化工原理复习题(上册) 下载本文

=0.02, 管路总长为140m(包括全部局部阻力的当量长度), 试求: (1).溶液在管内

3,

的流型。(2).泵的轴功率(η=60%)(计算时, 取溶液密度为1500kg/m 粘度为1.5cP)(Re?1.3?10 湍流; 5.108kw)

23. 15.在一内径为320mm的管道中,用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管

内气体的压力为101.33kPa,温度为40℃,粘度为0.022 cp。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U形压差计最大度数为30mmH2O。试问此时管道内气体的平均流速为多少?(13.1m/s)

3

24. 一台离心泵在转速为1450r/min时,送液能力为22m/h,扬程为25m H2O。现转速调至

3

1300r/min,试求此时的流量和压头。(19.7m/h ; 20m)

25. 以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。已知:塔顶压强为0.45at(表压),碱

3

液槽液面与塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m,碱液流量为10m/h,输液管规格是φ

57×3.5mm,管长共45m(包括局部阻力的当量管长),碱液密度

,粘

5度,管壁粗糙度。试求:①输送每千克质量碱液所需轴功,J/kg。②输送碱液所需有效功率,W。(160.52J/kg 535.07w)

26. 水在图示管中流动,截面1处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中水的高度为1.2

m,截面2处管内径为100 mm,设水由截面1流到截面2间的能量损失为2.5 J/kg,水的密度1000 kg/m3。求:两截面处产生的水柱高度差 h 。

33

27. 用离心泵将密度为1000kg/m, 流量30 m/h的水溶液由敞口贮槽送至表压强为100kPa

的高位槽中。泵入口位于贮槽液面上方1m,两槽液面恒定,两液面间垂直距离20m。输送管路为¢76×3mm钢管,吸入管路长6m,排出管路长40m,贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m和50m,管路摩擦系数为0.03,当地大气压为100kPa。计算(1)泵的轴功率(泵的效率75%);(2)泵入口处的真空度。

33

28. 用离心泵将密度为998kg/m, 流量36 m/h的水由敞口贮槽送至表压强为110kPa的高

位槽中。两槽内液面维持恒定,两液面垂直距离20m。输送管路为¢76×3mm钢管,管路总长150m(包括所有管件在内的当量长度),管路摩擦系数为0.022,当地大气压为98.1kPa,输送温度下水的饱和蒸汽压pV =2.3kPa,泵的必需气蚀余量(NPSH)r=3m,泵吸入管路的压头损失为2.5m水柱。计算(1)泵的有效功率;(2)泵的安装高度。

3

29. 用泵将密度为850kg/m,粘度为0.12pa·s的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。贮

油罐内液面与高位槽中液面间的距离为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),摩擦系数?取0.029。若流动中的雷诺准数Re为3000,试求:

(1) 油在管内的流速是多少 m/s?

3

(2) 输油量是多少 m/h?

(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ? (4) 所需泵的有效功率?

(5) 若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。

30. 用离心泵将一常压贮罐中的液体以19000kg/h的流量送入反应器。输送管路的规格为

φ45×2.5mm,反应器上压强表的显示值为210kPa,贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m。管路上装有3个当量长度1.5m的阀门,和一个阻力系数为ζ=2.1的流量

3

计,管路总长度为36m(包括所有进出口阻力)。已知输送液体的密度为1200kg/m,粘度为0.12Pas,管路液体呈层流流动,当地大气压强为100 kPa。试求: (1)管路中流体的流速u=?(3分)

(2)管路中流体的雷诺准数Re=?(2分) (3)管路的摩擦系数λ=?(2分) (4)管路的总阻力损失Σhf=?(8分)

(5)泵的总效率为60%时,所需轴功率N=?(10分)

3

31. 从敞口容器A用泵B将密度为890 kg/m的液体送入塔C。塔内的表压强如附图所示。

液体输送量为15 kg/s,流体流经管路的能量损失(包括进、出口及全部损失)为122 J/kg,已知泵的效率为80%,求泵的有效功率Ne及轴功率N。

36 2 2160kN/ 2.1

3

32. 用泵将密度为950kg/m的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。贮罐内液面与高位槽中液

面间的距离为30m。输送管路为φ58×4mm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)。要求送液量为12000kg/h,管路摩擦系数?取0.026。试求:

3

(1) 输油量是多少 m/h?

(2) 油在管内的流速是多少 m/s?

(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ? (4) 所需泵的有效功率?

(5) 若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。

33. 用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器,输送管路的规格为φ45×2.5mm(假设泵

的吸入管路与排出管路等径)。在泵的入口处有一U管压强计,以汞为指示剂,读数为

3

130mm (汞的密度为13600kg/m)。贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为0.5m,输送管路在反应器处的出口到泵入口处的垂直距离为10m,忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。反应器上压强表的显示值为210kPa,管路上装有3个当量长度1.5m的阀门,和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计。管路长度为36m(包括所有其他管件及进出口阻

3

力的当量长度)。已知输送液体的密度为1200kg/m,粘度为0.12Pas,管路液体呈层流流动,当地大气压强为100 kPa。试求: (1) 泵的输送能力?

(2) 总效率为60%时泵的轴功率?

第三章 非均相分离

一、填空题:

1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指 ______________________________。

***答案*** 固体微粒, 包围在微粒周围的液体

2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。

***答案*** 重力、阻力、浮力 代数和为零 沉降速度

3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降

4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1

5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重 离心 沉积

6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________.

***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep

7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积,提高生产能力。

8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。

***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤 离心沉降 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒

10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。

***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积 变慢

11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。

***答案*** 在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流

12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 ***答案*** μ γL

13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。

***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理

14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按 ________________的顺序排列组成。

***答案*** 滤板、滤框、主梁(或支架)压紧装置等组成 1—2—3—2—1—2—3—2—1

15.(3分)某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m。 ***答案*** 13.12

16.(4分)板框压滤机采用横穿洗涤滤渣,此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣,流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍,而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。

***答案*** 二; 一; 二 ; 二分之一

17.(3分) 转鼓真空过滤机,转鼓每旋转一周,过滤面积,的任一部分都顺次经历___________________________________________等五个阶段。 ***答案*** 过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣

18.(3分)离心分离因数是指_____________________________________________

___________________。为了提高离心机的分离效率,通常使离心机的___________增高,而将它的________减少。

***答案*** 物料在离心力场中所受的离心力与重力之比; 转速 直径适当 19.(2分)离心机的分离因数越大,则分离效果越__________;要提高离心机的分离效果,一般采用________________的离心机。

***答案*** 好 ; 高转速 ; 小直径

20.(3分)某悬浮液在离心机内进行离心分离时,若微粒的离心加速度达到9807m.s,则离心机的分离因数等于__________。 ***答案*** 1000 二、选择题:

1.(2分)欲提高降尘宝的生产能力,主要的措施是( )。

A. 提高降尘宝的高度; B. 延长沉降时间; C. 增大沉降面积 ***答案*** C

2.(2分)为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度,应采用( )的转鼓。

A. 高转速、大直径; B. 高转速、小直径; C. 低转速、大直径; D. 低转速,小直径; ***答案*** B

3.(2分)用板框压滤机恒压过滤某一滤浆(滤渣为不可压缩,且忽略介质阻力),若过滤时间相同,要使其得到的滤液量增加一倍的方法有( )。 A. 将过滤面积增加一倍; B. 将过滤压差增加一倍; C. 将滤浆温度到高一倍。 ***答案*** A

4.(2分)板框压滤机组合时应将板、框按( )顺序置于机架上。 A. 123123123??; B. 123212321??; C. 3121212??3

***答案*** B

5.(2分)有一高温含尘气流,尘粒的平均直径在2~3μm,现要达到较好的除尘效果,可采( )的除尘设备。

A. 降尘室; B. 旋风分离器; C. 湿法除尘; D. 袋滤器 ***答案*** C

6.(2分)当固体微粒在大气中沉降是层流区域时,以( )的大小对沉降速度的影响最为显著。

A. 颗粒密度; B. 空气粘度; C. 颗粒直径 ***答案*** C

7.(2分)卧式刮刀卸料离心机按操作原理分应属于( )离心机。 A. 沉降式 B. 过滤式 C. 分离式 ***答案*** B

8.(2分)分离效率最高的气体净制设备是( )。 A. 袋滤器; B. 文丘里除尘器; C. 泡沫除尘器 ***答案*** A

9.(2分) 若气体中所含微粒的最小直径为1μm,并含有少量水分,现要将此气体进行净制,并希望分离效率达99%,则应选用( )。