4．若题2-3中要求输液量为100m/h，选用一台IS-125-100-400型清水泵，其性能如下：
Q=100m/h，H=50m，?h?2.5m，??60%,N?21kW，n?1450r/min。泵的吸入管中心位于贮槽液面以上2m处，吸入管路阻力损失约为1m液柱。问此泵能满足要求?已知当地大气压强为100kpa。 解：
5．已知某离心清水泵在一定转速下的特性方程为：H?27.0?15Q式中Q为m/min。
此泵安装在一管路系统中，要求输送贮罐中密度为1200kg/m的液体至高位槽中，罐与槽中的液位差为10m,且两槽均与大气想通。已知当流量为14?10m/s时，所需扬程为20m。试求该泵在管路中的工作点。 解：设管路H?10?BQ
20?10?B(14?10?60)?B?14.17?Q?10?14.17Q① H?27.0?15Q② 联立①②解Q?0.58?Q?45.8mh H?18.3m
6．将密度为1500kg/m的硝酸由地面贮槽送入反应釜。流量为7m/h，反应器内液面与
贮槽液面间垂直距离为8m，釜内液面上方压强为200kpa（表压），贮槽液面上方为常压，管路阻力损失为30kpa。试选择一台耐腐蚀泵，并估算泵的轴功率。
3223?32232333?3323(200?30)?103?23.6m依据Q?7m3h H?23.6m 解: He?8?1500?9.81 选40F?26型
7?1500?9.81?23.6 N?3600?1.53kW
0.447．某厂将50c重油由地下贮油罐送往车间高位槽，流量为40t/h，升扬高度为20m，
油管总长为300m(包括局部阻力的当量长度在内)。输送管采用无缝钢管?108?4。已知50c下重油密度为890kg/m，粘度为187mpa?s。试选择一台适宜的油泵。 解：Q??3?40?103Q ?44.9m3h u??1.59ms890360?00.7?850.01
64lu2du? He?20?????52.m7 Re??0.085 ?756. 4??d2uRe 所以应选80Y60
第三章
1．试计算直径为50?m的球形石英颗粒（其密度为2650kg/m），在20c水中和20c常压空气中的自由沉降速度。 解：在水中
3??ut?gdp2(???)p18up?0.0025ms
Ret?du??0.1?1成立2 u 在空气中
ut?gdp2(???)18u3?0.2ms
?Ret?du??0.67?2成立 u2．求密度为2150kg/m的烟灰球粒在20c空气中作层流沉降的最大直径？ 解：
dp??g(???)pguut?77.3um
34．温度为200c的常压烟道气，以1.6m/s（操作状态）的流量，送入长?宽?高为10m?2m?2m的降尘室。已知烟尘密度为4880kg/m，求可以完全分离下来的最小烟尘的直径。
318??t18?1.8?10?5?0.08V1.6??28?m ?tc?S?解；dPe??0.08
9.81(?p??)9.81?(4880?1.205BL2?10Rte?dpc??tc???28?10?6?0.8?1.205??0.14?2 成立
1.8?10?529．过滤面积为0.093m的小型板框压滤机，恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时间为50秒时，共获得2.27?10?3m3滤液。问过滤时间为200秒时，共获得多少滤液？
2.27?10?33.35?10?3?2?2.44?10 q2??3.6?10?2 解：q1?0.0930.093qe?4.1?10?3 k?1.59?10?5 ?200秒时q2?2?4.1?10?3q?200?1.59?10?5
q?0.0526 V?qA?0.0526?0.093?4.89?10?3m3
10．BMS50/810-25型板框压滤机，滤框尺寸为810?810?25mm，共36个框，现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数K为2.72?10?5m2/s，qe为3.45?10?3m，每滤出
1m滤液同时，生成0.148m滤渣。求滤框充满滤渣所需的时间. 解；V?330.59?3.986 A总=0.812?2?36?47.239m2 0.1082223V总=0.81?0.025?36?0.59m V?2VVe?KAt
?3.9862?2?3.986?3.45?10?3?47.239?2.72?10?5?47.2392t?
t?283s
第四章
3．某蒸汽管外径为159mm,管外保温材料的导热系数??0.11?0.0002tW/m?c，蒸汽管外壁温度为150 c。要求保温层外壁温度不超过50 c，每米管长的热损失不超过200
???W/m，问保温层厚度应为多少?
Q?t150?50解：? ?200?lnrr159?28l21ln/2??0.131592??159?28ln???0.13???4.1mm
1594．?76?3的钢管外包一层厚30mm的软木后，又包一层厚30mm的石棉。软木和石棉的导热系数分别为0.04 W/m?c和0.16 W/m?c。已知管内壁温度为-110 c，最外侧温度为10 c求每米管道所损失的冷量。 解：
????Q?2?rLln2r1?1t1?t4??44.8W/m
r3r4lnlnr3r2???2?35．在其他条件不变情况下，将题4-4中保温材料交换位置，求每米管道损失的冷量。说明
何种材料放在里层较好。
解：t?60c ??1.06kg/m cp?1.005kj/kg ???0.02896W/m?c
?32???2.0?10?5Re?0.02?12?1.064 ?1.27?10?50.01?101.005?103?2.01?10?5Pr??0.6975
0.02896??0.023?0.02896?(1.27?104)0.80.69750.4?55.3W/m2??c
0.02??6．常压空气在内径为20mm的管内由20 c加热至100 c，空气的平均流速为12m/s，
试求水与空气侧的对流给热系数。
7．水以1.0 m/s的流速在长3m的?25?2.5的管内由20 c加热至40c，试求水与管壁之间的对流给热系数？若水流量增大50%，对流给热系数为多少？ 解：??995.7 cp?4.17?10
3????0.6176 ??0.8?10?3
0.02?1.0?995.7?2.5?104 pr?5.4 ?30.8?100.6176??0.023??(2.5?104)0.85.40.4?4.6?103W/m2??c
0.02Re?
8．在常压下用套管换热器将空气由20c加热至100c，空气以60kg/h的流量流过套管环隙，已知内管?57?3.5mm，外管?83?3.5mm，求空气的对流给热系数？ 解：t???20?100?60?C查??1.060kg/m3、CP?1.005?103J/(kg??C) 23??596m(?C、?)?2.01?10P?s、 ??0.028WPr?0.696
de?d2?d1?19mm Re?de?u?de??60??3600???4?7942?2300
?(d22?d12)?2.01?10?56?105?0.943 Pr??0.6975 f?1?79421.8?CP???0.023?de?Pr0.4?f?37.7W(m2??C)
9．某种粘稠液体以0.3m/s的流速在内径为50mm，长4m的管内流过，若管外用蒸汽加热，试求管壁对流体的给热系数。已知液体的物性数据为：??900kg/m，
3Cp?1.89kj/kg??c，??0.128W/m??c，??0.01pa?s。
解：Re?du???0.05?0.3?900?1350?2300
0.01
1.89?103?0.01Pr???147.66?6700?0.128cpuRe?Pr?d0.05?1350?147.66??2492?10 e4d1???1.86?(Re?Pr?)3()0.14?1.86?24923?0.95?61.3W/m??c
de?v?1
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