离心泵最大几何安装高度：
H g, max
2 u2 [ H s ]工 H f,12 2g
2.8032 5.933 1.80 2 9.81 3.733m
∴离心泵离开水面的最大安装高度为：3.73m
第三章 过滤 沉降 流态化
3.2 基本公式
dv KA2 d 2(V Ve )
流速或流量加倍 2. 串联传热
0.8
0.3或 0.4
2
' 0.8
Q KAtm WhCph (T1 T2 ) WcCpc (t2 t1 )(w)
t2 t1 (T t1 ) (T t2 ) t2 t1 tm (热流体恒温) t2 T t1 T t1 ln ln ln t1 T t2 T t2
u1 A1 u 2 A2
2. 连续性方程
u1d1 u2 d 2
3.机械能守恒方程
2
2
p1
u p2 u2 gz1 gz2 hf 2 2
2 1
2
4.层流阻力计算(海根· 泊稷叶方程)
h f ,12
pm,1 pm,2

8ul 32 u l ( J / kg ) 2 2 R d
φ1084mm，油的粘度为3430cP，密度为960kg/m3, 泵
的效率为50%，求泵的实际功率Na。
2 2
20m
1
1
解: (1)摩擦系数λ
V W / 38.4 1000 / 3600 / 960 0.01111 m3 / s
V 0.01111 u 1.415 m / s 2 2 ( / 4)d 0.785 0.1
滤饼生产能力
G饼 = VF /(t3+tw+t辅) = 0.2755/(40.2+45) =3.23×10-3 m3/min = 0.194 m3/h(滤饼)
第四章 传热与换热器
4.2 基本公式
1. 流体在管内强制对流给热, L/Di>50
C du P 0.023 d
∵ 为薄壁园筒,∴按平壁近似计算 K=α1 α2 /(α1 +α2 )=930×1000/(930+1000)=481.9 W/(m2·K) ∴ A=Q/KΔtm =1.465×105/(481.9×26.4)=11.5 m2
(B) Q W c (T T ) KAt KA (T1 t2 ) (T2 t1 ) 1 p1 1 2 m
[解 ] ：
(A) Q= W2 cp1(T1 -T2 )=1.11×3770×(70-35)=1.465×105W 忽略热损失,则 Q= W2cp2(t2 –t1 ) 即1.465×105=1.67×4180(t2 -15) 解得 t2 =36℃
t1 t 2 (70 36) (35 15) t m 26.4℃ t1 70 36 ln ln 35 15 t 2
要求：
1.弄清基本概念 2.熟悉基本公式推导过程 3.掌握解题思路和方法
化原答疑安排： 答疑邮箱：1660860450@ 或wwL@, 武老师
第一章 流体流动
1.2 基本公式
1. U形压差计
pm1 pm2 ( i ) gR
1u1 A1 2 u 2 A2
0.11.415 960 Re 39.6 3430 / 1000
64 64 1.616 Re 39.6
(2)有效扬程He
du
层流
在1~2截面间列机械能守恒方程
p1 u12 p2 u2 2 l le u 2 z1 He z2 g 2g g 2g d 2g
1 S dq K 2(Pm ) K d 2(q qe ) r0
1. 过滤速率计算式
q 2VVe KA
2 2
3.球形颗粒自由沉降速度
ut
4 gdp( s ) 3
Stokes公式
当Rep<2,
gdp2 ( s ) ut ,m/ s 18
2.用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液。滤叶机过滤面
积为1.312m2,共10只滤叶。测得:过滤10min得滤液 1.31m3；再过滤10min共得滤液1.905m3。已知滤饼与 滤液体积比n=0.1。试问: (1)过滤至滤液量为2.755m3即停止,过滤时间是多少?
滤饼厚度是多少mm?
(2)若滤饼洗涤与辅助时间共45min, 滤饼生产能力是多
5.5 103 u2 2.803m / s 2 2 0.785 (0.050) ( )d 4 V
工作态的允许吸上真空高度:
p1工 pV工 [ H S ]工 [ H S ]标 10.33 0.24 工 g 工 g
5623 .44 6.8 10.33 0.24 9.8 993.95 9.81 5.933m
管路: He’=30+2.88×105 V 2 ---(2)
Ne=ρgVHe=2.09×103 w
2.以2B19型水泵输送35℃的水，已由工作点确定流量为5.5 L/s, 由水泵样本查得[HS]=6.8m,已知吸水管内径为50mm, 当地大气压为9.8mH2O，吸水管阻力ΣHf1-2=1.8mH2O. 求最大几何安装高度. 35℃水的饱和蒸汽压：PV=5623.44 N/m2 35℃水的密度：ρ=993.75kg/m3 [解 ] 吸水管的流速：
所输流体的密度为998.2kg/m3。
[ 解]
泵： He=42－30V ’2=42－30(60V)2 =42-1.08×105 V 2 ---(1) (1)=(2): He=He’ , 得V=5.50×10-3 m3/s, 代入(1)得： He=42－1.08×105 ×(5.50×10-3)2=38.7 m
录 力
以允许吸上真空高度[HS]计算Hg,max
Hgmax
u H S ,允 H f 12 2g
V n V n H n He n
' e 2
2 2
3.比例定律
N n Na n
' a
3
2.3 计算举例
1. 某离心泵的特性可表达为：He=42-30V ’ 2 (He--m，V ’-m3/min)，已知生产装置中管路特性为He’=30+2.88×105 V 2 (He ’--m，V--m3/s)。试求生产中使用该泵的流量及有效功率。
求过滤时间
3 ? min,
V3 2.755 q3 0.21 m3 / m 2 A 1.312 10
由 0.212 + 2×0.21×0.01048 = 0.001206t3, ∴t3 = 40.2 min
求滤饼厚度
过滤终了时, 共得滤饼量V饼=0.21×0.1×13.12= 0.2755 m3 滤饼厚度L=0.2755m3/13.12m2=0.021m=21mm, L ∝q
O 4.61103 Pa S
校核 ut ,W gd P 2 ( p W ) 18W 9.81 (30 106 ) 2 (2667 1000) 4 8.18 10 m/s 3 18 10
30 106 8.18 104 1000 Re p ,W d Put ,2 W / W 0.0245 3 10 ut ,O ut ,W / 4.3 8.18 104 / 4.3 1.90 10 4 m / s Re p ,O 30 106 1.90 104 880 / (4.6110 3 ) 1.09 10 3 Re p ,W 2, Re p ,O 2, 原假定正确
少?（m3/h）
解: 求K、qe
1 10 min,
V1 1.31 q1 0.09985 m3 / m2 A 1.312 10
2 20 min,
2 1
V2 1.905 q2 0.1452 m3 / m 2 A 1.312 10
q 2q1qe K1
作为冷却剂, 水走管外, 流量为1.67kg/s, 比热为4180J/(kg·K),
管壁对水的对流给热系数为1000W/(m2·K), (管壁热阻及垢阻略 计), 忽略热损失(可近似按平壁处理)
试求: (A)冷却剂出口温度及所需传热面积;
(B)操作中若氢氧化钠及水的初始温度不变, 而两流体的 流量都增大一倍, 则流量增大后的冷、热流体的出口温度变为 多大?(假设两流体均为湍流, 其物理性质不变, 传热温度差可取 用算术平均值)。
当Rep＝2～500， ut
0.27
gdp( s )

Re
0.6
Allen公式
当Rep=500~2×105
ut 1.74
gdp( s )

,
Neuton公式
3.3 计算举例
1. 一直径30μm的光滑球形固体颗粒在ρa= 1.2kg/m3的空气中的 有效重量(指重力减浮力)为其在20℃水中有效重量的1.6倍。现 测得该颗粒在上述水中的沉降速度为其在某密度为880kg/m3的 矿物油中沉降速度的4.3倍，试求该矿物油的黏度。已知20℃水
2 q2 2q2qe K 2
2 q2 1 q12 2 0.14522 10 0.099852 20 qe 0.01048 m3 m2 2(q1 2 q21 ) 2(0.09985 20 0.1452 10)
K
q12 2q1qe
1
0.099852 2 0.09985 0.01048 1.206 103 m2 min 10
3. 传热系数
bdo do 1 1 Ro Ri Ko o dm i di