图,并分析用泵出口阀调节流量的过程中,泵工作点变化情况。

试述离心泵的气缚现象与气蚀现象的概念、危害及避免措施。

为什么调节流量的阀门一般均不装在泵的吸入管路上?

何谓离心泵的设计点及最佳工况参数?此参数与离心泵的选择有何关系?

看图回答下列问题(用图上所标符号表示)

①泵的扬程H怎样表示?

②泵的安装高度Hg 怎样表示?

③泵的升扬高度h怎样表示?

④垂直管段AB和水平管段A' B' 的阻力是否相同?为什么?

管路总长(包括各种局部阻力当量长度)为L。

一个正在一定管路中工作的离心泵,如果转速提高20%,流量是否增加20%?为什么?

下列两图为离心泵的两种安装方式,用以输送热水,在热水的温度下饱和蒸汽压为

P =0.4Kgf/cm ,大气压可取为10mH O,两种安装方式中,管路特性视为相同,请回答:两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽?为什么?

为什么离心泵的壳体要做成蜗壳形?

用离心通风机向炉底输送空气,进入风机的空气温度为15℃,压力为1atm,流量2000m /h,炉底表压为1100〔mm水柱〕,风机出口的空气动压为60〔mm水柱〕,风机出口至炉底的输气管路压降为30〔mm水柱〕。

现库存有一台离心通风机,其主要性能如下:

转速:1450r/min,风压:1290mm水柱,风量21800m /h核算此风机是否合用?

测定离心泵特性曲线的实验装置如图示。管线为φ57×3.5mm,转速为1000r/min,功率消耗2.1kw。

A表读数:P =-0.3kgf/cm

B表读数:P =1.2kgf/cm

在1分钟内,桶中接受300kg水。AB两表间管线总长度(包括局部阻力当量

长度)为5m,摩擦系数λ=0.02,试求该泵在上述情况下操作的效率。

某混合式冷凝器的真空度为0.8kgf/cm ,所需冷却水量为5×10 kg/h 冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15m,用φ114×7mm管道输水,管长

80m,管路配有2个球心阀和5个弯头,现仓库中有四种规格离心泵如下:

┌───────┬────┬─────┬─────┬─────┐

│编号│1│2│3│4│

├───────┼────┼─────┼─────┼─────┤

│流量l/min│500│1000│1000│2000│

│扬程m│10│10│15│15│

└───────┴────┴─────┴─────┴─────┘

已知阀门的阻力系数ζ=3,90°弯头的阻力系数ζ=1.26,管入口ζ=0.5 摩擦系数λ=0.02,试问用哪一号泵,并说明理由。

一离心泵,允许汽蚀余量为4.5m,在大气压下抽送20℃清水,吸入管路阻力

h 为0.5m。如将该泵安装在济南、兰州、杭州使用,试问此泵的允许几何

安装高度各为多少?

已知20℃时,清水的饱和蒸汽压为0.0238kgf/cm ,查表知:

济南、兰州、杭州的平均气压分别为759,639,762mmHg。

用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔,精馏塔操作压强为0.5at,原料槽压强

为0.1at。管路总长为20m(包括全部局部阻力的当量长度),管路直径为50

mm,摩擦系数为0.02。密度为800kg/m 。离心泵的特性曲线可表示为

H =20-1.12×10 V ,式中V以m /S表示。试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少?

某厂准备用离心泵将20℃的清水以40m /h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm ,塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6(m),吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m,管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33(m水柱),水的密度为1000〔kg/m 〕。

现仓库内存有三台离心泵,其型号和铭牌上标有的性能参数如下,从中选一台比较合适的以作上述送水之用。

型号流量(m /h)扬程(m)允许吸入真空高度(m)

3B57A50387.0

3B3345326.0

3B1938205.0

流量12m /h,泵出口处压力表读数1.9at(表),泵入口处真空表读数

140mmHg,轴功率1.20kw,电动机转数2900转/分,真空表与压力表

距离0.7m,出口管与入口管直径相同。

求:泵的压头H与效率η?

用一离心泵自水井抽水,井中水面渐渐下降,试问至多只允许水面下降到离泵轴线

几米处。

若泵为2B31,其流量为20m /h,吸入管内径为50mm,吸入管压头损失0.2m液柱。附该泵性能参数

┌─────┬───┬─────┬────┬──────────┐

│流量│扬程│轴功率│效率│允许吸入真空度│

│m /h│m│kw│%│m│

├─────┼───┼─────┼────┼──────────┤

│10│34.5 │1.87│50.6│8.7│

├─────┼───┼─────┼────┼──────────┤

│20│30.8 │2.60│64│7.2│

├─────┼───┼─────┼────┼──────────┤

│30│24│3.07│63.5│5.7│

└─────┴───┴─────┴────┴──────────┘

(注:假定随着井中水面下降,泵的调节阀逐渐开大,能保证流量稳定在20m /h)如图示循环管路,离心泵的安装高度H =3m,泵特性曲线可近似表示为

H =23-1.43×10 V ,式中V以m /S表示。吸入管长(包括全部局部阻力的当量长度)为10m,排出管长(包括全部局部阻力的当量长度)为120m,

管径均为50mm,假设摩擦系数λ=0.02,水温20℃。试求:

(1)管路内的循环水量为多少?

(2)泵进、出口压强各为多少?

某离心泵工作转速为n=2900r/min,其特性曲线可用H=30-0.01Q (m)表示,当泵的出口阀全开时,管路系统的阻力可用性能曲线L=10+0.04Q (m)表示,上述式中Q的单位均为m /h,若泵的效率为η=0.6,水的密度

ρ=1000kg/m ,求:

1.泵的最大输水量为多少?

2.当所需供水量为最大输水量的75%时:

(a)采用出口阀节流调节,节流损失的压头增加为多少?

(b)采用变速调节,泵的转速应为多少?

如图所示,从水池用某离心泵向高位槽送水,要求送水量为45m /h,管路的

l+∑l =150m,槽内的压力为0.2kg(f)/cm (表压),吸入和排

出管路均为φ108×4mm的光滑管。

(a)试求泵的压头和轴功率。

(泵的效率可取η=0.65,ρ水=1000kg/m ,μ =1cp)(b)若阀门开度和操作条件等不变,现改为输送ρ >ρ水,粘度与水相近),

试示意指明工作点的变化趋势,并定性分析H,Q,N将如何变化?

一鼓风机将200m /min、27℃的空气经400×600mm的矩形截面

水平的白铁皮管道送入绝对压力为770mmHg的容器内。管道长为60m,管道进

口压力为760mmHg,摩擦系数λ=0.013,若鼓风机效率为40%,电动机

效率为90%,试问输入功率为多少?

贮罐A中的碱液经离心泵C输送到塔B(如图1)。h =3m,h =8m,今

有离心泵C的特性曲线(如图2)。若已知贮罐A和塔B内的压力分别为P =400

mmHg(真空度),P =0.8kgf/cm (表压),碱液密度为1200

kg/m ,粘度可视为与水相同。

(1)在泵出口阀全开时流量可达30m /h,试求此时管路的总阻力损失为多

少mH O,泵的有效功率为多少kw;

(2)当把泵出口阀关闭一半,阻力损失因此增大5mH O,求此时输液管路的

流量。

由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压,要求的流量为90m /h,输送管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65~135m /h范围内属于高效区,在高效区中,泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m /h,泵的转速为2900r/min,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度ρ=1000kg/m 。

①核算一下此泵能否满足要求

②如泵的效率在Q=90m /h时可取为68%,求泵的轴功率,如用阀门进行调节,由于阀门关小而损失的功率为多少?

③如将泵的转速调为2600r/min,并辅以阀门调节使流量达到要求的90

m /h,比第②问的情况节约能量百分之多少?

需将30m /h,20℃的水粘度μ=1cP,送至塔顶,其压力为0.5kgf/cm (表),

与取水池水面的高差为10m。输水管φ89×4mm、长18m,管线局部阻力系数

∑ζ=13(阀全开时);摩擦系数

λ=0.01227+0.7543/Re

(1)求输送所需的理论功率(kw);

(2)一泵的特性可近似用下式表达:

扬程H =22.4+5Q-20Q m

效率η=2.5Q-2.1Q

式中Q的单位为m /min。求出最高效率点的效率并评价此泵的适用性。如适用,

求调节阀消耗的功率增加多少?

如附图所示,用电动往复泵从敞口水池向密闭容器供水,器内压力为10at(表压),容器与水池液面高差10m,主管线长(包括当量长度)为100m,管径为

φ57×3.5mm,摩擦系数可取λ=0.03。泵进口处设一旁路,管径为30mm,