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1-6．高位槽内的水面高于地面8m，水从108×4mm的管道中流出，管路出口高于地面2m。
在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σhf=6.5u2计算，其中u为水在管内的流速，m/s。
试计算：（1）A-A’截面处水的流速；（2）水的流量，以m3/h计。
1-7．20℃的水以2.5m/s的流速流经φ的水平管，此管以锥形管与另一53×3mm的水平管相连。
如本题附图所示，在锥形管两侧A、B处各插一垂直玻璃管以面察两截面的压强。
若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg求两玻璃管的水面差（以mm计），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
1-8．用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。
各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为φ76×2.5mm在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σhf,1=2u2与Σhf,2=10u2计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。
排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa（表压）。
试求泵的有效功率。
1 如图所示，槽内水位维持不变。
槽底部与内径为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的Ｕ形压差计，测压点与管路出口端之间距离为20m。
(1) 当闸阀关闭时测得Ｒ=600mm，ｈ=1500mm；当闸阀部分开启时，测得Ｒ=400mm，ｈ=1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。
(2)当阀全开时（取闸阀全开Le/d=15，λ=0.018），测压点Ｂ处的静压强为若干N/m2（表压）。
(13分)2混合式冷凝器的真空度为78.48kPa，所需冷却水量为5×104 kg/h，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15 m，用φ114×7 mm的管道输水，管长80 m，管路配有2个球形阀和5个90o弯头，已知阀门的阻力系数ζ= 3，90o弯头阻力系数ζ= 1.26，摩擦系数λ= 0.02。
化工原理习题习题1：将高位槽内料液向塔内加料。
高位槽和塔内的压力均为大气压。
要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。
设料液在管内压头损失为1.2m （不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？解：取管出口高度的0－0为基准面，高位槽的液面为1－1截面，因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把1－1截面选在此就可以直接算出所求的高度x ，同时在此液面处的u 1及p 1均为已知值。
2－2截面选在管出口处。
在1－1及2－2截面间列柏努利方程：f h u p gZ u p gZ ∑ρρ+++=++2222222111 式中p 1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，即u 1≈0，Z 1=x ，p 2=0（表压），u 2=0.5m/s ，Z 2=0，f h ∑/g =1.2m将上述各项数值代入，则9.81x =()25.02+1.2×9.81 x =1.2m计算结果表明，动能项数值很小，流体位能的降低主要用于克服管路阻力。
习题2：用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa ，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa （真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ，进料量为20m 3/h ，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg ，求泵的有效功率。
管路直径为60mm 。
解：取贮槽液面为1―1截面，管路出口内侧为2―2截面，并以1―1截面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程。
f e h p u gZ W p u gZ ∑+++=+++ρρ2222121122 式中 Z 1=0 Z 2=15m p 1=0（表压） p 2=－26670Pa （表压）u 1=0()m/s 97.106.0785.036002022=⨯=u f h ∑=120J/kg将上述各项数值代入，则()J/kg 9.246120026670120297.181.9152=-++⨯=e W 泵的有效功率N e 为：N e =W e ·w s式中kg/s 67.63600120020=⨯=⋅=ρs s V w N e =246.9×6.67=1647W =1.65kW实际上泵所作的功并不是全部有效的，故要考虑泵的效率η，实际上泵所消耗的功率（称轴功率）N 为ηe N N = 设本题泵的效率为0.65，则泵的轴功率为：kW 54.265.065.1==N习题3：料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。
化工原理典型例题题解第2章 流体输送机械例1 离心泵的工作点用某一离心泵将一贮罐里的料液送至某高位槽 ，现由于某种原因，贮罐中料液液面升高，若其它管路特性不变，则此时流量将（ ）。
A 增大B 减少C 不变D 不确定例 2 附图例2 附图解：该题实际上是分析泵的工作点的变动情况。
工作点是泵特性曲线与管路特性曲线的交点，其中任何一条特性曲线发生变化，均会引起工作点的变动，现泵及其转速不变，故泵的特性曲线不变。
将管路的特性曲线方程式列出2421212)(8v q gd d l g P P Z Z H πζλρ++-+-= 现贮槽液面升高，1Z 增加，故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小，管路特性曲线的二次项系数不变。
由曲线1变为曲线2，则工作点由A 点变动至B 点。
故管路中的流量增大，因此答案A 正确。
例2 离心泵压头的定义 离心泵的压头是指（ ）。
A 流体的升举高度； B 液体动能的增加； h m ,Q 3m,H eC 液体静压能的增加；D 单位液体获得的机械能。
解：根据实际流体的机械能衡算式H e =(Z 2-Z 1)+(P 2-P 1)+(u 22-u 12)/2g+ΣH f离心泵的压头可以表现为液体升举一定的高度(Z 2-Z 1)，增加一定的静压能(P 2-P 1)/(g ρ)，增加一定的动能(u 22-u 12)/(2g)以及用于克服流体流动过程中产生的压头损失ΣH f 等形式，但本质上离心泵的压头是施加给单位液体（单位牛顿流体）的机械能量J(J/N=m).故答案D 正确。
例3离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系分析离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系。
解：根据离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r ，计算泵的最大允许安装高度的计算公式为[][]5.0)()10(0+---=∑-r f vgNPSH H g P g P H ρρ (1) 首先分析离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r 的定义过程。
2011年注册化工工程师专业考试专业知识第一天上午一、单项选择题1、对完全理想体系中任一组份的气液平衡常数，下列哪个说法是正确的？A、与总压和温度有关B、与总压有关，与温度无关C、与总压无关，与温度有关D、与总压和温度都无关2、下列哪项不是物料平衡的目的？A、确定原材料消耗定额，判断是否达到设计要求B、确定装置生产能力C、作为热量平衡计算依据D、确定各设备的输入及输出的物流量及组成，在此基础上进行设备选型和设计3、下列哪项不属于物理过程单元设备热量衡算？A、加热和冷却设备热量衡算B、分离设备热量衡算C、裂解炉能量衡算D、其他物理过程热量衡算，如相变热、溶解热、稀释热等4、对于绝热反应过程下列哪个说法是正确的？A、进、出物料的总焓值相等，温度也相等B、进、出物料的总焓值相等，温度并不相等C、进、出物料的总焓值不相等，温度也不相等D、进、出物料的总焓值不相等，温度相等5、为减少室外设备的热损失，保温结构的外保护层应选下面哪一项？A、表面光滑、色泽较深B、表面光滑、色泽较浅C、表面粗糙、色泽较浅D、表面粗糙、色泽较深6、若Q和W分别为输入体系的热量和外界对体系所作的功，△U、g△Z和△u2/2分别为单位质量流体的内能、位能和动能变化，则对于稳定过程的敞开体系能量衡算式为下列哪个选项？A、△U+g△Z+△u2/2=Q-WB、△U+g△Z+△u2/2=W-QC、△U+g△Z+△u2/2+Q+W=0D、△U+g△Z+△u2/2=Q+W7、在体系自由度分析中，物流变量包括浓度、流量、温度、压力和焓。
某物流由两股组成，各股含三个组份，该物流的物料变量个数为下列哪个选项？A、5B、10C、14D、128、对系统自由度，下列哪个是说法是正确的？A 、系统自由度，等于该系统中独立物流各种变量的总数B 、系统自由度，等于该系统中独立物流各种变量的总数减去已经规定了的变量数C 、系统自由度，等于该系统中独立物流各种变量的总数减去已经规定了的变量数、再减去可建立的独立衡算平衡式数D 、系统自由度，等于该系统中独立物流各种变量的总数减去已经规定了的变量数、再减去可建立的独立衡算平衡式数和其他的约束关系式数9、下列关于干球温度、绝热饱和温度、湿球温度及露点温度之间关系的描述，哪项是正确的？A 、饱和空气的干球温度小于湿球温度B 、湿空气的绝热饱和温度高于湿球温度C 、湿空气的干球温度等于露点温度D 、在一定温度和湿度下，湿球温度近似等于等于绝热饱和温度10、下列关于纯物质的逸度和逸度系数的表述，哪项是错误的？A 、气体纯物质的逸度（f ）与吉普斯自由能（G ）的关系式为dG=RTdfB 、可以把气体纯物质的逸度理解为一种用于非理想气体的“校正压力”C 、对于任何真实气体在压力趋于零时，真实气体的逸度和压力的数值相等D 、逸度（f ）与压力（p ）的比值f/p 称为逸度系数φ11、理想气体等温可逆过程做功的计算式是下列那一项？A 、21221221()()nRT nRT W P V V P P P =-=-B 、212()nRT W V V V =-C 、11112111()1PV W V V γγγγ--=--D 、2112lnln V P W nRT nRT V P ==12、离心泵在一定管路系统下正常工作时，泵压头与被输送液体的密度无关的条件时下列哪一项？A 、Z 2-Z 1=0B 、Σh f =0C 、u 22/2–u 12/2=0D 、p 2-p 1=013、依据流体静力学基本方程，下列哪种说法是错误的？A 、在静止的同种流体内部，同一水平面上流体的静压力相等B 、在静止的同种流体内部，压力相等的面应同处一水平面C 、在静止、流通着的同种流体内部，同一水平面上流体的静压力相等D 、在静止、流通着的同种流体内部，压力相等的面不一定处在一个水平面14、关于管壁粗糙度对摩擦系数的影响，下列哪种说法是错误的？A 、流体为层流流动时，管壁粗糙度对摩擦系数无影响B、流体为层流流动时，管壁粗糙度对摩擦系数有影响C、流体为湍流流动时，管壁粗糙度对摩擦系数有影响D、流体为完全湍流流动时，管壁粗糙度对摩擦系数有影响15、旋风分离器性能上主要是以下列哪项指标来衡量的？A、旋风分离器直径的大小B、被分离颗粒直径的大小C、旋风分离器进口切线速度的大小D、旋风分离器进口压力的大小16、某台离心泵启动不久，发现泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。
八7、掌握填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义，了解常见填料形状类型。
(1)比表面积 a ：单位体积填料层所具有的表面积(m2/m3)。
被液体润湿的填料表面就是气液两相的接触面。
大的 a 和良好的润湿性能有利于传质速率的提高。
对同种填料，填料尺寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。
(2)空隙率 ε：单位体积填料所具有的空隙体积(m3/m3)。
代表的是气液两相流动的通道， ε 大，气、液通过的能力大，气体流动的阻力小。
ε = 0.45~0.95。
(3)填料因子 φ：填料比表面积与空隙率三次方的比值(1/m)，a/ε3，表示填料的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。
液泛速度可以提高.拉西环填料 鲍尔环填料 阶梯环填料 弧鞍形、矩鞍形填料 金属英特洛克斯填料 网体填料九1、掌握蒸馏的特点、分类及原理（在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析）。
蒸馏概念：是利用液体混合物中各组分挥发性的差异，以热能为媒介使其部分气化，从而在气相富集轻组分，液相富集重组分，使液体混合物得以分离的单元操作。
分离特点（1）蒸馏处理的对象为液体混合物，分离流程简单,可以直接获得所需要的组分.（2）应用广泛、历史悠久；不仅可以分离液体混合物,且可加压分离气体混合物及减压分离固体混合物.（3）以热能为推动力,热能消耗大。
蒸馏分类: (1)按蒸馏方式分简单蒸馏或平衡蒸馏：混合物各组分挥发性相差大，对组分分离程度要求不高。
精馏：在混合物组分分离纯度要求很高时采用。
特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液（azeotrope ），不能用普通精馏，借助某些特殊手段进行精馏。
（2）按操作流程分:间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。
连续精馏：多用于大批量工业生产中。
（3）按操作压力分常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。
减压蒸馏：常压下物系沸点较高热或具热敏性，高温加热介质不经济。
减压可降低操作温度。
加压蒸馏：对常压沸点很低的物系，蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（如空气）进行精馏分离，可采用加压以提高混合物的沸点。
