化工原理计算题例题VIP免费

1 三 计算题1 （15 分）在如图所示的输水系统中，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m，其中压力表之后的管路长度为80m，管路摩擦系数为 0.03，管路内径为 0.05m，水的密度为 1000Kg/m3，泵的效率为 0.85，输水量为 15m3/h。求：（1）整个管路的阻力损失，J/Kg；（2）泵轴功率， Kw ；（3）压力表的读数， Pa。解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ；由题意知，smAVus/12.2)405.03600(152则kgJudlh f/1.135212.205.010003.0222（2）泵轴功率， kw；在贮槽液面0-0 ′ 与高位槽液面 1-1 ′ 间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：10,121020022fehpugHWpugH其中，kgJh f/1.135, u 0= u1=0， p 1= p0=0（表压）, H0=0， H=20m 代入方程得：kgJhgHWfe/3.3311.1352081.9又skgVWss/17.41000360015故wWWNese5.1381，η =80%，kwwNNe727.117272 （15 分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为83×3.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1 为 4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2 为 5m。当输水量为 36m3/h 时，进水管道全部阻力损失为 1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为2.452×H=20m H 1=2m 2 105Pa，泵的效率为 70%，水的密度为 1000kg/m3，试求：（1）两槽液面的高度差H 为多少？（2）泵所需的实际功率为多少kW ？（3）真空表的读数为多少kgf/cm2？解：（1）两槽液面的高度差H 在压力表所在截面2-2 ′ 与高位槽液面 3-3 ′ 间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得：32,323222222fhpugHpugH其中，kgJh f/9.432,, u 3=0, p3=0, p2=2.452×105Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=2.205m/s 代入上式得：mH74.2981.99.481.9100010452.281.92205.2552（2）泵所需的实际功率在贮槽液面0-0 ′ 与高位槽液面 3-3 ′ 间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：30,323020022fehpugHWpugH其中，kgJhf/9.864.630,, u 2= u 3=0, p2= p 3=0, H0=0，H=29.4m 代入方程求得：We=298.64J/kg，skgVWss/101000360036故wWWNese4.2986，η =70%，kwNNe27.4（3）真空表的读数在贮槽液面 0-0 ′ 与真空表截面 1-1 ′ 间列柏努利方程，有：10,1211020022fhpugHpugH其 中 ，kgJh f/96.110,, H0=0，u0=0, p0=0, H1=4.8m, 3 u1=2.205m/s 代入上式得，2421/...