内容发布更新时间 : 2024/12/25 9:07:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
用位差来完成输送任务。
3-23从山上的湖泊中引水至贮水池,湖面与池面的高差为45米,管道长度约为4000m,要求的流量是
306m3/h,湖水温度可取为10℃,如采用新铸铁管,问需多大直径的管子?如果长期锈蚀ε变为1mm,你所选的管子能否继续使用?
3-24距水箱A液面2.5m深处用一根水管向水箱B放水,连接AB水箱的水管由υ60×33.0mm与υ45×2.5mm不锈钢管组成,长度分别为10m与15m,水出口距水箱B液面0.5m,如附图所示。两液面高度稳定不变时,求流经管道的流量。
3-25为了调节温度,在空气加热器的进出口并联一旁路(附图)。已知鼓风机出口压强为0.03MPa(表),
温度为25℃,流量为每小时340m3/h,空气通过换热器的压降为0.01MPa。若旁路管长6m,管路上标准弯头两个,调节阀一个(按1/2开计),试确定当旁路通过最大气量为总气量的15%时,所用管子的规格。
水加热器?60×3.0?45×2.52.5m0.5mBA
习题3-25 附图
习题3-24 附图
3-26温度为20℃的空气以2000m3/h的流量通过φ194×6mm的钢管管路ABC于C处进入一常压设备,如
附图所示。现因生产情况变动,C处的设备要求每小时送风量减少为1200m3/h。另需在管道上的B处接出一支管BD,要求从此支管按每小时800m3的流量分气,于D 处进入另一常压设备。设管道BC间和BD间各层局部阻力系数之和分别为7及4,试计算BD分气支管的直径。
3-27如附图所示,齿轮泵同时从A、B两油箱吸油,油的密度为850kg/m3,粘度为2.5×10 -3 Pa.s,吸入流
量为3L/s。A、B两油箱液面差0.6m, A、B两油箱出口到汇合点M处油管长分别为20m和8m,油管内径均为50mm。不计局部阻力损失。试求(1)若两油箱液面保持不变,每个油箱流出油的流量;(2)若保持A油箱液面高度不变,当B油箱流出流量为零时,两油箱液面差为多少?(VA=V时,可取λA=0.03)
3-28附图所示的双扩散管汽化器。已知内扩散管喉管直径d1为25mm,出口直径d2为42mm,外扩散管
喉管直径d3为60mm。内扩散管收缩阻力系数ζ言),外扩散管收缩阻力系数ζ
3为
1为
0.06,扩散阻力系数ζ
2为0.12(对d1处流速而
0.08。试验测得空气在内扩散管喉管处的真空度 R为150mmHg。
空气由大气吸入,密度为1.2 kg/m3,入口阻力可不计。试求由管子入口处吸入的空气质量流量。
Ad3d2d16 mBDCA液体B34 m150mmHg
d0空气M习题3-26 附图
习题3-27 附图
V0,pa
习题3-28 附图
3-29温度为20℃的软水由高位槽分别流入反应器B和吸收塔
C中,如附图所示。器B内压力为0.05MPa(表压),塔C中真空度为0.01MPa。总管为φ57×3.5mm,管长(20+ZA)m,通向器B的管路为φ25×2.5mm,长15m,通向塔C的管路为φ25×2.5mm,长20米(以上各管长缝钢管,绝对粗糙ε取为0.15mm。如果要求向反应器供应0.314kg/s的水,向吸收塔供应0.471kg/s的水,问高位槽液面至少应高于地面多少米?
3-30用泵将水送至蓄水池,输水管长2000m,管内径为0.2m,
流量为0.05 m3/s。当发现进蓄水池流量减少为0.04 m3/s时,测得泵出口流量略有增加为0.052 m3/s,而出口压力则下降了0.035 MPa。试确定: (1)泄漏发生点距泵出口的大致距离:
(2)泄漏孔口与圆孔相当的直径。(摩擦系数可视为不变,局部阻力忽略不计)。
3-31压力为0.35MPa(表压),温度为25℃的天然气(以甲烷计)经过长100m(包括局部阻力的当量长
度)υ25×3mm的水平钢管后,要求压力保持0.05MPa(表压)。如视为等温流动,天然气的粘度为0.011cp,钢管的绝对粗糙度取为0.15mm,大气压力为0.1MPa。求天然气的质量流量。
3-32进吸收塔的空气管道上安装一毕托管用于测量其流量。已知管道的内径为350mm,空气温度为35℃,
压强为0.1MPa。检测压差用习题2所示的双液柱压差计。试求所测管中心处双液柱压差计读数为300mm时,管道内空气的流量。
3-33用20℃、0.1MPa空气标定其刻度,转子材料
40mAz A m均包括各种局部阻力的当量长度在内)。所有管道皆为无
B4 mC8 m 习题3-29 附图 为铝材的转子流量计测定温度为60℃,压力为0.3MPa的二氧化碳气体。当转子流量计上读数为5 m3/h时,二氧化碳的实际流量应为多少?若将转子换为同形状、同大小的不锈钢转子,在此读数下二氧化碳的流量又为多少?
R 习题3-34 附图 3-34用离心泵将敞口贮槽中温度为20℃的水送住一容器中,如附图所示。容器内压力保持0.01MPa(表
压),贮槽液面与容器入口之间的垂直距离为40m,管路为υ83×4mm的钢管(ε=0.2mm),管道总长45m,其上装有孔径d0=30mm的孔板流量计,1/2开闸阀和1/2开球心阀各一个,此外还有4个90°标准弯头。今测得连接孔板的指示剂为水银的U型管差压计的读数R=320mm,孔板阻力可取所测得压差的80%。试求泵消耗的轴功率,泵的效率取为65%。贮槽很大,液面视为稳定。 3-35拟用泵将20℃水由贮池打入一常压洗涤塔内。贮池液面距塔内水喷淋器出口有10m位差,管路为υ
76×4mm钢管,绝对粗糙度为0.2mm。出口管路上有一调节阀,管路总长40m(包括除调节阀以外的所有局部阻力的当量长度)。试求:(1)在阀1/2开度和全开两种情况下,流动处于阻力平方区时管路特性方程;(2)流量为30m3/h时,两种情况下管路所需的压头及功率。
3-36某油田用φ300×15mm的钢管,将原油送到炼油厂。管路总长160[公里],送油量为240000kg/h,油
管允许承受的最大压力为6.0MPa(表)。已知原油粘度为1.87×10-3Pa.s,密度890kg/m3,忽略两地高差和局部阻力损失,试求中途需要多少个泵站?
3-37在用水测定离心泵的性能中,当排水量为12m3/h时,泵的出口压力表读数为0.38MPa,泵入口真空
读者数为200mmHg,轴功率为2.3kW。压力表和真空表两测压点的垂直距离为0.4m。吸入管和压出管的内径分别为68mm和41mm。两测点间管路阻力损失可忽略不计。大气压力为0.1MPa。试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。 3-38拟用泵将20℃的软水由A槽同时打入B、C两塔中
(附图)。已知塔B内压力为0.04MPa(表压)。塔C中真空度为0.01MPa。总管为φ48×3.5mm,管长10m。两支管均为φ42.25×3.25,DB与DC管段长度分别为10m和13m(以上各管长均包括局部阻力的当量长度)。A槽液面与塔B和塔C的喷淋器出口垂直距离分别为4m和6m。管路摩擦系数均可取为0.036。如要求向塔B供水3500kg/h,向塔C供水4800kg/h。试选用一合适的离心泵。 3-39某厂根据生产任务购回一台离心水泵,泵的铭牌上
标着:V=30m3/h、H=24mH2O、n=2900r·p·m、
习题3-38 附图 p真p表6m4mpaCB Hs=5.7m。现流量和扬程均符合要求,且已知吸入管路的全部阻力为1.5m水柱,当地大气压为736mmHg。试计算:(1)输送20℃的水时,离心泵允许的安装高度?(2)若将水温提高到80℃时,离心泵允许的安装高度又为多少?
3-40在海拔为2000米的高原上,使用一台离心泵输送水。已知吸入管路的全部阻力损失为3mH2O,在
操作条件下泵的汽蚀余量为2.5mH2O。今拟将该泵安装于水源水面以上3米处,问此泵能否正常操作?(该处夏季水温为20℃)。
3-41某厂为节约用水,用一离心泵将常压热水池中60℃的废热水经υ89×3.5mm的管子输送至凉水塔顶,
并经喷头喷出而入凉水池,以达冷却目的,水的输送量为42m3/h,喷头入口处需维持0.05MPa(表压),喷头入口的位置较热水池液面高5m,吸入管和排出管的阻力损失分别为1mH2O和4mH2O。试选用一台合适的离心泵。并确定泵的安装位置。(当地大气压为740mmHg) 3-42 某离心泵经试验测得特性数据如下:
V , m3/h H, mH2O η a) b) c)
0 10 20 30 40 50 26.5 24.8 23.1 21.3 20.4 18.0 0 42 58 64 62 59 若将此泵用于习题3-34的管路中,问:
该管路系统输送的最大流量为多少? 阀门开启度为1/2时,流量是否正好减半? 当系统流量要求为35m3/h时,泵的轴功率为多少?
3-43一管路系统的特性曲线方程为HL?20?0.0065V2。现有两台同型号的离心泵,该泵的特性曲线可
用方程H?30?0.0025。试求: V2表示(上两式中HL和H的单位为m,V的单位为m3/h)(1) 当管路输送量为30m3/h时,安装一台泵能否满足要求? (2)若将两泵联合安装在管路中,该管路可输送的最大流量为多少?
3-44某双动往复泵,其活塞直径为180mm,活塞杆直径为50mm,曲柄半径为145mm。活塞每分种往复
55次。实验测得此泵的排水量为42m3/h。试求该泵的容积效率η。
3-45温度为15℃的空气直接由大气进入风机,并通过内径为800mm的管道送至燃烧炉底,要求风量为
20000m3/h(以风机进口状态计),炉底表压为1100mmH2O。管长100m(包括局部阻力当量长度),管壁粗糙度0.3mm。现库存一离心通风机,其铭牌上的流量为21800m3/h,全风压为1290mmH2O,问此风机是否合用?(大气压为760mmH2O)。
3-46实验中测定一离心通风机的性能,得以下数据:气体出口处压力为23mmH2O,入口处真空度为
15mmH2O,送风量为3900m3/h。吸入管路与排出管路的直径相同。通风机的转数为960(转/分),其所需要轴功率为0.81kW。试求此通风机的效率。若将此通风机的转数增为1150(转/分),问转速增大后,此通风机的送风量和所需的轴功率各为若干?
3-47某单级双缸、双动空气压缩机将空气从0.1MPa(绝对)压缩到0.35MPa(绝对)。活塞直径为300mm,
冲程200mm,每分钟往复480次。气缸余隙系数为8%;排气系数为容积系数的85%,压缩过程为绝热过程,绝热指数为1.4,总效率0.7。试计算该压缩机的排气量和轴功率?
3-48一具有中间冷却的双级压缩机,将空气压缩到0.8MPa(表压),进入压缩机的空气流量为360m3/h,
余隙系数6%,空气的温度及离开中间冷却器后的温度均为20℃,压缩过程为多变过程,多变指数为1.25。试求此双级压缩机所消耗的理论功率,压缩后的空气温度及压缩机的容积系数。对于双级压缩,已知中间压力P??P1P2,而双级所耗外功为第一级与第二级之和。(大气压为735.6mmHg)。
第四章 颗粒-流体两相流动
4-1试求直径为10μm,密度为2600kg/m3的石英球粒在20℃和100℃的常压空气中的沉降速度。并分析
其计算结果。
4-2密度为1850kg/m3的微粒,在水中按斯托克斯定律沉降,问在50℃和20℃的水中,其沉降速度相差
多少?如该颗粒的直径增大一倍时,在同温度的水中沉降,沉降速度又相差多少?并分析其计算结果。
4-3已测得密度为1560 kg/m3的球形塑料颗粒在15℃水中的沉降速度为9.2mm/s,求此塑料颗粒的直径。