1.1. Вычислить плотность воздуха при 120 СС и при -20°С и ризб = 3,0 ат. Атмосферное давление 760 мм рт. ст.

1.9. Сравнить значения кинематической вязкости воды и воздуха при 80°С при атмосферном давлении.

Емкость для хранения жидкости

1.10. Определить динамическую вязкость азотоводородной смеси при атмосферном давлении и 20°С, содержащей различные объемные доли азота: 25 и 75%. Давление и температура в обеих смесях одинаковы.

1.11. Определить динамическую и кинематическую вязкость хлористого метила при ризб = 1,0 кгс/см2 и 60°С.

1.12 Найти значение динамической вязкости масла при 50°С, если вязкость этого масла при 30°С ?30 = 0,033 Па·с и при 90°С ?90 = 0,0070 Па·с (за стандартную жидкость принять 100 %-й глицерин).

1.13. В трубное пространство одноходового кожухотрубчатого теплообменника (рис 1.21), имеющего 19 труб диаметром 20х2мм, через нижний штуцер диаметром 57х3,5мм поступает 2,75 л/с воды. Определить скорость воды в трубах.

1.14. Вычислить скорости азота во входном и выходном сечениях труб одноходового кожухотрубчатого теплообменника, если азот в количестве 6400 м3/ч (считая на нормальные условия) охлаждается от 120 до 30°С. Давление азота ризб = 3,0 ат. Число труб на один ход 379, их диаметр 16x1, 5 мм.

1.15. По внутренней трубе холодильника типа "труба в трубе", состоящего из двух концентрических труб диаметром 29х2,5 и 54x2,5 мм, проходит 3,7 т/ч водного 17% -го раствора хлорида кальция. В межтрубном (кольцевом) пространстве проходит 160 кг/ч охлаждаемого азота под давлением рабс = 3,0 ат и при средней температуре 0 °С. Определить скорости рассола и азота.

1.16. Для условий предыдущей задачи определить внутренний диаметр наружной трубы, если газ необходимо пропускать с теми же значениями массового расхода и линейной скорости, но при атмосферном давлении.

1.17. Вычислить значение эквивалентного диаметра межтрубного пространства кожухотрубчатого теплообменника, в котором отсутствуют поперечные перегородки. Внутренний диаметр кожуха 625 мм; трубы имеют диаметр 38х2,5 мм; число труб 61.

1.18. Определить режим течения воды в кольцевом пространстве теплообменника "труба в трубе" (рис. 1.16), изготовленного из труб 96x3,5 мм и 57x3 мм. Расход воды 3,6 мя/ч, ее средняя температура 20 С.

Рис. 1.16 – Теплообменник «труба в трубе»

1.19. Построить эпюру скорости потока в круглой трубе диаметром 25x2 мм, по которой проходит 0,010 л/с сероуглерода при 10°С. Определить также силу трения потока о стенку в расчете на один метр длины трубы и максимальную скорость на оси трубопровода (см. пример 1.7).

1.20. Определить толщину и среднюю скорость пленки анилина, стекающего по поверхности, имеющей угол к вертикали 30°. Температура анилина 15°С, удельное орошение поверхности 500 кг/(ч - м) (см. пример 1.8).

1.21. Определить режимы течения этанола внутри прямой трубы диаметром 40 х 2,5 мм и по той же трубе, но свитой в форме змеевика диаметром 570 мм. Расход этанола 0,125 л/с; температура 20 °С.

1.22. Сравнить значения средней (расходной) скорости уксусной кислоты и ее скорости на оси прямого трубопровода диаметром 57x3,5 мм при двух расходах 0,20 м3/ч и 2,0 м3/ч. Температура кислоты 40°С.

1.23. Определить массовый расход воздуха, проходящего при 21°С и атмосферном давлении по трубопроводу 332x6 мм, если показание дифференциального манометра, подключенного к трубке Пито-Прандтля (рис. 1.3), составляет 16 мм вод. ст. Трубка установлена на оси трубопровода.

Рис. 1.3 - Скоростная трубка (Пито-Прандтля)

Скачать решение

1.24. Определить коэффициент расхода при истечении жидкости из отверстия диаметром 10 мм в дне цилиндрического бака внутренним диаметром 800 мм, если при поддерживаемом постоянном уровне жидкости 900 мм из отверстия в течение одного часа вытекает 0,750 м3 этой жидкости. Определить также время полного опорожнения бака после прекращения подачи в него жидкости.

1.25. Минеральное масло с относительной плотностью 0,90 протекает по горизонтальному трубопроводу диаметром 207x3,5 мм. Определить среднюю по сечению скорость и расход масла, если показание дифманометра, подключенного к нормальной диафрагме с диаметром отверстия 76 мм (коэффициент расхода равен 0,61), равно 102 мм рт. ст. (рис. 1.2).

Рис. 1.2 – Измерение расхода с помощью диафрагмы и дифференциального манометра.

1.26. Определить расход этана, проходящего по трубопроводу диаметром 160x5 мм, если показание дифманометра, подключенного к дроссельному датчику типа "труба Вентури", равно 32 мм вод. ст. Диаметр узкой части датчика 60 мм (рис. 1.31); коэффициент расхода – 0,97. Этан находится под атмосферным давлением и температуре 25°С.

Рис. 1.31 – Измерение расхода трубой Вентури

1.27. Вычислить потерю давления на трение при протекании воды со скоростью 2,0 м/с по прямой латунной трубе диаметром 19х2 мм и длиной 10 м. Температура воды 56°С. Шероховатость латунной трубки принять е = 0,005 мм.

1.28. Определить потерю давления на трение при протекании 60%-й серной кислоты со скоростью 0,70 м/с при средней температуре 55°С по змеевику диаметром 800 мм, изготовленному из свинцовой трубки внутренним диаметром 50 мм и имеющему 20 труб.

1.29. 120 кг/ч водорода передается на расстояние 1000 м по стальному трубопроводу внутренним диаметром 200 мм. Среднее давление водорода в сети равно 1530 мм рт. ст.; температура 27°С. Определить потери давления на трение.

1.30. Определить потерю давления на трение при перемещении 2,2 т/ч насыщенного водяного пара по трубопроводу диаметром 108х4 мм и длиной 50 м при давлении ра6с = 6,0 ат.

1.31. Определить в общем виде, как изменится потеря давления на трение в трубопроводе, по которому проходит азот, если при постоянном массовом расходе: а) увеличить абсолютное давление азота с 1 до 10ат при неизменной температуре; б) увеличить температуру азота с 0 до t°C при одинаковом давлении.

1.32. Определить в общем виде, во сколько раз увеличится расход жидкости через трубопровод удвоенного диаметра, если потеря напора на трение остается прежней, течение - турбулентное, а коэффициент трения постоянен.

1.33. Допускаемая потеря напора на трение составляет 10 м для жидкости, передаваемой по трубопроводу длиной 150 м в количестве 10 м3/ч. Определить требуемый диаметр трубопровода при коэффициенте трения 0,030.

1.34. Определить в общем виде, как изменится потеря давления на трение, если при неизменном расходе уменьшить диаметр трубопровода в два раза. Расчеты произвести в двух вариантах: а) первоначальный поток и поток в трубопроводе уменьшенного диаметра - оба ламинарные; б) оба потока находятся в автомодельной (инерционной) области.

Скачать решение

1.35 Из открытого в атмосферу напорного бака самотеком подается жидкость относительной плотности 0,9 в колонну, где давление ризб=0,4кгс/см? (рис 1.32) Какова должна быть высота подъема уровня жидкости в колонну, чтобы обеспечить скорость подаваемой жидкости 2м/с при напоре, теряемом на преодоление сил трения и местных сопротивлений, равном 2,5.

Рис. 1.32 – Схема напорного бака