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1、石油化学工程原理课后答案 第一章 流体流动 1-1 已知油品的相对密度（即比重）为 0.9，试求其密度和比容。解：34900901000mkg.dt水 kgm.300111090011 1-2 若将 90kg 密度为3830mkg的油品与 60kg 密度为3710mkg的油品混合，试求混合油的密度。解：混合后各油品的重量百分比：609060901.xW 409060602.xW 由 22111WWmxx 得：31122147777104083060mkg.xxW!Wm 1-3 氢和氮混合气体中，氢的体积分率为 0.75。求此混合气体在 400K 和25mNM的密度。解：混合气体平均分子量：mo
2、lg.yMyMMm 5178250022875001622211 336mkg 805124003148105178105.RTPMmm 1-4 如题图所示，用 U 形管压差计测定气体反应器进。出口处的压力，测得mmR7501，mmR8002，试求此反应器底部 A 和顶部B 处 的 表 压 和 绝 压 为多少2mN。当地大气压力atmPa1。解：A 处的表压：Pa.gRpCClA42102511 808191594 4 A 处的绝压：Pa.pppaAA434108758 103101102511表压 A、B 处的压差：Pa.gRpppOHBA311035757 75081910002 则 B
3、处的表压：Pa.pppAB4341098711035757102511 B 处的绝压：Pa.pB454101438100131109871 1-5 用 U 形管压差计测定气体管路中某两点的压力差，压差计中的指示液为水，其密度为31000mkg，压差计读数为 500mm。试计算两点的压力差为多少2mkN。解：29054508191000mNk.gRP 1-6 为了放大所测气体压差的读数采用如图 1-10 所示的斜管压差计，o20。若压差计内装密度为3840mkg的 95%乙醇溶液，压差计读数 R为 29mm。试计算压力差21pp，分别用 SI 单位和工程单位表示。2422110332873381
4、=200290819840 cmkgf.mN.sin.singRppP解：1-7 密度为3910mkg的原油经过直径为mm4108的钢管流动，流速为sm.850，试求原油的体积流量hm3、质量流量hkg和质量流速Smkg2。解：已知 3910mkg sm.u850 2322 1085471044m.dA hm.sm.uAV333303324106766108547850 hkg 10187291003244.VW Sm.uG2kg 5773910850 1-8 比重为 1.83 的硫酸经由直径为mm476和mm.5357的管子串联管路，体积流量为minL150。试分别求硫酸在两种直径管中的质量
5、流量、流速和质量流速。解：hmSm.minLVVV3332191052150 23221m 1063230680441.dA 23222m 1096310500442.dA hkg.Skg.VWW4321106471575418301052 hmsm.AVu247868830106323105233111 hmsm.AVu45862741109631105233222 hmkg.smkg.uG262111053641260183068830 hmkg.smkg.uG262221039282331183027361 1-9 如 题 图 所 示，从 容 器A用 泵B将 密 度 为3890mkg油品
6、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mm4114。油品的输送量为hkg.41045，输送管路的全部能量损失为kgJ122，试求泵的有效功率。解：管内流体的流速：Sm.u91011060360089041045242 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：fhpugZWepugZ2221212221 1228901021602910181936008191232.We.得：kgJ 10883323.We kW.SJ.hJ.WeWNe2543103254105571 104510883324843 1-10 如题图所示，从敞口
7、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240cmkgf.（表 压）。原 料 液 的 密 度 为3890mkg，管 子 直 径mm360，从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为kgJ22。试 问 要 维 持hm314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：sm.u6981054036004142 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：fhpugZpugZ2221212221 228901080794002698100042.Zg 得：m.Z8836 1-11 如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系
8、统，管径为mm.5357。已知从高位槽液面至管出口处的能量损失为2452uhf（u 为管内流速s/m）。试求水的流量为多少hm3？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：fhpugZpugZ2221212221 24502819200819822uu.得：sm.u61 hm.Sm.uAV323231111014163050461 若使水量增大 20%，则Sm.u.u921612121 在 1-2 截面间列柏努利方程：fhpugZpug Z2221212221 29214502921819200221.g Z
9、 得：m.Z 6410 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形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为3780mkg，水的密度为3996mkg。试计算：如阀 1 和阀 2 均全关闭时，油水分界面高度 H为多少米？（忽略形管中的阻力损失）如打开阀 2 时，H 为多少米？（忽略形管中的阻力损失）如 水 在 形 管 中 的 流 动 阻 力 损 失kgJ.hf20时，重新计算和的内容。解：当阀 1 和阀 2 均全关闭时，以油水界面为截面 1，以形管管顶为截面 2。在 1-2 截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221 式中
10、：HZ 1，H.gp541油（表压），01u m.Z242，02p（表压），02u，0fh 代入式中：8192454819.H.g.H水油 整理得：2454.gH.ggH水油水 得：m.H1173 打开阀 2 而不考虑阻力损失，以油水界面为截面 1，以阀 2 为截面位。在 1-3 截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221 式中：HZ 1，H.gp541油（表压），01u m.Z932，03p（表压），03u，0fh 代入式中：8199354819.H.g.H水油 整理得：9354.gH.ggH水油水 得：m.H7331 若考虑阻力损失：在中阀 1、2 关闭时：fhpugZp
11、ugZ2221212221 202454.g.H.gHg水油 得：m.H2113 在中阀 2 打开时：fhpugZpugZ2221212221 209354.g.H.gHg水油 得：m.H8271 1-13 25的水以sL4的流量在直径为mm.5357的钢管中流动，试判断其流动型态。如换成密度为3880mkg、粘度为 387cP 的油品以同样的流量流动，试判断其流动型态。解：25的水的3997mkg，SmPa.89370 Sm.dVu037205010444232 湍流 40001013611089370997037205053.duRe 油品：层流 200062311038788003720
12、503.duRe 1-14 述所述的输送管路，管中的流量达到多少hm3时，水由层流开始向湍流流动？如油品保持层流流动，其管中的最大流速为多少sm？解：对于水：由层流时 2000duRe 得：sm.du0360997050109030200020003 hm.uAV322560360005040360 对于油品：由层流时 2000duRe 得：sm.du61788005010387200020003 1-15 水在mm.5138的水平钢管中流动，温度为 20，管长 100m，水的质量流量为hkg.310658。求 直 管 阻 力 损 失 为 多 少？分 别 以kgJ、OmH2和2mNk表示。（管
13、壁绝对粗糙度取mm.20）解：20水的物性：32998mkg.，SmPa.0051 sm.AWdVu501923600299803501065844232 湍流 4000106978100051299850192035043.duRe 由005703520.d查图 1-28 得：0320.则kgJ.udhf 1528625019203501000320222 OmH 169292.ghHff 256285108562mNk.Pa.hPff 1-16 有一热交换器，外壳内径为 300mm，内装有 60 根直径为mm225的光滑管组成的管束。空气以hm33000的流量在管外平行流过，空气的平均温度
14、为 30，换热器长度为 4m。试估算空气通过换热器时的压力降，以OmmH2和2mN表示。解：30空气的物性：31651mkg.，SPa.618 sm.AVu212060025043043600300022 m.de029170600250306002504304422 湍流 4000106923106181651212002917046.udRee 以光滑管形式来确定：0228031640250.Re.则kgJ.udhef 263922120029170402280222 2 774426391651mN.hPff O.gPHff2275.91mmH=OmH 0759081910007744
15、1-17 用泵将密度为3820mkg、粘度为 80cP 的燃料油通过直径为mm.5489的钢管输送到油罐。管路的直径长度为 520m,管路上有两个全开闸阀,6 个 90标准弯头，油从油罐的侧面进入。当燃料油的流量为hm.356时，整个管路的能量损失和压力降为多少？解：sm.dVu359203600050564422 层流 2000552941080820359200803.duRe 21730552946464.Re 管件的阻力系数：入口50.，出口01.全开闸阀170.，90标准弯头750.346675021700150.kgJ 91.524=23592034608052021730222.
16、udhf 24 10505752491820mN.hPff 1-18 如题图所示由高位槽通过管径mm.5360的钢管（绝对粗糙度mm.150）向用户供水。水的温度为 20，流量为hm.3539。管线的直管长度为 35m，管路上有一个全开闸阀，2 个 90标准弯头。试求整个输送管路的压力损失和压力降。解：20水的物性：32998mkg.SmPa.0051 sm.dVu21360005305394422 湍流 4000103176100051299821053043.duRe 由0283053150.d查图 1-28 得0270.管件的局部阻力系数：入口50.，出口01.全开闸阀170.，90标准
17、弯头750.17327501700150.kgJ 15.12=2211730530350270222.udhf 24 1051112152998mN.hPff 1-19 如 题 图 所 示 为 一 输 油 管 路。已 知 管 路 为mm.5489的钢管，A、B 间的直管长度为 40m，其间有 6 个 90标准弯头，油的密度和粘度分别为3820mkg和cP121。在 A 和 B 点的压力表读数分 别 为215cmkgf和2614cmkgf.。其 他 数 据如附图所示。试计算管路中油的流量。解：在 A、B 截面间列柏努利方程：fBBBAAAhpugZpugZ2222 式中：Pa.cmkgfpA62
18、10471115，m.ZA50 Pa.cmkgf.pB62104321614，m.ZB51，uuuBA kgJ.gZZppudBABA03388195150820104321101.471=2h 662f 对于钢管取mm.20，则002508020.d 先假设在阻力平方区，由图 1-28 查得0250.则可计算得：973822.ud 973827506080402502.u.sm.u142 校验：层流 20001160101218201420803.duRe 按层流计算，将duRe6464代入公式：973822.ud 973826422.uud 033827506282008040101216
19、4223.u.u.整理得：00338512292522.u.u.得：sm.u1821 层流 20006411012182018210803.duRe，假设成立 即管路中油的流量：hm.Sm.uAV3332392110941508041821 1-20 用泵将 20的液体苯从贮槽输送到反应器，经过排管，直管长度为 42m，管路上有两个 90标准弯头，一个半开的闸阀。管路出口在贮槽液面以上 12m。贮槽与大气相通，反 应 器 在215cmkgf.（表 压）下 操 作。苯 的 流 量为minL30，试设计管径，并计算泵的有效功率。解：由表 1-2 取苯在管路中的流速为sm1.5 20下苯的物性：38
20、79mkg，SmPa.3730 由24dVAVu得m.uVd021060511030443 由附录十九取管径为mm.5225的钢管，则流体实际流速为 sm.dVAVu59160020103044232 湍流 400010494710373087959102043.duRe 取mm.20则0102020.d查得0390.局部阻力系数：入口50.，出口01.，90标准弯头750.半开闸阀54.，57275040150.在贮槽及反应器间列柏努利方程：fhpugZWepugZ2222121122 式中：)(p表压01，)(Pacmkgf.p表压52210515 01Z，mZ122，01u，02u kg
21、J.ud1132591570204203902h22f kgJ.hgZppWef579911381912879105=5212 W./.VWeNe435160103087957993 1-21 有一水平输送原油的管路，管径为mm12299，总长度为 42km。原油的流量为hm.3562，密度和粘度分别为3910mkg和 300cP，管路两端压差保持不变，试问：在管路下游 1/3 处并联一条同样直径的管子时，原油输送量增到多少？欲使原油流量增加 50%，需并联多长的管子？解：在管路下游 1/3 并联一条同样直径的管子时：并联前的sm 292303600275056242.AVu 层流 83243
22、103009102923027503.duRe 由于流体的粘度较大，可假设并联管路后仍为层流 根据并联管路特点，并联部分的管路阻力损失相等 hhff11 而 222322642dluudlduudlhf 即：2112113232d u ldul 由于管径及管长均相等，则有 uu11 则并联后的总管流速为：1212u uu u 由于管路两端点压差不变，则在并联前后的总阻力应保持不变 并联前的阻力：222322642dluudlduudlhf 并联后的阻力：211221112323222duld u ludl ud l hf 由于 hhff，则有21122323232duld u ldlu 即11
23、u u llu代入数据可得114231242324229230uu.解得：sm.usm.u35070 175401 检验：418103009103507027503.duRe 假设成立 hm.Sm.A u V33200750208302750435070 若使原油流量增大 50%，则u.u51，而u.uu750211 由于管路两端点压差不变，则在并联前后的总阻力应保持不变 并联前的阻力：222322642dluudlduudlhf 并联后的阻力：211221112323222duld u ludl ud l hf 由于 hhff，则有21122323232duld u ldlu 即11ul u
24、 llu代入数据可得 11175051u.lu.lul km.l.l2842667066701 即需并联 28km 的同样直径的管路。1-22 如题图所示由敞口高位槽 A 分别向反应器 B 和吸收塔 C 稳定的供给 20的软化水，反 应 器 B 内 压 力 为250cmkgf.，吸 收 塔 C 中 真 空 度为 73.5mmHg。总管路的规格为mm.5357，长度为mZA20；从分支点至反应器 B 的管路规格为mm.5225，长度为 15m；从分支点至吸收塔 C 的管路规格为mm.5225，长度为 20m（以上管长均包括各自管路上的各种局部阻力的当量长度）。整个管道为无缝钢管，其粗糙度可取 0
25、.15mm。如果要求向反应器 B 供给水 流 量 为hkg.310131，向 吸 收 塔C 供给水流量为hkg.31071，问高位槽液面至少高于地面多少？解：20水的物性：32998mkg.，SmPa.0051 以分支点为 O 点，则在 OB 段中的流速为：sm.dVu0011360029980201013144232 湍流 40001098811000512998001102043.duRe 由0075020150.d查图 1-28 得0380.则根据柏努利方程可得 O 点的总比能为：kgJ 73.2119=20051020150380807910998.2109.8070.5=2252.h
26、gZupEOBfBBBOB 则在 OC 段中：sm.dVu5058136002998020107144232 湍流 40001099210005129985058102043.duRe 由0075020150.d查图 1-28 得0370.则根据柏努利方程可得 O 点的总比能为：kgJ 110.6107=250581020200370807980998.276010132573.5-=222.hgZupEOCfCCCOB 取两个中较大者，即kgJ 110.6107=OBE 在总管中的流速：sm.AAuAuuOCOCOBOB40110050020505810200011222 湍流 400010
27、992110005129984011005043.duRe 由003050150.d查图 1-28 得0320.则在 A 与 O 间列柏努利方程：m.Z.ZhEgZupAAAOfOAAA4411 Z 24011005020032061071108079002A22得 即高位槽距地面至少 11.44m，此时 OB 段应适当关小阀门。1-23 在mm8325的输送空气管道中心安装了一个皮托管，空气的温度为 21，压力为 1atm（绝压）。用一微差压差计测定压差，指示液为油和水，其密度分别为3835mkg和31000mkg。当压差计读数为 50mm 时，空气的质量流量为多少hkg？解：21空气的物性
28、：32011mkg.，SPa.1518 压差计指示值：Pa.gRp93258005080798351000油水 由皮托管测得的管中心流速：s.pumaxm 60911201193258022 5610373721015182011609113090.duReomax 查图 1-25 得840.uumax 即sm.u.umax752960911840840 hkg.skg.uW32101623878303090420117529 则 1-24 在直径mm4108的输送轻油管路上，安装了一个标准孔板流量计以测量轻油的流量。已知孔板孔径为 60mm，在操作温度下轻油的密度为3770mkg，运动粘度为
29、 1cSt。当 U 形管压差计读数为 1250mmH2O 时，轻油的体积流量和质量流量各为多少？解：Pa.gRp31082225180797701000油水 先假设Co为定值，由360100602.AAo查图 1-41 得650.Co sm.pCuoo 76177010822265023 sm.udduuooo6330100602211 43111110336101633010.ududRe 再由此查得6550.Co，如上法计算后得 sm.uo7731，sm.u63801，4103826.Re 再由此查得Co基本不变，则认为此即为管内的实际流速 则hm.sm.AuVoo333204181001
30、506047731 hkg.skg.VW431039186310015770 1-25 在mm5160输送空气管道上安装了一个孔径为 75mm 的标准孔板流量计，孔板前空气压力为221cmkgf.，温度为 25。问当 U 形管压差计读数为 145mmH2O 时，流经管道空气的质量流量为多少hkg？解：25，1atm 下空气的物性31851mkg.，SPa.3518 则在221cmkgf.下3437631185132510110807921mkg.先假设Co为定值，由250150752.AAo查图 1-41 得6250.Co sm.gRCuooo 39628 376318079376311000
31、1450262502 sm.dduuoo0990715075396282211 46111098677103518376310997150.udRe 在定值区，假设正确，则认为此即为管内的实际流速 则hm.sm.AuVoo33244451125400740439628 hkg.skg.VW56621172701254037631 1-26 密度为31600mkg，粘度为 2cP 的某溶液，通过mm.5489的钢管流动，最大流量为minm.3750，U 形管压差计的读数 R 最大不超过 400mmHg，试计算标准孔板流量计的孔板孔径。解：sm.minm.V3301250750 sm.AVu486
32、82080012504211 53111059151102160048682080.udRe 假设在极限点上，查图 1-41 得660.Co Pa.gRpHg41070884408079160013600 根据pACVoo2代入数据16001070884246600125042.d.o 解得：m.do0560 校验：由49080562.AAo查图 1-41 得6950.Co 再代入前式中求得m.do0550 则再由47080552.AAo查图 1-41 得680.Co，m.do0550 即选用孔径为 55mm 的标准孔板流量计。1-27 转子流量计出厂时是以 20和 1atm 条件下的空气进行
33、标定的，现用来测定密度为3960mkg.的裂解气的流量，当读数为hm340时，裂解气的流量为多少hm3 解：20和 1atm 条件下的空气的32051mkg.hm 84496020514032112.VV 第二章 流体输送机械 2-1 用 15的水进行某离心泵的性能实验，水的体积流量为hm.3513，泵入口真空表读数为 180mmHg，泵出口压力表读数为282cmkgf.，轴功率为 1.77kW。真空表与压力表间垂直距离为 400mm，吸入管与排出管的直径分别为mm.5360和mm.5348。试求该流量下离心泵的压头和效率。解：15水的密度为30999mkg.以真空表位置为 1 截面，压力表位
34、置为 2 截面 sm.AVu71241360005305134211 sm.AVu86142360004105134222 Pa.mmHgp411042180(表压)01Z Pa.cmkgf.p52210746282（表压）m.Z402，hf 0 在 1、2 截面间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 31.1367m=8192712418614281909901042102.746+0.4=2224521221212.guugppZZHe kW./.gHQNe1443136008190999513136731%.NNe656477114431 2-2 原来用于输送水
35、的离心泵现改为输送密度为31400mkg的水溶液，水溶液的其它性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个敞口容器的液面间的高度不变。试问：泵的压头有无变化；泵的出口压力表读数有无变化；泵的轴功率有无变化。解：由于管路状况不变，泵前后敞口容器的液面差不变，而只是密度变化。在两敞口容器液面间列柏努利方程：212222211122fHgugpZHegugpZ )(pp表压021，021 uu fHZHe 因此泵的压头不变。在泵的出口压力表与出口容器液面间列柏努利方程：232222233322fHgugpZHegugpZ )(p表压02，02u 232322p fhZgug 因此泵的出口压力表读数
36、发生变化，其变化为：411000140022.p p 轴功率：/gHQN 因此泵的轴功率发生变化，其变化为：4110001400.N N 2-3 某台离心泵在转速为minr2950时，输水量为hm318，压头为 20mH2O。现因马达损坏，用一转速为minr2900的电动机代用，问此时泵的流量、压头和轴功率将为多少？（泵的效率取 60%）解：转速变化后，其他参数也相应变化。hm 6951718295029003.Qn n Q Om.Hn n H222H 328192029502900 kW././g Q H Ne55160819100032819360069517 2-4 在海拔 1000m
37、的高原上，使用一离心清水泵吸水，已知该泵吸入管路中的全部压头损失与速度头之和为 6m 水柱。今拟将该泵安装于水源水面之上 3m 处，问此泵能否正常操作？该处夏季水温为 20，泵的允许吸上真空度为 6.5m。解：海拔 1000m 处的大气压OmH.Ha2169 m.Ha.Hs Hs3351693310563310 m.hgu HsHgf6706335221 mm.HgZs317150 因此该泵不能正常操作。2-5 用 油 泵 从 贮 罐 向 反 应 器 输 送 液 态 异 丁 烷。贮 罐内异丁烷液面恒定，其上方的压力为2656cmkgf.（绝压）。泵位于贮罐液面以下 1.5m 处，吸入管路的全部
38、压头损失为 1.6m。异 丁 烷 在 输 送 条 件 下 的 密 度 为3530mkg，饱和蒸汽压为256cmkgf.。在泵的性能表上查得，在输送流量下泵的允许气蚀余量为 3.5m。试确定该泵能否正常操作。解：该泵的允许安装高度为：m.hhgppHgfvo2726153819530108079566564 实际安装高度：m.HgZs517725027250 因此该泵不能正常工作。2-6 在某一车间，要求用离心泵将冷却水由凉水塔下的水池经换热器返回凉水塔，入凉水塔的管口比水池液面高 10m，管口通大气，管路总长（包括当量长度）为 400m，管子直径均为mm376，换热器的压头损失为gu2232，
39、在上述条件下摩擦系数取 0.03，离心泵的特性参数如下表所示。试求：管路特性曲线；泵的工作点及其相应流量和压头。Q,Sm3 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 H,m 26 25.5 24.5 23 21 18.5 15.5 12 8.5 解：在水池与凉水塔管口间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 式中：)(pp表压021，021 uu，mZZ1012 hm 104025Sm 107.001=0704213207004000302322322-3252222Q.Q.Qg.gugudHf 代入式中得：25
40、1210001710Q.HZZHef 此即为管路特性曲线。在 坐 标 中 描 绘 出 管 路 特 性 曲 线 和 泵特性曲线，两曲线的交点即为泵的工作点。从图中可求出泵的工作点为Sm 00403.Q，mH21。2-7 有下列输送任务，试分别提出合适类型的泵：往空气压缩机的气缸中注油润滑；输送番茄汁至装罐机；输送带有粒状结晶的饱和盐溶液至过滤机；将水送到冷却塔（塔高 30m，水流量为hm35000）；将洗衣粉浆液送到喷雾干燥器的喷头中（喷头内压力为 100atm，流量为hm35）；配合 pH 控制器，将碱液按控制的流量加进参与化学反应的物流中。解：齿轮泵、柱塞泵；齿轮泵；开式叶轮的耐腐蚀泵；双吸
41、离心水泵；螺杆泵；计量泵。2-8 从水池向高位槽供水，要求供水量为hkg4103，高位槽内压力为250cmkgf.（表压），槽内水面与水池中的水面间的垂直距离为 16m，吸入管和排出管中的压头损失分别为 1m 和 2m。管路中的动压头可忽略不计。水温为 25，当地大气压力为 750mmHg。试选择合适的离心泵，并确定其安装高度。解：在水池与高位槽间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 式中：021 uu，01Z，mZ162，)(p表压01 表压）(Pa.cmkgf.p422109421230，mHf321 代入式中：m.He0122380799971094212164
42、 sm.hm.WQ33341035880930997103 查附录表 20（P418），可选用 2B31 型水泵。从表中知该型水泵的允许吸上真空度m.Hs75 则在 750mmHg，25下的允许吸上真空度为：m.Hv Ha.Hs Hs485240819997101733310760750331075 24033103 则离心泵的允许安装高度为：m.HguHsHgf48410485222吸入 则其实际安装高度m.HgZ9835048450 也就是说该泵的安装高度最大为 3.98m。或者也可选用 3B33A 型水泵，该型水泵的允许吸上真空度Hsm 64.则在 750mmHg25下的允许吸上真空度为
43、：m.Hv Ha.Hs Hs186240819997101733310760750331046 24033103 则离心泵的允许安装高度为：m.HguHsHgf18510186222吸入 则其实际安装高度m.HgZ6845018550 也就是说该泵的安装高度最大为 4.68m。2-9 其常压贮槽内盛有石油产品，其密度为3760mkg，粘度小于 20cSt，在贮存条件下 的 饱 和 蒸 汽 压 为600mmHg。现 将 该 油 品 以hkg.410141的 流 量 送 往 表 压 为251cmkgf.的设备内。输送管尺寸为mm257的钢管。贮槽内液面维持恒定，从贮槽液面到设备入口处的高度为 5m
44、。吸入管与排除管的压头损失分别为 1m 和 4m。试选择一台合适的泵，并确定其安装高度。当地大气压为 760mmHg。解：sm.AWu888613600760053010141424 在贮槽与设备间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 式中：)(p表压01，表压）(Pa.cmkgf.p52210471151 021 uu，01Z，mZ52，mHf541 代入式中：m.He731295807976010471155 sm.hm.WQ333410177741576010141 查附录表 20（P418），选用 65Y-60B 型油泵。其kW.N752，%40，m.h62
45、则其允许安装高度为：m.HhgppHgfvo73890 16280797607601001316007605吸入 则其实际安装高度m.HgZ2391507389050 2-10 将密度为31500mkg的硝酸从贮酸槽输送到反应釜，流量为hm38，贮酸槽内液面至反应釜入口之间的垂直距离为 8m。反应釜内压力为2084cmkgf.(表压)，贮酸槽通大气，管路的压头损失为 20m。试选择一台合适型号的离心泵，并估算泵的轴功率。解：在贮酸槽液面至与反应釜间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 式中：01p(表压)，Pa.cmkgf.p522100014084(表压)021 u
46、u，01Z，mZ82，mHf20 代入式中：m.He255208079150010001485 查附录表 20，选用 F 型耐腐蚀泵的 40F-65 型，其%20 则kW.gHQNNe0249360020807915008255 2-11 某单动往复泵活塞的直径为 160mm，冲程为 200mm，现拟用该泵将密度为3930mkg的某种液体从敞口贮槽输送到某设备内，要求的流量为hm.3825，设备的液体入口处较贮槽液面高 19.5m，设备内压力为223cmkgf.(表压)，外界大气压力为 736mmHg，管路的总压头损失为 10.3m。当有 15%的液体漏损和泵的总效率为 72%时，试分别计算该
47、泵的活塞每分钟往复次数与轴功率（忽略速度头）。解：往复泵理论流量 minm.hm.QQTT335060353301501825 而由SnDFSnQT24得活塞的往复次数：minr 81252016050604422.SDQnT 在贮槽液面至与设备间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 式中：01p(表压)，Pa.cmkgf.p52210138323(表压)021 uu，01Z，m.Z5192，m.Hf310 代入式中：m.He26431080799301013835195 kW.gHeQN 83572036008079930825264 2-12 有一台双动往复泵，其
48、冲程为 300mm，活塞直径为 180mm，活塞杆直径为 50mm。若活塞每分钟往复 55 次，实验测得此泵在 26.5 分钟内，使一内径为 3m 的圆形贮槽的水位上升 2.6m，试求泵的容积效率。解：往复泵的理论流量：minm.SndDQT3222280735055300501802424 而实际流量：minm.Q326935052616234 容积效率：%.QQT98580735069350 2-13 对一离心通风机进行性能测定的实验数据中，某组数据为：空气温度为 20；风机出口处的表压为 23mmH2O；入口处的真空度为 15mmH2O，相应的送风量为hm33900；两测压截面间的垂直距
49、离为 200mm；吸入管与排出管的内径分别为 300mm 和 250mm；通风机转速为minr1450，所需的轴功率为 0.81kW。试求所对应的全风压和风机的效率。解：20的空气物性：32051mkg.，SPa.118 OmmHp2115（真空度），OmmHp2223(表压)sm.AVu326153600303900421 sm.AVu0692236002503900422 忽略出口处之间的阻力损失，在两测压截面间列柏努利方程：fHgugpZHegugpZ2222222111 m.ZZguugppHe58744 2081923261506922205110101523 22233122122
50、12 Pa.gHpt067527587448192051 W.gHQNe9957081920513600390058744%.NNe57010810995703 2-14 要向某设备输送 40的空气,所需风量为hm301600，已估计出按 40空气计所需的全风压为 1100mmH2O。试选择一合适的通风机。解：40空气31281mkg.，20空气32051mkg.若按 20计，则风机风量为：hm.T TQ Q3978144015273201527316000 全风压：OmmH./.H Ht21030205112811100 因此可选 9-1914D 型。第三章 沉降及过滤 3-1 尘粒的直径为