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1、化工专业复习题 1、用泵将贮液池屮常温下的水送至吸收塔顶部，贮液池水血维持恒定，各部分的相对位置如下 图所示。输水管的直径为076x3mm,排水管出口喷头连接处的压强为6.15xlO 4Pa（表压），送水量为 34.5n?/h,水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失 2、用离心泵把 20 C 的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如下图所示。 管路的直径均为 （p76x2.5mm在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66x10%；水流经吸入管与排 出管（不包括喷头）的能量损失可分别按Lhf,l=2u 2 与工 hf,2=10u2计算，由于管径不变，故式中 u 为吸 入或
2、排岀管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07x10 3Pa （表压）。试求泵 的有效功率？ 第 2 题第 3 题 3、某鼓风机吸入管直径200mm,在喇叭形进 I I 处测得形压羌计读数R二 25,指示剂为水，若不计阻 力损失，空气的密度P为 1. 2kg/m3,试求管道内空气的流量 ?若进口处与测压口Z 间的阻力损失用 10俪 水柱来表示，则管道内空气的流量又为多少？（见下图） 4、高位槽内的水面高于地面8m,水从 108x4mm的管道中流出，管路出口高于地面2m。在本 题特定 条件下，水流经系统的能量损失可按工h=6.5计算，其中 u 为水在管内的流速， m/s。试计 算：（1
3、） A ? A，截面处水的流速； （2）水的流量，以 n?/h计。 co 为 160J/kg,试求泵的有效功率 ? 第 4 题 5、用离心泵将池中清水送至高位槽，两液面恒差13m,管路系统的压头损失工WxlOp/（Q 的单位 为 n?/s）,流动在阻力平方区。指定转速下，泵的特性方程为H=282.5x10? （0的单位 为 m3/s） 试求：两槽均为敞口时，离心泵的流量和轴功率？ 6、如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连，管路上 装冇一个闸阀，距管口入口端15m处安冇以水银为指示液的U 形管压差计，其一臂与管路相连, 另一臂 通人气。压差计连接管内充满
4、了水，测压点与管路出口端之间的在管长度为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=l400mm 摩擦系 数可取 0.025,管路入 口处局部阻力系数为0.5。问每小时从管屮流出水多少立方米？（2）为闸阀 全开时， U 管压差计的静 压强为若干 （Pa,表压） ？闸阀全开时， /e/d=15,摩擦系数仍可取0.025- 第 6 题 7、用离心泵将池中碱液 （尸 1250kg/n?）送至高位槽， 两液面怛差 13m,管路系统的压头损失工厲=3x1002 （Q的单位为 m/s）,流动在阻力平方区。指定转速下，泵的特性方程为/
5、=28-2.5 X1O 502 （0的单位为 n?/s）若碱液槽敞口 , 高位槽密闭 , 其表压为 4.91xl04Pao试求: 泵的流量和轴功率 ? 8、某离心泵的必需汽蚀余量为3. 5m,今在海拔 1000m的高原上使用。己知吸入管路的全部阻力损失 为 3J/N。今拟将该泵装在水源之上3m处，试问此泵能否正常操作？该地人气压为90kPa,夏 季的水温为 20“Co 9、要将某减压精憎塔塔釜中的液体产品川离心泵输送至高位槽，釜中真空度为67kPa（-K 中液 体处 于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强）。泵位于地面上，吸入管总阻力为0. 87J/N, 液体的密 度为 986kg/m3,
6、已知该泵的必需汽蚀余量（NPSH）r为 3. 7m,试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应 如何重新安排？ 第 9 题 10、 用叶滤机处理某种悬浮液，先以等速过滤20min,得滤液随即保持当时的压力差再过滤 40min,问 共得滤液多少 n? 若该叶滤机得次卸渣、 重装等全部辅助共需20min,求滤液 Fl 产量？ 滤布阻力可以忽略。 11、 密度为 2650kg/m 3 的球形石英颗粒在20 C空气中自由沉降，计算服从斯托克斯公式的授大颗粒 直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径？ 12、 某板框压滤机共有20只滤框 , 框的尺寸为 0.45X0.45X0.025m,用以过滤某种水悬浮液。每n?
7、悬浮 液屮带有固体 0.016 m 3， 滤饼屮含水 50% ( 质最) 。 试求滤框被滤饼完全充满时， 过滤所得 的滤液量 ( n?)。 已知固体颗粒的密度PP=1500kg/ m 3, P水=1000kg/n? 13、 在内径为 1.2m的丙烯膳硫化床反应器中， 堆放了 3.62吨磷钥酸蚀催化剂， 其颗粒密度为 1100kg/ m3,堆积高度为 5m,流化后床层高度为10m。试求： (1) 固定床空隙率； (2) 流化床空隙率； (3)流化床的压降。 14、 冷、热流体在一管壳式换热器小呈并流流动，其初温分别为32 C 和 130 C,终温分别为 48 C 和 65 C。若维持冷、热流体的
8、初温和流量不变，而将流动改为逆流，试求此时平均温度差及冷、热流体的 终温？设换热器的热损失可忽略，在木题所涉及的温度范围内冷、热流体的比热容为常数。 15、 某空气冷却器，空气在管外横向流过，管外侧的対流传热系数为85 W/(m2- C),冷却水在管 内流 过， 管内侧的对流传热系数为4200 W/(m2 C)o 冷却管为 ( p25 x 2.5mm的钢管， 其导热系数为 45 W/(m C)o 试求： (1)总传热系数？ (2)若将管外对流传热系数 ( zo提高一倍，其它条件不变，总传热系数增加的百分率？ (3)若将管内对流传热系数ai 提高一倍，其它条件不变，总传热系数增加的百分率？ 设管
9、内、外侧污垢热阻可忽略。 16、 热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为O25X2.5min 钢管，导热系数为45W/(m? K)。 冷水 在管内湍流流动，给热系数a . =2000W/(m 2? K)。热气在环隙中湍流流动， a 2=50W/(m 2? K)。 不计垢层 热阻，试求 （1）管壁热阻占总热阻的百分数； （2）内管中冷水流速提高一倍，总传热系数有何变化？ （3）坏隙中热气体流速提高一倍，总传热系数有何变化？ 17、 某列管式加热器由多根25X2.5mm 的钢管所组成，将苯由20 C 加热到 55 C,苯在管中流动， 其流虽 : 为每小时15 吨，流速为0.5m/so 加热剂为13
10、0 C 的饱和水蒸汽，在管外冷凝。苯的比热 CP=1.76kJ/（kg? C）,密度为已知加热器的传热系数为700 W/（m2? C）,试求此加热器所需 管数 n 及单管长度 lo 18、 有一套管换热器，内管为19X3mm,管长为 2m,管隙的油与管内的水的流向相反。油的流虽为 270kg/h,进口温度为 100 C,水的流量为 360kg/h,入口温度为 10 C。若忽略热损失，且知以悸外表面积为 基准的传热系数K=374 W/ （m2? C）,油的比热 CP=1.88kJ/（kg ? C）,试求油和水的出口温度分别为 多少？ 19、在连续操作的单效蒸发器中，将2000kg/h的某无机盐水
11、溶液III 10% （质量分率）浓缩至30% （质 量分率），原料液初始温度为20 C。蒸发器的操作压力为40kPa（绝压），相应的溶液沸点为80 Co 加热蒸汽的压力为200 kPa （绝压）。已知原料液的比热容为3.77kJ/kg .C,蒸发器的热损失为12000W。 设溶液的稀释热可以忽略，试求： （1）水的蒸发量？ （2） 原料液为 80 C时的加热蒸汽耗量和经济性？（10分） （已知操作压力为40kPa时，水的汽化热为2312 kJ/kg,加热蒸汽的压力为200 kPa吋，其汽化热为 2185kJ/kg） 20、 在传热而积为50n?的蒸发器内将18%的水和盐的溶液浓缩至38%。原料
12、液的流量为4000kg/h, 比热为 3.8kJ/（kg. C）,温度为 20 Co 蒸发室的温度心为60 C,汽化潜热为 2355 kJ/kgo 生蒸汽的温度为 110 C,汽化潜热为 2232 kJ/kg, D = 2600kg/h 。试求：（1）溶液的温差损失？ （2） 蒸发器的总传热系数？ 计算时忽略因液柱静压带来的温差损失和热损失。（根据杜林规则，完成液的沸点可用公式表示为： = L“w + 5 ） 22、热流体在套管换热器中进行逆流传热（无相变），管内、外两侧对流传热系数的数量级相近。当 冷流体进口温度tl 增加时 （Tl、Wh、Wc 不变），试分析说明热流体出口温度T2 将如何变化。假设物 性不变。 T2 23、 流体管内对流传热时，边界层对对流传热系数的影响。