石油大学化学工程原理课后习题答案 下载本文

?d?0.1520?0.0075查图

1-28得

??0.037

则根据柏努利方程可得O点的总比能为:

EOB2uC???ZCg??hf?2pCOC-73.5?101325201.50582?0?8?9.807?0.037?? =760?998.20.022 =110.6107 Jkg 取两个中较大者,即 在总管中的流速:

EOB=110.6107 Jkg

uOBAOB?uOCAOC1.001?0.022?1.5058?0.022??0.4011ms u?2A0.05

Re??ddu???0.05?0.4011?998.24?1.992?10?4000 湍流

?31.005?1050?0.003查图

1-28得

?0.15??0.032

则在A与O间列柏努利方程:

pA2uA??ZAg?EO??hf?2AO20?ZA0.40112? 0?0?ZA?9.807?110.6107?0.032?0.052 得 ZA?11.44m 即高位槽距地面至少11.44m,此时OB段应适当关小阀门。

1-23 在?325?8mm的输送空气管道中心安装了一个皮托管,空气的温度为21℃,压力为1atm(绝压)。用一微差压差计测定压差,指示液为油和水,其密度分别为和1000kg835kgm3m3。当压差计读数为

50mm时,空气的质量流量为多少

kgh?

解:21℃空气的物性: 压差计指示值:

??1.201kgm3,??18.15?Pa?S

?p???水??油?gR??1000?835??9.807?0.05?80.9325Pa

由皮托管测得的管中心流速:

umax?2?p??2?80.9325?11.609 ms

1.201

Remax?duo???0.309?11.609?1.2015?2.3737?10

?618.15?10 查图1-25得 则 W

uumax?0.84 即u?0.84umax?0.84?11.609?9.752ms

?u??9.752?1.201??0.3092?0.8783kgs?3.162?103kgh

4?1-24 在直径?108?4mm的输送轻油管路上,安装了一个标准孔板流量计以测量轻油的流量。已知孔板孔径为60mm,在操作温度下轻油的密度为

运动粘度为770kgm3,

1cSt。

当U形管压差计读数为1250mmH2O时,轻油的体积流量和质量流量各为多少? 解:

?p???水??油?gR??1000?770??9.807?1.25?2.82?103Pa

Co为定值,由

先假设

Ao?60?????0.36查图A?100?21-41得

Co?0.65

uo?Co2?p22?2.82?103?0.65?1.76 ms ?7702?do??60? u1?uo??d???uo?100??0.633ms

???1?

Re?d1u1???d1u1?0.1?0.6334??6.33?10

?31?10 再由此查得

Co?0.655,如上法计算后得

Co基本不变,则认为此即为管内的实际流速

uo?1.773ms,u1?0.638ms,Re?6.382?104

再由此查得 则V?uoAo?1.773??0.062?5.01?10?3m3s?18.04m3h

4??V?770?5.01?10?3?3.86kgs?1.39?104kgh

? W

1-25 在?160?5mm输送空气管道上安装了一个孔径为75mm的标准孔板流量计,孔板前空气压力为1.2kgfcm2,温度为

25℃。问当U形管压差计读数为145mmH2O时,流

经管道空气的质量流量为多少解:25℃,1atm下空气的物性

kgh?

??1.185kgm3,??18.35?Pa?S

41.2?9.807?102 则在1.2kgfcm下???1.185?1.3763kgm3

101.325 先假设

Co为定值,由

Ao?75?????0.25查图A?150??0.62521-41得

Co?0.625

uo?Co2R??o???g?22?0.145??1000?1.3763??9.807 1.37632 ?28.396 ms?do??75???u?u?28.396? 1???7.0990ms o???150??d1?

Re?d1u1???0.15?7.099?1.37634?7.9867?10

?618.35?10 在定值区,假设正确,则认为此即为管内的实际流速 则V W

1-26 密度为1600kg大流量为

?uoAo?28.396??0.0742?0.1254m3s?451.44m3h

4???V?1.3763?0.1254?0.1727kgs?621.56kgh

m3,粘度为

2cP的某溶液,通过?89?4.5mm的钢管流动,最

0.75m3min,U

形管压差计的读数R最大不超过400mmHg,试计算标准孔板

流量计的孔板孔径。

V4?0.0125??2.4868ms 解:V?0.75mmin?0.0125ms u1?2A1??0.0833

Re?d1u1???0.08?2.4868?16005?1.5915?10

?32?10 假设在极限点上,查图1-41得

Co?0.66

?p???Hg???gR??13600?1600??9.807?0.4?4.7088?104Pa

根据V?CoAo2?p?2代入数据

20.0125?0.66??do4?2?4.7088?1041600

解得:

do?0.056m

Ao?56?????0.49查图A?80?1-41得

校验:由

Co?0.695

再代入前式中求得

do?0.055m

2 则再由

Ao?55?????0.47查图A?80?1-41得

Co?0.68,do?0.055m

即选用孔径为55mm的标准孔板流量计。

1-27 转子流量计出厂时是以20℃和1atm条件下的空气进行标定的,现用来测定密度为

0.96kgm3的裂解气的流量,当读数为40m3h时,裂解气的流量为多少m3h?

解:20℃和1atm条件下的空气的 V2??1.205kgm3

?V1?11.205?40?44.8 m3h ?20.96第二章 流体输送机械

2-1 用15℃的水进行某离心泵的性能实验,水的体积流量为13.5m读数为180mmHg,泵出口压力表读数为

3h,泵入口真空表

2.8kgfcm2,轴功率为

1.77kW。真空表与压力

表间垂直距离为400mm,吸入管与排出管的直径分别为?60?3.5mm和?48?3.5mm。试求该流量下离心泵的压头和效率。 解:15℃水的密度为

??999.0kgm3

以真空表位置为1截面,压力表位置为2截面 u1?V4?13.5??1.7124ms

2A1??0.053?3600