石油大学化学工程原理课后习题答案

1-9 如题图所示,从容器A用泵B将密度为

890kgm3油品输送到塔

C顶部。容器内与塔顶

的表压力如题图所示。管子规格为?114?油品的输送量为

4mm。

5.4?104kgh,输送管路的全部

能量损失为122J解

kg,试求泵的有效功率。

5.4?104?4u2??1.910mS

2890?3600???0.106 以容器A的液面为截面1,以塔C为截面2 在1-2截面间列柏努利方程:

Z1g?2u12?p1??We?Z2g?u222?p2???hf

1.91022160?103??122 2.1?9.81?0?0?We?36?9.81?2890 得:We?2.8833?103 Jkg

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Ne?WeW?2.8833?103?5.4?104 ?1.557?10Jh?4.325?10JS?43.25kW

1-10 如题图所示,从敞口高位槽向精馏塔加料,高位槽液面维持不变,塔进料口处的压力为(表压)。原料液的密度为

0.4kgfcm2890kgm3,管子直径

?60?3mm,从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为22Jkg。试问要维持14m3h的加料量,高位槽中

的液面须高出塔的进料口多少米? 解:管内流体的流速:

14?4 u??1.698ms

23600???0.054 以高位槽的液面为截面1,以进料管入口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程:

Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf

1.69820.40?9.807?104 Zg?0?0?0???22

2890 得:Z?6.883m

1-11 如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系统,管径为?57?3.5mm。已知从高

u2位槽液面至管出口处的能量损失为?hf?452量为多少

(u为管内流速

m/s)。试求水的流

m3h?欲使水量增加

20%,应将高位槽水面升高多少米?

解:以高位槽的液面为截面1,管出口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程:

Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf

22uu 8?9.81?0?0?2?9.81? ?0?4522 得:

u?1.6ms

V?uA?1.6??4?0.052?3.1416?10?3m2S?11.31m3h

若使水量增大20%,则

u ?1.2u?1.2?1.6?1.92mS

u222p2 在1-2截面间列柏努利方程:

Z1 g?2u12?p1??Z2g?????hf

1.9221.922?0?45? Z1 g?0?0?2?9.81? 22 得:Z ?10.64 m

即需要将高位槽水面升高至10.64m。

1-12 如图所示,一油水分离器中的油水分界面借助于Π形管来维持和调节,有关尺寸如附图所示。油的密度为

780kgm3,水的密度为

996kgm3。试计算:

⑴如阀1和阀2均全关闭时,油水分界面高度H为多少米?(忽略Π形管中的阻力损失) ⑵如打开阀2时,H为多少米?(忽略Π形管中的阻力损失)

⑶如水在Π形管中的流动阻力损失

?hf?0.2Jkg时,重新计算⑴和⑵的内容。

解:⑴当阀1和阀2均全关闭时,以油水界面为截面1,以Π形管管顶为截面2。

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