第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610,设备移至异地B操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A地平均大气压强为640,B地平均大气压强为760)解:A地:B地:2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。解:稳态流动4.如图所示,一高位水池内径D为1.5(有效),池底连φ144mm×4mm的排水管,管路长330m、,总损失压头为6求管路出水口的体积流量。解:取出口管中心线为基准面,取高位水池1-1截面,管路出口处2-2截面。He=h0+p出−p进ρg+v出2−v进22g=0.41+(400+27.6)×103998.2×9.81+2.832−2.0822×9.81=44.26mPB真=PB−P绝=760−30=730mmHgqv1=qv2∴A1v1=v2A2v1v2=d22d12=2212=4Z1+v122g+p1ρg+he=Z2+v222g+p2ρg+∑hf6.2+0+0+0=0+v222g+0+6∴v2=1.98m/s5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为1,表压强为120KPa,泵的压头为8,输送的液体密度为1000,试计算:(1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。(2)若整个管路阻力所产生的压强降为2液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)(1)由1-1截面可知2-2截面3-3截面qv=v2A2=1.98×π4[(144−8)×10−3]2=0.0287m3/s=103.32m3/hZ1+v122g+p1ρg=1+12g+(120+100)ρg=1+0.05+22=23.05mZ1+v122g+p1ρg+He=Z2+v222g+p2ρg+Σhf=1+0.05+30=31.05mZ3=1m,v3A3=v2A2∴v3=5v24-4截面5-5截面(2)7.常压下,用泵将敞口容器中的油品以36的流量输送到敞口高位槽中,管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为25,输送管为φ76mm×3mm,直管长度为100,各种管件的当量长度为150,摩擦粗力系数为0.023,泵的效率为60%,求泵的实际功率。(油品的密度为960)解:基准面取低位槽页面Z4=6m,v422g=v322g=1.25m总压头=31.05m,p4ρg=31.5−1.25−6=23.8m总压头=31.05m,p4ρg=31.5−1.25−6=23.8mZ5=6m,v522g=v222g=0.05m总压头=31.05m,p5ρg=31.5−0.05−6=25mZ5=6m,v522g=v222g=0.05m总压头=31.05−2=29.05m,p5ρg=29.05−0.05−6=23mv2=qvπ4d2=363600×π4×0.072=2.6m/sΣhf=λ(l+∑led)v22g=0.023×(100+150)0.07×2.622×9.81=28.3mZ1+v122g+p1ρg+He=Z2+v222g+p2ρg+Σhf0+0+0+He=25+v222g+Σhf=25+0.344+28.3=53.64m10.某离心泵以20℃的水进行性能测试,测得体积流量为720,泵出口压力表读数为0.4MPa(表压),泵入口处真空表读数为210mmHg,压力表和真空表之间的垂直距离为410mm,吸入管和压出管内径分别为350mm和300mm。试求此泵产生的压头。解:第二章传热习题1用100℃的水蒸气加热φ38mm×2.5mm钢管内的盐溶液,盐溶液的流量为500kg.h-1,比定压热容为2093.5J.kg-1.K-1,由20℃加热到50℃,α盐=930W.m-2.K-1,α蒸汽=5815w.m-2.K-1,钢管的λ=46.52w.m-1.K-1.求加热钢管多少米(以管外表面计算)。设忽略热损失,可按平面壁考虑。解:Pe=qvHeρg/(3600×1000η)=36×960×9.81×53.643600×1000×0.6=8.42kwK总=11α蒸汽+δλ+1α盐=115818+2.5×10−346.52+1930=768.65w.m−2.k−1∴Δtm=Δt1−Δt2lnΔt1Δt2=(100−20)−(100−50)ln8050=63.83盐溶液在热交换中无相态变化2.采用传热面积为4.48m2的换热器进行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热,苯的流量为3600kg.h-1,比定压热容为1.88kJ.Kg-1.K-1,由80℃冷却到50℃,水溶液由20℃加热到30℃,忽略热损失,求总传热系数K。解:忽略热损失:3.有一厚度为480mm的普通砖墙,高温侧为200℃,在此温度下的导热系数为0.614W.m-1.K-1;低温侧为30℃,在此温度时的导热系数为0.52W.m-1.K-1。试求单位时间通过单位传热面积(lm2)的热量为多少。解:4.为减少热损失,设备外壁包一层厚度为200mm均匀保温材料,导热系数为0.163W.m-1.K-1,保温材料外缘温度为30℃,为测量设备壁面温度,将温度计从外面插入保温层50mm,测得其温度为75...