《化工原理》上册必考计算题公式概念.ppt

化工原理化工原理化工原理上册上册重重 修修 辅辅 导导化工原理化工原理教研室流 体 流 动要 点连续性方程U形压差计水平管路：水平管路：双液柱压差计化工原理化工原理教研室三种形式的柏努利方程：单位质量流体单位质量流体单位质量流体单位质量流体 J/kgJ/kg 单位重量流体单位重量流体单位重量流体单位重量流体 J/N,mJ/N,m液柱液柱液柱液柱、单位体积流体单位体积流体单位体积流体单位体积流体J/mJ/m33或或或或PaPaNmNm22 注意：注意：流体的衡算基准不同，柏努利方程形式不同，单位不同，衡算中基准要一致。化工原理化工原理教研室直管阻力的通式 机械能损失：机械能损失：压头损失：压头损失：压力降：压力降：单位质量流体单位质量流体单位重量流体单位重量流体单位体积流体单位体积流体化工原理化工原理教研室如图所示，水通过水平变径管段（AB），dA100mm，dB240mm，水流量为2m3/min，在截面A与B 处接一U形水银压差计，其读数R20mm，试求：1）A、B两点的压差？2）A、B管段阻力损失3）如图2，若改为倾斜管，A、B两点间的垂直距离为h 0.3m，R30mm，求A、B两点的压差。化工原理化工原理教研室化工原理化工原理教研室如下图，水槽水面与管出口均为大气压力，大管直径与小管直径之比4：3，水在小管中的流速为2m/s，水面与管中心垂直距离保持5m不变。试求：（1）大管中水的流速（2）系统的流动阻力（3）若大管中的损失压头为1m，小管直管长度与所有局部障碍的当量长度之和为49m，摩擦系数为0.02，水的流量为多少。化工原理化工原理教研室化工原理化工原理教研室 如图所示，管内流体=1000kg/m3,指示液0=1.26104kg/m3，已知R=18mm，判断管内流体的流向，计算管路阻力。化工原理化工原理教研室如图所示，水从槽底部沿内径为100mm的管子流出，槽中水位稳定；阀门关闭时得 R=50cm，h=1.8m。求：(1)阀门全开时的流量；(阀全开时 阻力系数=15，管路入、出口的阻力系数分别为0.5及1.0，摩擦系数=0.018)(2)阀门全开时B处的表压。化工原理化工原理教研室化工原理化工原理教研室用图示流程将粘度为50 mPaS，密度为900kg/m3的油品自容器A输送至容器B，管径规格1084mm，总管长（包括局部阻力当量长度）99m，管内平均流速1m/s，=0.0356。试求：（1）若通过阀门C的阻力占总阻力的1/5，则阀门的阻力系数应为多少？（2）泵的有效功率 （3）管中心处的流动速度CA10mB化工原理化工原理教研室化工原理化工原理教研室流 体 输 送 机 械 要 点特定管路的特性方程：流量调节？流量调节？化工原理化工原理教研室流 体 输 送 机 械 要 点离心泵的安装 安装高度应小于允许安装高度 尽量减少吸入管路阻力，短、直、粗、管件少；调节阀应装于出口管路。操作 启动前应灌泵。应在出口阀关闭的情况下启动泵 停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮被输送物料的温度升高，或吸被输送物料的温度升高，或吸入管线部分堵塞，可能引发气入管线部分堵塞，可能引发气蚀现象蚀现象 化工原理化工原理教研室离心泵启动和关闭时应如何操作，说明相应的理由。用泵将水由低位液槽送到相对高度为10m的敞口槽，最大流量为80m3/h,管路的压头损失为3m,需要的外加压头为 。化工原理化工原理教研室某离心泵的安装高度为2m，供液面压头和饱和蒸汽压头的差值为7m，汽蚀余量为4m，该泵的安装高度恰好合适，则吸入管路阻力应为多少。hf=7-4-2=1m用水泵抽送水池中的20水，水池最低水位到泵入口中心的垂直距离为6m，已知，水的密度1000kg/m3，饱和蒸汽压2.33 kPa，大气压力100kPa，所用泵的允许汽蚀余量为3m，吸入管路的压头损失估计为1.5m，问这个泵能否正常操作？故：不能正常操作化工原理化工原理教研室对图示管路系统，使线3变为线2，试分析离心泵出口阀门开度如何变化。某离心泵特性曲线用H=30-0.01Q2(m)表示,当泵的出口阀全开时，管路系统的阻力可用性能曲线He=10+0.04Q2(m)表示，上述式中Q的单位均为m3/h，求该泵在系统中所提供的最大流量和压头。20 m3/h 26m 阀门关小 化工原理化工原理教研室 用图示流程将密度为900kg/m3的油品自容器A输送至容器B，管径规格1084mm，总管长（包括局部阻力当量长度）50m，管内流速2m/s，=0.02。试求：（1）泵的有效功率（2）若通过阀门C的阻力占总阻力的1/3，则阀门的阻力系数应为多少？CA10mB (2)(1)化工原理化工原理教研室用图示系统往高位槽输水，输水管径1084,管路总长度为100m（包括局部阻力当量长度）摩擦系数=0.03。泵特性方程：H=300.0042Q（H、m；Q、m s）试求 管路中的流量；泵的有效功率；CA10mB化工原理化工原理教研室解：Q=0.0286 ms,u=3.64 m/s 化工原理化工原理教研室某离心泵输水管路中，终止截面和起始截面的位差是8m，压差是100kPa，管内径50mm。在长度为2m的水平管段（无局部阻力）的两端接有U型管压差计，读数R=0.1m，指示剂密度5000kg/m。管路总长度（包括局部阻当量长度）为50m。管内流速2m/s，动压能可略，泵在两截面之间。试求：（1）摩擦系数；（2）泵的有效功率；（3）泵提供的扬程。化工原理化工原理教研室（1）（2）（3）H=We/g=28m化工原理化工原理教研室如下图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为 873.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置距贮水池的水面高度为4.8m，压力表安装位置距贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为1.9J/Kg，出水管道的全部阻力损失为4.9J/Kg,出口阀的阻力损失为2.4J/Kg，压力表的读数为0.25Mpa，泵的效率为80，试求:(1)两液面的高度差H为多少?(2)泵所需的实际功率为多少?(3)真空表的读数多少?化工原理化工原理教研室解:(1)取截面0-0,2-2,3-3如图，在截面2-2和3-3间列柏努利方程，以2-2为基准面(目的求H3)H2g+P2/+u22/2=H3g+P3/+u23/2+hf2-3 u=Q/A=（36/3600)/(/4)0.082=1.99m/s 则(0.25106/1000)+(1.992/2)=9.81H3+(4.9+2.4)H3=24.54 m H=H3+5=24.54+5=29.54 m(2)在截面0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We)H0g+P0/+u20/2+We =H3g+P3/+u23/2+hf0-3 We=H3g+hf0-3=29.549.81+(1.9+4.9)=296.6 J/Kg Ms=Vs=(36/3600)1000=10 Kg/s Ne=Ms.We=10296.6 W N=Ne/=2966/0.8=3707 W=3.7KW(3)在截面0-0和1-1间列柏努利方程(以0-0为基准面)H0g+P0/+u20/2=H1g+P1/+u21/2+hf0-1 P1=-（4.89.81+(1.992/2)+1.9）=0.051Mpa化工原理化工原理教研室机 械 分 离 要 点重力沉降速度降尘室降降尘尘室室的的生生产产能能力力理理论论上上正正比比于于颗颗粒粒的的沉沉降降速速度度和和沉沉降降方方向向上上的的截截面面积积、即即降降尘尘室室底底面面积积，而而与与沉沉降降室室的的高高度度无关。无关。化工原理化工原理教研室机 械 分 离 要 点恒压过滤化工原理化工原理教研室最佳操作周期最佳操作周期转筒真空过滤机转筒真空过滤机间歇过滤机间歇过滤机m3/h机 械 分 离 要 点化工原理化工原理教研室真空转筒过滤机的转速减小，滤渣层厚度增加，生产能力_。恒压过滤某悬浮液1h，得到滤液V m3，若过滤的表压加倍，其他保持不变，过滤0.5h可得到滤液 m3，（滤渣不可压缩，介质阻力不计）。A V B 0.5V C 2V D 4V化工原理化工原理教研室用板框压滤机过滤某悬浮液，过滤0.8h滤渣充满滤框，获得滤液20m3,已知介质阻力Ve=1m3，共用20个滤框，滤框的长和宽均为810mm。试求：(1)过滤常数K(2)最终过滤速率(3)过滤完成后保持压力不变，用2m3清水进行横穿洗涤，设清水粘度与滤液粘度相同，辅助时间为1.4h，求生产能力。化工原理化工原理教研室用板框压滤机在恒压过滤某悬浮液，滤渣充满滤框用时0.8h，已知滤框尺寸80080050mm，共有20个框，滤渣体积与滤液体积之比为0.06，过滤终了用3m3清水（与滤液粘度相同）对滤饼在同样压力下进行横穿洗涤，辅助时间1.2h，过滤介质阻力忽略不计。试求：1、过滤常数K；2、生产能力；3、若过滤压力增加1倍，其他条件不变，滤渣压缩性指数s=0.3，使滤框充满滤渣需多长时间？化工原理化工原理教研室用过滤面积25 m2板框压滤机过滤某悬浮液，过滤1.5h滤渣充满滤框，获得滤液30m3(滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计)。过滤完成后保持压力不变，用2m3清水进行横穿洗涤，设清水粘度与滤液粘度相同。辅助时间为2.1h。试求：(1)过滤常数(2)生产能力(3)若过滤压强差加倍，其他条件不变，该机的生产能力提高了多少?化工原理化工原理教研室化工原理化工原理教研室用板框压滤机在恒压下过滤某悬浮液，过滤完成，用1.5小时，获得滤液6 m3，已知过滤常数K310-5 m2/s，滤布阻力Ve=0.04103 m3。试求：（1）压滤机的过滤面积（2）若用0.5 m3清水（与滤液粘度相同），在同样压力下进行横穿洗涤，求洗涤时间。（3）若辅助时间为1小时，求压滤机的生产能力化工原理化工原理教研室在稳定传热时，通过上述串联平壁的在稳定传热时，通过上述串联平壁的导热速率都是相等的。导热速率都是相等的。b1b2b3Qtt1t2t3t4x传 热 要 点化工原理化工原理教研室当管壁热阻和污垢热阻均可忽略时，当管壁热阻和污垢热阻均可忽略时，化工原理化工原理教研室化工原理Thanks ForYour Attention!