計算題復(fù)習(xí)13676教學(xué)文案

1、計算題：1/某化工廠用泵將敞口堿液池中的堿液（密度為1100kg/m 3）輸送至吸收塔頂，經(jīng)噴嘴噴出。泵的入口管為108×4mm的鋼管，管中的流速為1.2m/s，出口管為76×3mm的鋼管。貯液池中堿液的深度為2.0m，池底至塔頂噴嘴入口處的垂直距離為18m。堿液流經(jīng)所有管路的能量損失為32.0J/kg（不包括噴嘴） ，在噴嘴入口處的壓力為30.0kPa（表壓）。設(shè)泵的效率為 60%，試求泵所需的功率。解：取堿液池中液面為 1-1截面，塔頂噴嘴入口處為2-2截面，并且以 1-1截面為基準(zhǔn)水平面。在 1-1和 2-2截面間列伯努利方程z1 g1 u12 p1W z2 g1 u

2、 22p2Ef22或W ( z2z1 )g1 (u22u12 )p2p1E f2其中：z1=0 ；p1=0（表壓）；u10z2=18-2=16m ；p2=30.0 ×103 Pa（表壓）已知泵入口管的尺寸及堿液流速，可根據(jù)連續(xù)性方程計算泵出口管中堿液的流速：u2 u入 ( d入 ) 21.2(100) 22.45 m/sd 270=1100 kg/m 3，Ef=32.0 J/kg將以上各值代上式，可求得輸送堿液所需的外加能量W169.8112.45230.010332.0219.23J / kg21100堿液的質(zhì)量流量qmd22u20.7850.0722.45110010.37kg

3、/ s4泵的有效功率PeWqm219.2310.372273W2.273kW泵的效率為60%，則泵的軸功率Pe2.273P3.79kW0.62、用油泵從密閉的容器中送出20的戊烷。容器內(nèi)戊烷液面上的絕對壓力為3.50 ×105Pa。液面降到最低時， 在泵中心線以下2.8m 。戊烷在 30時密度為600kg/m3 ,飽和蒸汽壓為3.55 ×105Pa。泵吸入管口的壓頭損失為1.8m 水柱，所選用的泵氣蝕余量為3m，請問該泵是否能正常工作，并指明原因。解：已知pa=3.50 ×105Pa， pv=3.55 ×105Pa3 h 允 =3m =600kg/m H

4、f=1.8mpapVh允H f 0 13.5 1053.55 105H gg6009.813 1.85.65mg-5.65m<2.8m 所以不能完成輸送任務(wù)。3、如附圖所示，從高位槽向塔內(nèi)進(jìn)料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓。送液管為 45×2.5mm 的鋼管， 要求送液量為 4.0m3/h。設(shè)料液在管內(nèi)的壓頭損失為 1.5m （不包括出口能量損失） ，試問高位槽的液位要高出進(jìn)料口多少米？12p112p2H f解： z1u1H z2u2g2gg2 g其中：z1=h； 因高位槽截面比管道截面大得多，故槽內(nèi)流速比管內(nèi)流速小得多，可以忽略不計，即 u10；p1=0（表

5、壓）；H=0z =0；p =0（表壓）；H=1.5m22fqv4.0/36000.885m / su220.7850.042d4將以上各值代入上式中，可確定高位槽液位的高度z1 h1u22H f10.8852 1.5 1.54m2g29.814、用離心泵將蓄水池中的水送到高位槽中，水池液面與高位槽液面間的垂直距離為40m ，定態(tài)流動。輸水管直徑內(nèi)徑為160mm，管路中直管總長為1200m，所有局部阻力的當(dāng)量長度為 50m。若泵的流量為100m3/h,泵的效率為60%，摩擦系數(shù)為0.05 ，水的密度取1000kg/m 3。求泵的軸功率。解：在兩液面間列伯努利方程式z1g1 u1 2p1W z2

6、g1 u2 2 p2E f22u2qv100/ 36001.382m/ sd20.7850.1624由E fll eu2d2帶入數(shù)據(jù)Ef=373.03J/kg由伯努利方程： W(z2 z1) gu22E f40 9.81 1.3822373.03 766.38 J / kg22Pe Wqm766.38(100 / 3600) 100021.29kWPe21.29P35.48kW0.65、如附圖所示，水在水平管道內(nèi)流動。為測量流體在某截面處的壓力，直接在該處連接一U 形壓差計，指示液為水銀，讀數(shù)R 350mm，m 950mm 。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa，水的密度1000 kg/m3 ，水

7、銀的密度013600kg/m 3。試計算該截面處的壓力。解：圖中選A- A面為等壓面，即p ApA'而：p A'papApgm0 gR于是：papgm0 gR則截面處絕對壓力ppagm0 gR10130010009.810.95136009.810.35=45284.9Pa6、采用實驗裝置來測定離心泵的性能。泵的吸入口與排出管具有相同的直徑，兩測壓口間垂直距離為 0.7m。泵的轉(zhuǎn)速為 3000r/min 。以 20清水為介質(zhì)測的以下數(shù)據(jù)： 流量為 54m3/h，泵出口處表壓為260kPa，入口處真空表讀數(shù)為27.0kPa，功率表測得所消耗功率為6.5kw ，泵有電動機(jī)直接帶動，電動機(jī)的效率為95，試求該泵在輸送條件下的揚(yáng)程、軸功率、效率。（因兩測壓口很短，期間流動阻力可忽略不計）解：（ 1）在真空表和壓力表所處位置的截面分別以1-1和 2-2表示列柏努利方程式，即p1u12p2u22Z1H Z2gH f 12g2g2g因兩測口的管路很短，其間流動阻力可忽略不計，即H f 1 2 0 ，所以H25510326.710 30.510009.8129.2mH (z2p2p1H f 1 2z1 )g=0.7+ （ 260+27.0） ×103/ （ 1000 ×9.81）+0=29.9