齐齐哈尔大学化工原理题库(编辑修改稿)

齐齐哈尔大学化工原理题库(编辑修改稿)内容摘要：

2分 用泵自贮油池向高位槽输送 矿物油，流量为。 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 φ 108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。 10分 32 10 960 360 04mus   2分 960 duR     层流 64eR= 2分 列 两截面柏方 2 0 9 . 8 1ew z g h f h f      0, 0up8 224 3 0 1 . 4 2 51 . 6 2 6 9 5 7 . 22 0 . 1 2l u Jhf d k g    20 7153e Jw kg     4分 15 37 1 5 3 3 8 . 4 1 0 1530 . 5 3 6 0 0e s eN W WN K W    2分 用离心泵经 φ 57 的钢 管 ,将敞口贮槽内的有机溶液 (密度为 800kg/m3, 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/cm2(表压 )，有机溶液输送量为 6m3/h，泵的效率为 60%，试确定泵的轴功率。 10分 800 169820 10e duR    层流 641698 2 分 26 49 5 36 004mus  2 分 列 两截面柏方 22e PW Z g hf    5 2uhf  2 分 324 9 . 8 0 7 1 0 6 4 2 5 0 . 8 4 91 6 9 . 8 1 6 5 4 . 38 0 0 1 6 9 8 0 . 0 5 2e JW kg      4 分 36 5 4 . 3 6 8 0 0 3 8 . 4 1 0 1 . 4 5 40 . 6 3 6 0 0e s eN W WN K W      2分 40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动， 40℃水的 密度为 992kg/m3，饱和蒸汽压 16 pv=，当地大气压为 97kPa。 现拟 d0取 135mm，试问：当不计阻力损失，水在流经收缩管时会不会汽化。 10分 管子出口流速 u= 2gh =  = m/s 2分 ∵ () 2 =u0() 2 ∴ u0=由水槽液面至收缩管处排伯努利方程： 32097 10 17 . 1 7 99 2 99 2 2P    ∴ p0=103Pa 4分 ∵ p0pv，故收缩管处不会发生水汽化。 2分 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=。 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 及 ，设摩擦系数 λ = 15分 阀关时： (ZA+)1000=13600 ZA=5m 2分 ⑴阀全开：对 AA和 CC截面 外侧 列伯努利方程： 2222CCAAACpuupg Z g Z h f       取 Zc=0(基准面 ), 22 0 , 0 , 022CCAAupup    4分 2509 . 8 1 5 0 . 0 1 8 1 0 . 5 1 50 . 1 2Cu     解出： u= 3600 mV h     3分 17 ⑵对 AA到 BB截面列伯努利方程： 22 BA pug Z h f    223 . 0 2 5 0 3 . 0 29 . 8 1 5 0 . 0 1 8 0 . 52 1 0 0 0 0 . 1 2Bp      4分 解出 pB=104N/m2（表） 2分 9．在图示装置中，水管直径为Φ 57 mm。 当阀门全闭时，压力表读数为 , 而在阀门开启后，压力表读数降至 大气压。 设管路入口至压力表处的 压头损失为 mH2O，求水的流量为若干 m3/h。 10 分 解：阀门全闭时，由 P2 =ρ gH， 10  即水槽液面距阀门中心线的高度为 m。 2 分 阀门开启时，以水槽液面为上游截面 1139。 ，压力表处为下游截面 2239。 ，管路中心线为基准水平面。 在两 截面间列柏努利方程式 4 分 Z1 = H = m， Z2 = 0， P1 = 0， P2 = 105 Pa， u1≈ 0，Σ hf/g = mH2O 代入上式 3 25 13 00 1 2 1u  . 解得 u2 = m/s 2 分 32 3600 mV d u h   2 分 如图示常温水由高位槽以 ，管路中装有孔板流量计和一个截止阀 , 已知管道为 φ 57 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。 设系统为稳定湍流 ,管路摩擦系数 为。 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 R2。 若将阀门关小，使流速减为原来的 ，设系统仍为稳定湍流， 近似不变。 问 : ⑶截止阀的阻力系数 ζ 变为多少 ? 18 ⑷阀门前的压强 Pa 如何变化 ?为什么 ? 20分 (1) 22 0 . 0 5 1 . 5 1 0 0 0 2 . 9 4 5 1 0 . 644S K g TW d u Sh        Zg hf 21 6 0 1 . 50 . 0 2 6 7 . 5 4 . 4 3 80 . 0 5 2Z g mg     5分 (2)阀前后： 22 10 00 38 10uP P a     ∵ p = (i)gR 即 103= (1) 103 ∴ R2 = m=6mm 5 分 (3) 当 u= =  = m/s 22luZ g h f d    22 4 .4 3 8lgdu  ∴ 22 9 . 8 1 4 . 4 3 8 6 00 . 0 2 6 2 9 . 31 . 2 0 . 0 5    5分 (4)因高位槽水位不变，流量减小，阀前管路阻力减小，必引起 a点压强 pa增大。 5分 11 计算题 水塔供水系统如附图所示。 管路总长 50m(不包括局部阻力当量长度 )，水塔内水位高 ，管内径 d=45mm，现测得流量 V 为 12m3/h，摩擦系数 λ 可按 计，试计算所 19 有局部阻力当量管长 Le之值。 10分 21 2uZ g hf 4 分 212 2 .13 6 0 0 0 .0 4 54muS 2 分 22ell uhf d  221 elluuZg d  2250 2 2el   2 分 22 9 . 8 1 9 . 8 0 . 0 4 51 5 0 4 5 . 8 52 . 1 0 . 0 2elm    2 分 12 计算题 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=。 当需测的最大水流量为 18m3/h，问： U形压差计最大读数 Ｒ max为多少。 5分  0 0 0 0 2 is gRV A u A C   期中  00 2 igRuC   3 分  2 2 9 . 8 1 1 3 6 0 0 1 0 0 018 0 . 0 2 5 0 . 6 23 6 0 0 4 1 0 0 0 iR  20 221 8 4 2 9 . 8 1 1 2 . 60 . 0 2 5 0 . 6 2 3 6 0 0 R        m 2 分 1计算题 密度为 103kg/m粘度为 1cP的水，以 10m3/h的流量在 φ 51 3mm 的水平光滑管内流过。 在管内某处 p1=(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， = ) 10分 221 0 1 0 1 .7 53 6 0 0 3 6 0 0 0 .0 4 544musd   2 分 45 5 10 00 7875010e duR     2 分 .3 1 6 4 0 .0 1 918750  1 分 列两面的柏方 21 2 2 2fP P P luh d      3 分 22 4421 100 10 1000 102 2luP P P ad       (表 ) 2 分 1内截面为 1000mm 1200mm 的矩形烟囱的高度为 30m。 平均摩尔质量为 30kg/kmol，平均温度为 400℃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。