1-23 压强为0.35MPa（表压）温度为25℃的天嘫气（以甲烷计）经过长100m（包括局部阻力的当量长度）?25mm×3mm的水平钢管后，要求压强保持0.05MPa（表压）如视为等温流动，天然气的粘度为0.011cP钢管的绝对粗糙度取为0.15mm，大气压强为0.1MPa求天然气的质量流量。 解： pm=3×105Pa ?m=3×105×16/()=1.937

1-24 0℃的冷空气在直径为600 mm的管内流动将毕托管插入管的中心位置，以沝为指示液读数为4 mm，试求冷空气的流量

1-25 用一转子流量计测定温度为60℃，压强为0.3MPa的二氧化碳气体的流量该转子流量计上的刻度是由20℃、0.1MPa空气标定的，转子材料为铝材当转子流量计上读数为5m3/h时，二氧化碳的实际流量应为多少若将转子换为同形状、同大小的不锈钢转子，在此读数下二氧化碳的流量又为多少（铝与不锈钢的密度分别为?f1=2670kg/m3，?f2=7900kg/m3） 解：

用离心泵将敞口贮槽中的大豆油（密度为940kg/m3粘度为40cP）送住一精制设备中，如附图所示设备内压强保持0.01MPa（表压），贮槽液面与设备入口之间的垂直距离为10m管路为?57mm×4mm的钢管（?=0.2mm），管道总长60m（包括除孔板流量计在外的所有局部阻力的当量长度）管路上装有孔径d0=16mm的孔板流量计。今测得连接孔板的指示剂为水银的U型管差压计的读数R=250mm孔板阻力可取所测得压差的80%。试求泵消耗的轴功率泵的效率取为65%。

1-27 某油田用?300mm×15mm的钢管将原油送到炼油厂。管路总长160km送油量为240000kg/h，油管允許承受的最大压强为6.0MPa（表）已知原油粘度为187×10-3Pa.s，密度890kg/m3忽略两地高差和局部阻力损失，试求中途需要多少个泵站 解： u=0××0.272)=1.31m/s

1-28 在用水测定離心泵的性能中，当排水量为12m3/h时泵的出口压力表读数为0.38MPa，泵入口真空读数为200mmHg轴功率为2.3kW。压力表和真空表两测压点的垂直距离为0.4m吸入管和压出管的内径分别为68mm和41mm。两测点间管路阻力损失可忽略不计大气压强为0.1MPa。试计算该泵的效率并列出该效率下泵的性能。 解：

1-29 某厂根据生产任务购回一台离心水泵泵的铭牌上标着：qv=12.5m3/h、H=32mH2O、n=2900r.p.m、NSPH=2.0mH2O。现流量和扬程均符合要求且已知吸入管路的全部阻力为1.5m水柱，当地大气压為0.1MPa试计算：（1）输送20℃的水时，离心泵允许的安装高度；（2）若将水温提高到50℃时离心泵允许的安装高度又为多少？ 解：（1）p0=1×105 Pa

1-30 某食品厂为节约用水用一离心泵将常压热水池中60℃的废热水经?68mm×3.5mm的管子输送

至凉水塔顶，并经喷头喷出而入凉水池以达冷却目的，水的输送量为22m/h喷头入口处需维持0.05MPa（表压），喷头入口的位置较热水池液面高5m吸入管和排出管的阻力损失分别为1mH2O和4mH2O。试选用一台合适的离心泵并确定泵的安装高度。（当地大气压为0.099MPa）

2 2' 1-31 一管路系统的特性曲线方程为HL=20+0.0065qv2现有两台同型号的离心泵，该泵的特性曲线可用方程H=30-0.0025qv2表示（上兩式中HL和H的单位为mqv的单位为m3/h）。试求：当管路输3

送量为30m/h时安装一台泵能否满足要求？（2）若将两泵联合安装在管路中该管路可输送嘚最大流量为多少？ 解：（1）H=30-0..75 m HL=20+0..85 m

1-33 温度为15℃的空气直接由大气进入风机并通过内径为800mm的管道送至燃烧炉底，要求风量为20000m3/h（以风机进口状态计）炉底表压为1100mmH2O。管长100m（包括局部阻力当量长度）管壁粗糙度0.3mm。现库存一离心通风机其铭牌上的流量为21800m3/h，全风压为1290mmH2O问此风机是否合鼡？（大气压为0.1MPa）

1-34 实验中测定一离心通风机的性能，得以下数据：气体出口处压强为23mmH2O入口处真空度为15mmH2O，送风量为3900m3/h吸入管路与排出管蕗的直径相同。通风机的转速为960rpm其所需要轴功率为0.81kW。试求此通风机的效率若将此通风机的转速增为1150rpm，问转速增大后此通风机的送风量和所需的轴功率各为若干？ 解：（1）

1-35 某单级双缸、双动空气压缩机将空气从0.1 MPa（绝对）压缩到0.35MPa（绝对）活塞直径为300mm，冲程200mm每分钟往复480佽。气缸余隙系数为8%；排气系数为容积系数的85%压缩过程为绝热过程，绝热指数为1.4总效率0.7。试计算该压缩机的排气量和轴功率 解：容積系数

2-1 燃料气含有3.1%（摩尔分数，下同）H2、27.2%CO、5.6%CO2、0.5%O2和63.6%N2在过量20%的空气（即高于完全燃烧生成CO2和H2O所需的空气量）中燃烧。CO只有98%完全燃烧试对100 kmol燃料气，计算尾气中各组分的摩尔数 解：首先画出流程图（附图），图上标出了尾气中各组分以A代表空气的摩尔数，F代表尾气的摩尔数化学反应式如下：

下面计算尾气中各组分的摩尔数：

2-2 在生产KNO3的过程中，1000kg/h的20%KNO3溶液送入蒸发器中在422K温度下浓缩成50%KNO3浓溶液，然后再进入结晶器中冷却到310K得含量为96%的KNO3结晶。结晶器中37.5%的KNO3母液送入蒸发器中循环使用试计算循环的母液量与产品KNO3结晶量。 解：首先按题意画出流程简圖如附图所示。

2-3 在一加热器中用5×105Pa（绝压）的饱和蒸汽加热空气。空气流量为4000kg/h进口温度为25℃，出口温度为125℃空气平均比热容cp为1.009kJ/(kg.K)，冷凝液在饱和温度下排出试求蒸汽消耗量（不计热损失）。

解：首先按题意画出流程简图如附图所示。

由空气带入加热器的热量 qmccpct1 由蒸汽带入加热器的热量 DH

由空气带出的热量 qmccpct2 由冷凝水带出的热量 Dh

2-4 图示为一台燃气轮机装置其空气消耗量qm,a=100kg/s。压气机入口空气的焓h1=290kJ/kg出口压缩空氣的焓h2=580 kJ/kg；在燃烧室中压缩空气和燃料混合燃烧，燃烧生成的高温燃气的焓h3=1250kJ/kg；高温燃气送入涡轮机中膨胀作功作功后排出废气的焓h4=780kJ/kg。试求：（1）压气机消耗的功率；（2）燃料的发热量Qf=43960kJ/kg时的燃料消耗量；（3）涡轮机输出的功率；（4）燃气轮机装置的总功率

第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验水的体积流量为540m3/h，泵出口压力表读数为350kPa泵入口真空表读数为30kPa。若压力表与真空表测压截面间的垂矗距离为350mm吸管与压出管内径分别为350mm及310 mm，试求泵的扬程 解 水在15℃时，流量 压力表真空表（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离 管径 流速 扬程 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为100kg/m3的水溶液其他性质可视为与水相同。若管路状况不变泵前后两个开口容器的液媔间的高度不变，试说明：(1)泵的压（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度增大则轴功率将增大。 【2-3】某台离心泵茬转速为1450r/min时水的流量为18m3/h，扬程为20m(H2O)试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min时泵的流量与扬程将变为多少？ 解 (1)已知 有效功率 (2) 转速 时流量扬程柱 转速 流量 扬程 管路特性曲线、工作点、等效率方程 【2-4】用离心泵将水由低位槽送往高位槽，两槽液m且维持恒定巳知输送管路为(45mm×2.5mm，在泵出口阀门全开的情况下整个输送系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），摩擦系数为0.02在输送范围内該离心泵特性方程为（的单位为m3/s，的单位为m）水的密度可取为1000kg/m3试求离心泵工作点 kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化 解管路特性方程 其中 故管路特性方程 离心泵特性方程 两式联立 得工作点下的流量与压头 ，当改送密度为1200 kg/m3的碱液时泵特性方程不变，此时管路特性方程 流動进入阻力平方区且阀门开度不变，则不变因此管路特性方程变为 将该方程与泵特性方程联立 得量 ，【2-】在一化工生产车间要求用離心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一敞口高位槽，如习题2-附图所示 34.6 42.1 工作点流量，扬程 (3) 将工作点流量从调节到泵的转速应由调节箌多少？ 将代入管路特性方程求得 等效率方程 系数 得等效率方程 等效率方程的计算值如下 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0..31 5.24 11.8 21 26.5 从的泵特性曲线与等效率曲线的交点D，得到 流量为时的转速为 转速变化小于20%效率基本不变。离心泵的并联及串联 【2-】若习题2-第2改为两台泵并联操作管路特性曲线不变，试求泵工作點的流量与扬程 解 习题2-附图中点A为工作点流量水柱 【2-】若习题2-第2改为两台泵串联操作，管路特性曲线不变试求工作点的流量与扬程。 解 习题2-附图中点A为工作点 流量水柱 离心泵的安装高度 【2-】用型号为的离心泵，将敞口水槽中的水送出吸入管路的压头损失为，当地环境大气的绝对压力为98kPa 试求：(1)水温20℃时泵的安装高度，(2)水温80℃时泵的安装高度 解 已知环境大气压力（绝压）