内容发布更新时间 : 2024/5/19 11:32:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

P?Pe??QH?g? 增加

（4）在贮槽液面1-1′和泵出口2-2′间列柏努力方程：

p1p1212?u1?Z1?He?2?u2?Z2??hf ?g2g?g2g??12u2?Z2??hf2g?? ?不变

简化：p2??g?He??工作点Q，He不变，?u即P2随?的增加而增加。

?hf 38．用离心泵向设备送水。已知泵特性方程为H?40?0.01Q，管路特性方程为

2He?25?0.03Q2，两式中Q的单位均为m3/h，H的单位为m。试求该泵的输送量；

解

：

H?40?0.01Q2 He?25?0.03Q2

22

联立： 40?0.01Q?25?0.03Q 解得：Q?19.36m

39．用型号为IS65-50-125的离心泵将敞口贮槽中80℃的水送出，吸入管路的压头损失为4m，当地大气压为98kPa。试确定此泵的安装高度。

解：查附录：80C水，Pv?0.4736?10Pa, IS65-50-125泵气蚀余量 NPSH=2.0m 泵允许安装高度： Hg允?03h

5??971.8kgm3

P0?Pv?(NPSH)允??hf吸入 ?g98?10?3?0.4736?105?2.0?4 =

971.8?9.81 =?0.69m

为安全起见，再降低0.5m，即Hg??0.69?0.5??1.2m 即泵需要安装在水槽液面以下1.2m或更低。

21

40．用油泵从贮槽向反应器输送44℃的异丁烷，贮槽中异丁烷液面恒定，其上方绝对压力为652kPa。泵位于贮槽液面以下1.5m处，吸入管路全部压头损失为1.6m。44℃时异丁烷的密度为530kg/m3，饱和蒸汽压为638 kPa。所选用泵的允许汽蚀余量为3.5m，问此泵能否正常操作？ 解：泵允许的安装高度： Hg允?P0?Pv?(NPSH)允??hf吸入 ?g（652?638）?103 ??3.5?1.6

530?9.81 ??2.4m

Hg定?Hgy允?此泵安装不当，会发生气蚀现象。

41．用内径为100mm的钢管将河水送至一蓄水池中，要求输送量为70m3/h。水由池底部进入，池中水面高出河面26m。管路的总长度为60m，其中吸入管路为24m（均包括所有局部阻力的当量长度），设摩擦系数?为0.028。 今库房有以下三台离心泵，性能如下表，试从中选用一台合适的泵，并计算安装高度。设水温为20℃，大气压力为101.3kPa。（略）

序号 1

IS100-80-125

100 2

IS100-80-160

100 60

3

解：在河水与蓄水池面间列柏努力方程，并简化：

IS100-80-200

100

50 32 54

2900

76

3.6

60

20 36

2900

78 65

4.0 3.0

型号

Q，m3/h 60

H，m 24

2900

78 70

4.5 3.5

n，rpm

?，％

67

（NPSH）允

4.0

l??leu2 He??Z??hf??Z??

d2g70Q3600?2.48m ? 其中：u?s0.785d20.785?0.12602.482 ?He?26?0.028??31.3m

0.12?9.81

22

由Q?70m3h,He?31.3m 选泵IS100-80-160

3 气蚀余量以Q?100mhm3下(NPSH)允?4.0计 Pv?2.338kPa

200C水，??998.2kg Hg允?P0?Pv?(NPSH)允??hf吸入 ?g(l??le)吸入u2242.482???0.028???2.1m

d2g0.12?9.81 ?hf吸入 ?Hg允(101.3?2.338)?103??4.0?2.1?4m

998.2?9.81 减去安全余量0.5m，实为3.5m。 即泵可安装在河水面上不超过3.5m的地方。

42． 常压贮槽内装有某石油产品，在贮存条件下其密度为760 kg/m3。现将该油品送入反应釜中，输送管路为φ57×2mm，由液面到设备入口的升扬高度为5m，流量为15m3/h。釜内压力为148kPa（表压），管路的压头损失为5m（不包括出口阻力）。试选择一台合适的油泵。

解： u?Vs?4?d23600?1.89m 2s0.785?0.05315 在水槽液面1?1?与输送管内侧2?2?面间列柏努力方程，简化有：

He??Z??P12?u2??hf ?g2g148?1031??1.982?5?30.03m He?5?760?9.812?9.813m 由Q=15hHe?30.03m 查油泵性能，选泵60Y-60B

其性能为； 流量：19.8m 效率：55%

3h压头38m轴功率3.75kW

允许的气蚀余量2.6m

23

43．现从一气柜向某设备输送密度为1.36kg/m3的气体，气柜内的压力为650Pa（表压），设备内的压力为102.1kPa（绝压）。通风机输出管路的流速为12.5m/s，管路中的压力损失为500Pa。试计算管路中所需的全风压。（设大气压力为101.3kPa） 解：PT?(P2?P1)??22u2??Pf

???102.1??101.3?0.65????103? ?756.25Pa

1.36?12.52?500 2 24

第三章 传热

1. 红砖平壁墙，厚度为500mm，内侧温度为200℃，外侧温度为30℃，设红砖的平均导热系数为0.57 W/(m·℃)。试求：（1）单位时间、单位面积导出的热量；（2）距离内侧350mm处的温度。 解：（1）q?(2) q??b?t1?t2??0.57?200?30??193.8W/m2

0.50.35?b'?t1?t'??0.57?200?t'??193.8

解得：t’=81℃

2. 在外径100mm的蒸汽管道外包一层导热系数为0.08 W/(m·℃)的绝热材料。已知蒸汽管外壁150℃，要求绝热层外壁温度在50℃以下，且每米管长的热损失不应超过150W/m，试求绝热层厚度。 解：q?Q2π(t1?t2)2?3.14?0.08??150?50????150

r21r2Llnln?r150解得：r2=69.9mm； 壁厚：r2-r1=19.9mm

3. 某燃烧炉炉墙由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃)，0.16 W/(m·℃)和0.92 W/(m·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是0.5m，普通砖厚度为0.25m。已知炉内壁温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。 解： q?t1?t4t?t1000?55?12??247.81W/m2

b1b1b2b30.50.50.25????1.20.160.92?1?1?2?34. 燃烧炉炉墙的内层为460mm厚的耐火砖，外层为230mm厚的绝热砖。若炉墙的内表面温度t1为1400℃，外表面温度t3为100℃。试求导热的热通量及两种砖之间的界面温度。设两种砖接触良好，已知耐火砖的导热系数为λ1＝0.9+0.0007t，绝热砖的导热系数为λ2＝0.3+0.0003t。两式中t可分别取为各层材料的平均温度，单位为℃，λ单位为W／(m·℃)。 解：q?q1??1b1(t1?t2)?q2??2b2(t2?t3)

（a）

?1?0.9?0.0007t?tt1?t2 ?2?0.3?0.000323 22t1?1400℃，t3?100℃；b1?460mm，b2?230mm

将以上数据代入(a)式解得：t2?949℃；q?1689（Ｗ／m2）

5. 设计一燃烧炉时拟采用三层砖围成其炉墙，其中最内层为耐火砖，中间层为绝热砖，最外层为普通砖。耐火砖和普通砖的厚度分别为0.5m和0.25m，三种砖的导热系数分别为1.02 W/(m·℃)、

25