【正文】 0%）解：轉(zhuǎn)速變化后，其他參數(shù)也相應(yīng)變化。 24 在海拔1000m的高原上，使用一離心清水泵吸水，已知該泵吸入管路中的全部壓頭損失與速度頭之和為6m水柱。今擬將該泵安裝于水源水面之上3m處，問此泵能否正常操作？該處夏季水溫為20℃。解：海拔1000m處的大氣壓 因此該泵不能正常操作。25 用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷。貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方的壓力為（絕壓）。異丁烷在輸送條件下的密度為，飽和蒸汽壓為。在泵的性能表上查得。試確定該泵能否正常操作。解：該泵的允許安裝高度為： 實(shí)際安裝高度： 因此該泵不能正常工作。26 在某一車間，要求用離心泵將冷卻水由涼水塔下的水池經(jīng)換熱器返回涼水塔，入涼水塔的管口比水池液面高10m，管口通大氣，管路總長（包括當(dāng)量長度）為400m，管子直徑均為，換熱器的壓頭損失為，離心泵的特性參數(shù)如下表所示。試求： ⑴管路特性曲線； ⑵泵的工作點(diǎn)及其相應(yīng)流量和壓頭。Q,0H,m26232112解：⑴在水池與涼水塔管口間列柏努利方程： 式中：， 代入式中得： 此即為管路特性曲線。 ⑵在坐標(biāo)中描繪出管路特性曲線和泵特性曲線，兩曲線的交點(diǎn)即為泵的工作點(diǎn)。從圖中可求出泵的工作點(diǎn)為。27 有下列輸送任務(wù)，試分別提出合適類型的泵： ⑴往空氣壓縮機(jī)的氣缸中注油潤滑； ⑵輸送番茄汁至裝罐機(jī)； ⑶輸送帶有粒狀結(jié)晶的飽和鹽溶液至過濾機(jī)； ⑷將水送到冷卻塔（塔高30m，水流量為）； ⑸將洗衣粉漿液送到噴霧干燥器的噴頭中（噴頭內(nèi)壓力為100atm，流量為）； ⑹配合pH控制器，將堿液按控制的流量加進(jìn)參與化學(xué)反應(yīng)的物流中。解：⑴齒輪泵、柱塞泵； ⑵齒輪泵； ⑶開式葉輪的耐腐蝕泵； ⑷雙吸離心水泵； ⑸螺桿泵； ⑹計(jì)量泵。28 從水池向高位槽供水，要求供水量為，高位槽內(nèi)壓力為（表壓），槽內(nèi)水面與水池中的水面間的垂直距離為16m，吸入管和排出管中的壓頭損失分別為1m和2m。管路中的動壓頭可忽略不計(jì)。水溫為25℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?50mmHg。試選擇合適的離心泵，并確定其安裝高度。解：在水池與高位槽間列柏努利方程： 式中：，， ， 代入式中： 查附錄表20（P418），可選用2B31型水泵。 從表中知該型水泵的允許吸上真空度 則在750mmHg，25℃下的允許吸上真空度為： 則離心泵的允許安裝高度為： 則其實(shí)際安裝高度 ?；蛘咭部蛇x用3B33A型水泵，該型水泵的允許吸上真空度 則在750mmHg25℃下的允許吸上真空度為： 則離心泵的允許安裝高度為： 則其實(shí)際安裝高度 。29 其常壓貯槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為，粘度小于20cSt，在貯存條件下的飽和蒸汽壓為600mmHg。現(xiàn)將該油品以的流量送往表壓為的設(shè)備內(nèi)。輸送管尺寸為的鋼管。貯槽內(nèi)液面維持恒定，從貯槽液面到設(shè)備入口處的高度為5m。吸入管與排除管的壓頭損失分別為1m和4m。試選擇一臺合適的泵，并確定其安裝高度。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg。解： 在貯槽與設(shè)備間列柏努利方程： 式中：， ，， 代入式中： 查附錄表20（P418），選用65Y60B型油泵。 其， 則其允許安裝高度為： 則其實(shí)際安裝高度210 將密度為的硝酸從貯酸槽輸送到反應(yīng)釜，流量為，貯酸槽內(nèi)液面至反應(yīng)釜入口之間的垂直距離為8m。反應(yīng)釜內(nèi)壓力為(表壓)，貯酸槽通大氣，管路的壓頭損失為20m。試選擇一臺合適型號的離心泵，并估算泵的軸功率。解：在貯酸槽液面至與反應(yīng)釜間列柏努利方程： 式中：(表壓)，(表壓) ，， 代入式中： 查附錄表20，選用F型耐腐蝕泵的40F65型，其 則211 某單動往復(fù)泵活塞的直徑為160mm，沖程為200mm，現(xiàn)擬用該泵將密度為的某種液體從敞口貯槽輸送到某設(shè)備內(nèi)，要求的流量為，設(shè)備內(nèi)壓力為(表壓)，外界大氣壓力為736mmHg。當(dāng)有15%的液體漏損和泵的總效率為72%時(shí)，試分別計(jì)算該泵的活塞每分鐘往復(fù)次數(shù)與軸功率（忽略速度頭）。解：往復(fù)泵理論流量 而由得活塞的往復(fù)次數(shù)： 在貯槽液面至與設(shè)備間列柏努利方程： 式中：(表壓)，(表壓) ，， 代入式中： 212 有一臺雙動往復(fù)泵，其沖程為300mm，活塞直徑為180mm，活塞桿直徑為50mm。若活塞每分鐘往復(fù)55次，，試求泵的容積效率。解：往復(fù)泵的理論流量： 而實(shí)際流量： 容積效率：213 對一離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，某組數(shù)據(jù)為：空氣溫度為20℃；風(fēng)機(jī)出口處的表壓為23mmH2O；入口處的真空度為15mmH2O，相應(yīng)的送風(fēng)量為；兩測壓截面間的垂直距離為200mm；吸入管與排出管的內(nèi)徑分別為300mm和250mm；通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為。試求所對應(yīng)的全風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)的效率。解：20℃的空氣物性：， （真空度），(表壓) 忽略出口處之間的阻力損失，在兩測壓截面間列柏努利方程： 214 要向某設(shè)備輸送40℃的空氣,所需風(fēng)量為，已估計(jì)出按40℃空氣計(jì)所需的全風(fēng)壓為1100mmH2O。試選擇一合適的通風(fēng)機(jī)。解：40℃空氣，20℃空氣 若按20℃計(jì)，則風(fēng)機(jī)風(fēng)量為： 全風(fēng)壓： 因此可選91914D型。第三章 沉降及過濾31 塵粒的直徑為10μm、密度為。求該塵粒在20℃空氣中的沉降速度。解：20℃空氣物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 校驗(yàn) 在斯托克斯區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為32 求直徑為1mm、密度為的玻璃球在20℃水中的沉降速度。解：20℃水的物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 校驗(yàn) 假設(shè)不成立，再假設(shè)在阿侖區(qū)： 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為或使用課本提供的公式 即 則 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為33 用落球法測定液體的粘度。、密度為的鋼球置于密度為的油內(nèi)。試計(jì)算此油的粘度。解： 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 則 校驗(yàn) 假設(shè)成立，S。34 密度為的球形石英顆粒在20℃空氣中自由沉降，試計(jì)算服從斯托克斯公式的最大顆粒直徑及服從牛頓公式的最小顆粒直徑。解：20℃空氣物性， 斯托克斯公式適用范圍為，即最大顆粒直徑： 牛頓公式適用范圍為，即最小顆粒直徑時(shí) 35 用高2m、長5m的重力降塵室分離空氣中的粉塵。在操作條件下空氣的密度為，粘度為，流量為。粉塵的密度為。試求粉塵的臨界直徑。解：對于降塵室： 則 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)，則 校驗(yàn) 假設(shè)不成立，再假設(shè)在阿侖區(qū)： 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的臨界直徑為?；蚴褂谜n本提供的公式 即 則 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的臨界直徑為。36 今擬采用如圖35所示的多層降塵室除去某氣體中的密度為、直徑以上的球形微粒。氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)[0℃，1atm()]下的體積流量為，氣體的平均溫度為427℃，壓力為1atm()。除塵室的長度為5m。試計(jì)算水平隔板間的距離h和層數(shù)n。解：假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 假設(shè)成立 方法一：由得： 層數(shù) 間距 方法二：由得間距 層數(shù)37 、。在槽的出口端，除油后的水可不斷從下部排出，而匯聚成層的油則從槽的頂部移去。油的密度為，水溫為20℃。若廢水的處理量為,求所需槽的長度L。解：20℃水的物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 假設(shè)成立 由得：38 用如圖310所示的旋風(fēng)分離器從200℃、壓力為的含塵空氣中除塵。塵粒的密度為，,進(jìn)口氣速為。試求⑴氣體處理量，(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。 ⑵氣體通過旋風(fēng)分離器的壓力降； ⑶塵粒的分割直徑。解：⑴ ， 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 ⑵對于如圖310所示的標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器其 則壓力降 ⑶標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器的分割直徑： 39 用板框壓濾機(jī)對某種懸浮液在壓力差為400mmHg(53320Pa)的條件下進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)，過濾面積為，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：過濾時(shí)間，S3884145濾液量，ml100300500700濾餅與濾液的體積比為，濾餅不可壓縮。試求過濾常數(shù)K與及濾餅的比阻γ。解：根據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（結(jié)果如下表）：過濾時(shí)間，S3884145濾液量，ml100300500700q 840126716802071將與q值描繪在直角坐標(biāo)圖上可得一條直線，可求得直線的斜率和截距 解得：, 由得 310 對上題中的懸浮液用濾框邊長為800mm的板框壓濾機(jī)在相同的壓力差下進(jìn)行過濾，過濾1小時(shí)獲得濾液。試求濾框的數(shù)目及其厚度。解：由上題已知：, 根據(jù)過濾基本方程： 代入數(shù)據(jù)： 整理方程： 解方程得： 濾框數(shù)目： 濾框厚度=311 某廠用板框壓濾機(jī)在恒壓條件下過濾一種膠質(zhì)物料，濾框的空間尺寸為，有20個(gè)濾框。經(jīng)過2小時(shí)過濾，濾框完全充滿濾餅，并每平方米過濾面積得到濾液。卸餅、清理、忽略過濾介質(zhì)阻力，濾餅未洗滌。試計(jì)算： ⑴該板框壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力； ⑵過濾后用1/8濾液體積的洗滌水在同樣壓力差下進(jìn)行橫穿洗滌濾餅時(shí)的生產(chǎn)能力（洗滌水與濾液粘度相近）； ⑶若當(dāng)濾框的厚度減為25mm，其它條件不變，濾液仍用1/8濾液體積的洗滌水洗滌濾餅時(shí)的生產(chǎn)能力。解：⑴過濾面積 ⑵過濾終了速率： 采用橫穿洗滌的洗滌速率是過濾終了速率的1/4，即 ⑶若濾框的厚度減為25mm，其它條件不變時(shí)，q會減小 即 過濾時(shí)間 洗滌時(shí)間： 312 若轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的浸沒度為1/3，轉(zhuǎn)速為，每小時(shí)獲得濾液量為。已知過濾常數(shù),。試求該過濾機(jī)的過濾面積。解：轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)生產(chǎn)能力： 313 有一轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速為，每小時(shí)可獲得濾液。若過濾介質(zhì)的阻力可忽略不計(jì)，問每小時(shí)欲獲得濾液時(shí)過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？此時(shí)轉(zhuǎn)筒表面濾餅的厚度為原來的多少倍？（過濾操作中真空度維持不變）解：轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)忽略介質(zhì)阻力時(shí)， 濾餅的厚度與每旋轉(zhuǎn)一周的濾液量有關(guān)： 第四章 固體流態(tài)化及氣力輸送41 ，其顆粒密度為，堆積高度為5m，流化后床層高度為10m。試求： ⑴固定床空隙率； ⑵流化床空隙率； ⑶流化床的壓降。解：⑴固體顆粒體積： 固定床層體積： 固定床空隙率： ⑵流化床層體積： 流化床空隙率： ⑶流化床壓降： 或：42 。熱空氣在床中的平均溫度為200℃。試求流化床的壓降(mmH2O)，并求起始流化速度。為了簡化計(jì)算，空氣可假設(shè)為常壓下干空氣，待干燥物的顆?？梢暈榍蛐?。解：顆粒視為球形顆粒，即 20℃空氣物性：， 可用 則流化床高 床層壓力降： 43 ，粘度為的油品由下往上通過催化劑床層，，試求： ⑴流化點(diǎn)的臨界速度； ⑵流化床能夠存在的油品流速的上限。解：⑴ 可用 ⑵流化床能夠存在的流速上限即為顆粒的沉降速度 設(shè)為層流： 假設(shè)成立，在200℃的氣流中流化，氣體的物理性質(zhì)可近似地視為與空氣相同。顆粒的特性如下：密度；球形度；固定床空隙率；開始流化時(shí)空隙率。，已估計(jì)出此時(shí)流化床的空隙率。試求： ⑴起始流化速度； ⑵操作氣流速度； ⑶流化數(shù)； ⑷操作氣速下每米流化床的壓降； ⑸膨脹比。解：⑴20℃空氣物性：， 可用 ⑵先求的顆粒的帶出速度：先設(shè)為層流 設(shè)