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江南大学化工原理第一章

层次:A[1] j01a05001以复式水银压差计测量某密闭容器内的压强p5。

已知各液面标高分别为z1=2.6m,z2 =0.3m,z3 =1.5m,z4 =0.5m,z5 =3.0m。

试求p5值,以kPa(表压)表示。

[5] j01a05011水在水平管内流动,截面1处管内径d1为0.2m,截面2处管内径d2为0.1m。

现测得水在某流量下截面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失,试求水的流量m3/h。

[7] j0水塔供水系统如附图所示。

管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)共150m,水塔内水位高H为10m,当忽略出口动能,试求要求流量V=10m3/h所要求的管道最小内径d。

设λ=0.023。

[9] j01a05057有一内径d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液为汞,孔流系数C0=0.62。

当需测的最大水流量为18m3/h,问:U形压差计最大读数Rmax为多少?[11] j01a10004如图(a)及(b)所示,两容器与一水银压差计用橡皮管相连,此二容器中及接管中均充满水,(b)图中R’=0.76m,试求:p1与p2的差值。

又,若维持p1、p2不变,但将此二容器放在同一水平面上,如图(a)所示,问:R的值是多少?[13] j01a10019一测量管道阻力的装置如图所示。

已知D1=2D2,ρHg=13.6⨯103kg/m3,u2=1m/s,R=10mm,试计算“1-2”截面间阻力h f,1-2值,以J/kg为单位。

[15] j01a10021如图所示,D=100mm, d=50mm, H= 150mm,ρ气体=1.2kg/m3。

当R=25mm时,刚好能将水从水池中吸入水平管轴心线处,问:此时V气体为多少?以m3/s为单位表示。

过程阻力可略。

略去同一截面及接管内气体的静压强差异。

[18] j01a10024水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。

设在大气中流束截面保持圆形。

已知喷嘴内直径d1=25mm,出喷嘴口流速u1=12m/s,问:在高于喷嘴出口4.5m处水流的直径是多大?忽略阻力。

[23] j01a10031水泵进水管装置如图示。

管子尺寸为Φ57⨯3.5mm,进水管下端装有底阀及滤网,该处局部阻力为12u2/(2g),截面2处管内真空度为4mH2O,由1至2截面的沿程阻力为3u2/(2g)。

试求:(1)水流量为多少m3/h?(2)进水口1截面(在底阀、滤网之后)的表压是多少Pa?[26] j01a10038密度为103kg/m3、粘度为1cP的水,以10m3/h的流量在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。

在管内某处p1=1.5at(表压),若局部阻力不计,问距该处100m下游处p2为多少Pa?(Re=3000~1×105,λ= 0.3164/Re0.25)[27] j01a10039密度为103kg/m3、粘度为1cP的水,在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。

现测得在相距100m的上、下游两截面间的压差为0.653at,若局部阻力不计,试计算水的流量,以m3/h表示。

(Re=3000~1⨯105, λ= 0.3164/Re0.25)[32] j01a10045用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,流量为 38.4T/h。

池及槽皆敞口。

高位槽中液面比池中液面高20m,管路总长(包括局部阻力)430m,进出口阻力不计。

管径为φ108⨯4mm,油的粘度为3430cP,密度为960kg/m3, 泵的效率为50%,求泵的实际功率。

[35] j01a10054密度为1200kg/m3的盐水,以25 m3/h的流量流过内径为75mm的无缝钢管,用泵由低位槽输至高位槽。

两槽皆敞口,两液面高度差为25m。

钢管总长120m,局部阻力为钢管直管阻力的25%。

设摩擦系数λ=0.03,泵的效率η=0.6,求泵的轴功率。

[40] j01a10061水平串联的两直管1、2,管内径d1=d2/2,管道1长为100m 。

已知流体在管道1中流动的Re,1=1800,流动阻力∑h f,1=0.64m液柱,∑h f,2=64mm液柱,试计算管道2的长度。

设局部阻力可略。

[43] j01a10066一输油管,原输送ρ1 =900kg/m3 ,μ1 =1.35P的油品,现改输送ρ2 =880kg/m3 ,μ2 =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-△p f 不变,则输送的油量(质量流量m s)有何变化?(用百分数表示)[59] j01b10016如图所示,水以3.78L/s的流量流经一扩大管段,已知d1=40mm,d2=80mm,倒U形压差计读数R=170mm,试求:(1)水流经扩大段的阻力h f。

(2)如将粗管一端抬高、流量不变,则读数R有何改变?[66] j01b10048用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×104Pa,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/m3。

求输水量为多少m3/h。

[70] j01b10052用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将密度为800kg/ m3、粘度为20cP的有机溶剂由敞口贮槽输至反应器。

反应器内压强为4kgf/cm2(表压),钢管总长25m (包括局部阻力),流量为6m3/h,测得泵的轴功率为1.454kw, 试确定泵的效率。

[72] j01b10060在φ108⨯4mm的圆直管内用毕托管测管轴心处气体的点速度。

已知该气体是平均分子量为40的混合气体,气温32℃,压强为200mmH2O(表压),粘度为0.02cP。

外界大气压为1atm。

使用U形压差计测压差,指示液为水,压差计读数为10mm。

Re,max与u/v max的对应关系如下表所示,试计算气体流量。

(u,v分别表示平均流速与点流速)Re,max 104 2⨯104 3⨯104≥5⨯104u/v max 0.78 0.80 0.81 0.82[78] j01b10068某油品在管内作层流流动,Re=1050,若要求输送量增加一倍但因摩擦损失而引起的压降不允许增大,拟用改换更大管径的管子方法解决。

试计算更换后与更换前的管内径之比d2/d1。

[87] j01b10077某光滑直管用以输送清水(ρ1=1000kg/m3、μ1=1cP),已知Re,1=104。

现拟将该管路用于输送冷冻盐水(ρ2=1186kg/m3、μ2=2.3cP),并要求因摩擦阻力引起的压降不变。

设局部阻力可略。

试计算冷冻盐水与清水的质量流量之比W2/W1。

(当3⨯103<Re< 1⨯ 105,λ= 0.3164/Re0.25)[91] j01b1008840℃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汽化现象,收缩管的管径应限制在多大尺寸以上?不考虑阻力。

当地大气压为97kPa,40℃水的密度为992kg/m3,饱和蒸汽压p v=7.38kPa。

[93] j01b10090利用虹吸管将池A中的溶液引出。

虹吸管出口B与A中液面垂直高度差h=2m。

操作条件下, 溶液的饱和蒸汽压p v=1.23×104 N/m2。

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=1000kg/m3 ,当地大气压为760mmHg。

[96] j01b10094在实验室流体沿程阻力测定装置上,对内径d=42mm的无缝钢管进行测试。

流体为20℃的水(ρ=103kg/m3,μ=1.0cP),测试段管长L=1.5m。

当流量为11m3/h时,倒U形压差计(水面上侧为空气,空气密度ρi≈4.4kg/m3)读数为170mm,试计算由此算得的摩擦系数λ与按布拉修斯公式算得的λ光的相对误差。

[99] j01b10099某油品在Φ89 ⨯4mm的无缝钢管中流动。

在A和B的截面处分别测得表压强p1=15.2⨯105 Pa,p2=14.8⨯105Pa。

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Le=35d), 油=820kg/m3,μ油=121cp。

[100] j01b10103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,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6×104 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/m3 ,U形管中的指示液为汞,其密度为13.6×103kg/m3。

[102] j01b15061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Co=0.62,水银压差计读数R=456mm。

吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm2 (表压),碱液密度ρ=1100kg/m3,泵的效率η=0.6,直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道近似取相同值),弯头ζ=0.75,标准阀ζ=6,闸阀ζ=0.17,孔板ζ=8,试求泵所需功率。

[103] j01b15073用泵将密度为850kg/m3,黏度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度为20m。

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U形油水压差计的读数R=500mm。

孔流系数Co=0.62,水的密度为1000kg/m3。

试求:⑴输油量是多少m3/h?⑵若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。

[104] j01b15086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ζ=0.75,全开球阀阻力系数ζ=6.4。

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