Bài tập tại lớp học phần 1 ppt

D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 1 Bi tập tại lớp Học phần 1 I. Phần thuỷ tĩnh 1. Axit formic ở 20C đợc đựng trong bình kín có áp suất 1,5at. Một áp kế đợc gắn trên thnh bình để đo áp suất d cách mặt thoáng 3 m. Tính áp suất d của chất lỏng tại nơi đặt áp kế? 2. Mt thit b c gn vi ng cú chõn khụng 0,815 at. ng c nhỳng ngp trong b nc h. Tớnh chiu cao mc nc trong ng? 3. Mt ỏp k ch U gn vo 2 im ca bỡnh cha cỏch nhau (theo chiu thng ng) 20mm, cú chờnh l ch mc thu ngõn l 30 mm. Tớnh chờnh lch ỏp sut ti hai im P 1 v P 2 (ni t ỏp k) khi bỡnh cha nc v cha axeton 20C? 4. Mt b bioga to khớ metan c cu to bi mt thựng cha nc trờn cú np cng l mt cỏi thựng ỳp ngc (hỡnh 1) cú ng kớnh 5m v khi lng cú ti l 3 tn. Tớnh ỏp lc ca khớ metan nõng np thựng lờn? Hỡnh 1 Hỡnh 2 D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 2 5. Một ống khói cao 30m. Nhiệt độ trung bình của khói khi ra là 300°C. Nhiệt độ ngoài trời 30°C. Khối lượng riêng của khói lò được coi bằng khối lượng riêng của không khí ở 300°C. Cho khối lượng riêng của không khí ở 0°C là 0,1318 kg/m 3 . Tính sự chênh lệch áp suất giữa P 1 và P 2 trong lò (hình 2)? 6. Một bình kín có áp suất P nối với hai ống thuỷ tinh. Một ống kín đầu có áp suất P 0 = 0 và ống hở đầu B (hình 3) . Tính chiều cao h 2 của cột thuỷ ngân ở ống A, nếu ở ống B có hiệu số mực thuỷ ngân là h 1 ? Cho ρ tng = 13600 kg/m 3 ; h 1 = 30 cm. Pa = 735,6 mmHg = 1at = 9,81.10 4 N/m 2 . Hình 3 Hình 4 7. Trong thiết bị phân ly dầu nước (hình 4). Mực nước được cố định ở phần đáy nón. Tính chiều cao h n để mặt nước A-B không đổi? Cho : khối lượng riêng của dầu ρ d = 805,3 kg/m 3 ; của nước ρ n = 1020 kg/m 3 ; chiều cao mức dầu h d = 300 mm. D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 3 II. PhÇn thuû ®éng 1. M ột dòng khí chảy qua ống dẫn có kích thước 86×3 mm ở áp suất thường. Nếu dòng khí chảy qua có cùng lưu lượng và vận tốc, nhưng ở áp suất dư 5 at, thì đường kính ống dẫn là bao nhiêu ? Biết rằng khối lượng riêng của khí ở áp suất dư 5 at lớn gấp 6 lần ở áp suất thường. 2. Một chất lỏng có khối lượng riêng 1200 kg/m 3 , độ nhớt 1,2.10 -3 kg/ms chảy qua phần vành khăn giữa hai ống lồng nhau có cùng tâm với lưu lượng 4000kg/h. Xác định chế độ chảy của chất lỏng? Biết đường kính ống trong 25×2mm và ống ngoài 51 × 2,5 mm. 3. Hai ống dẫn có đường kính d 1 = 300 mm và d 2 = 150mm được nối với nhau qua đoạn phễu. Một chất lỏng có ρ = 600kg/m 3 chảy qua ống với lưu lượng 2000 m 3 /h. Tính chênh lệch áp suất giữa hai phần ống? Bỏ qua tổn thất áp suất. 4. Một bể chứa hình trụ có đường kính 2m, cao 3m. Mực nước chứa trong bể cao 2,5m. Tính thời gian để nước chứa trong bể chảy hết qua lỗ ở đáy có đường kính 35mm? Hệ số lưu lượng 0,61. 5. Tính tổn thất áp suất của hệ thống (hình 5 ) khi có dòng khí chảy qua ( bỏ qua ảnh hưởng của b ụi)? Trở lực cục bộ trong hệ thống cho: ξ 1 = 0,1; ξ 3 = 0,15; ξ 6 = 0,17; ξ 8 =1; ξ 9 = 10 Vận tốc trong xyclon: w c = 15m/s, trong ống tròn : w ố = 20m/s Độ nhớt động học : γ = 10 -6 m 2 /s Khối lượng riêng: ρ = 0,1318 kg/m 3 Hệ số ma sát trên đường ống tính theo công thức: Hình 5 D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 4 9,0Relg 303,0 − = λ 6. Nước từ bình chứa chảy ra ngoài qua một ống có tiết diện thay đổi (hình 6) . Trong quá trình chảy mực nước trong bình luôn cố định. Tính lưu lượng nước chảy ra V và tốc độ nước chảy ở đoạn ống t 0 có đường kính d 0 ? Coi chất lỏng là lý tưởng, bỏ qua trở lực làm tổn thất áp suất. Cho biết : h = 5m; d 0 = 0,2m; d 1 = 0,1m. III. Phần Thuỷ cơ 1) Máy ép thuỷ lực có đường kính pittông lớn D mm và bé là d mm. Tính lực tác dụng ở phía pittông lớn, nếu phía pittông bé có một lực tác dụng là g N. Cho D = 300 mm ; d = 40 mm ; g = 60 N. 2) Dầu madut được đựng trong một bể chứa cao 7,8 m có khối lượng riêng ρ, kg/m 3 . Cách đáy bể h mm có một cửa tròn đường kính D mm. Nắp cửa tròn được giữ bởi các đinh ốc (bulông) có đường kính d mm. Tính lượng đinh ốc cần thiết, nếu áp lực cho phép của mỗi đinh ốc là F N/cm 2 . Cho ρ = 960 kg/m 3 ; h = 800 mm ; D = 760 mm ; d = 10 mm ; F = 6350 N/cm 2 . 3) Một áp kế gắn vào ống dẫn chỉ p N/cm 2 . Tính chiều cao cột chất lỏng dâng lên trong đầu nối với ống dẫn. Khối lượng riêng của chất lỏng chảy trong ống là ρ, kg/m 3 . Cho p = 0,180 N/cm 2 ; ρ = 1000 kg/m 3 . 4) Nước dấm chảy qua ống dẫn có đường kính d mm với lưu lượng m l/h. Xác định vận tốc dòng chảy ở tâm ống (coi chảy ở chế độ dòng). Cho d = 50 mm; m = 200 l/h. D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 5 5) Dùng bơm để vận chuyển dầu madut có khối lượng riêng ρ = 900 kg/m 3 , với năng suất m l/ph. áp suất toàn phần H m, công suất của động cơ N kW. Tính hiệu suất của bơm. Cho m = 380 l/ph ; H = 30,8 m ; N = 2,5 kW. 6) Dùng bơm có năng suất m l/s để bơm chất lỏng có khối lượng riêng ρ, kg/m 3 . áp suất toàn phần H m, hiệu suất bơm 0,64, hiệu suất truyền động 0,97 và hiệu suất động cơ 0,95. Tính công suất động cơ. Cho m = 14 l/s ; H = 58 m ; ρ = 1160 kg/m 3 . 7) Để đưa 6m 3 nước ở 10°C lên cao 10m trong 1 phút, người ta dùng bơm. Ống dẫn nước bằng gang có đường kính d=0,18 m, dài 100 m , có ba khúc eo với trở lực khúc eo ξ= 0,23. Sử dụng một van có trở lực ξ= 6,2, hệ số ma sát thành ống λ = 0,013. Tính công suất thực tế của bơm, nếu bơm làm việc với hiệu suất 0,8? IV. Ph©n riªng hÖ kh«ng ®ång nhÊt 1. Tính thời gian lọc để có được 20 lít nước trong tính theo 1m 2 bề mặt lọc. Qua thực nghiệm trên máy lọc , thu được 1 lít nước trong mất 2,55 phút và 3 lít mất 14,5 phút tính theo 1m 2 bề mặt lọc. 2. Dùng máy lọc khung bản để lọc huyền phù, trong 2 giờ thu được lượng nước trong là 4m 3 . Biết rằng khi tiến hành thí nghiệm ở cùng điều kiện (cùng áp suất và chiều dày lớp bã ) thấy rằng hằng số lọc K=20,7.10 -4 m 2 /h, thể tích tương đương V tđ = 1,45.10 -3 m 3 /m 2 . Tính bề mặt lọc? 3. Máy lọc chân không thùng quay có bề mặt lọc chiếm 35% bề mặt thùng, làm việc liên tục ở độ chân không 600mmHg, dùng để lọc huyền phù có nồng độ 17,6% với năng suất 8,5m 3 /h. Tiến hành thí nghiệm ở độ chân không 500mmHg thì bã đạt yêu cầu sau 32 giây, với hằng số lọc 11,2 l 2 /m 4 .s, thể tích tương đương V tđ = 6l/m 2 . Bã có độ ẩm 34%. Tính bề mặt lọc và số vòng quay của thùng? (Biết quan hệ hằng số lọc và áp suất 2 1 2 1 K K P P = ), khối lượng riêng của huyền phù ρ = 1120kg/m 3 . 4. Xác định cỡ hạt bé nhất của bụi trong dòng khí khi thổi qua ống vuông dài 20m và cao 1,5m với vận tốc 0,5m/s để có thể lắng lại? Độ nhớt của khí 0,03.10 -3 kg/m.s, và khối lượng riêng dòng khí ρ = 0,8 kg/m 3 .(Biết rằng dòng khí chuyển động với Re = 0,14 và có vận tốc lắng bằng gấp đôi vận tốc tính). D:\Data Tan in T61 as of 31 October 2008\Auf der Bearbeitung\Jobs\Bach khoa Ha noi\Day HC I\Chem Eng\Bai tap HC1tren lop.doc 6 5. Dùng xyclon để tách bụi trong dòng khí. Nếu biết quan hệ kgNm P /75,735= Δ ρ , đường kính của hạt bụi bé nhất 80μm, lưu lượng dòng khí 2000kg/h ở nhiệt độ 100°C và hệ số trở lực cục bộ trong xyclon là ξ = 105, tính đường kính xyclon và tổn thất áp suất ΔP? . D:Data Tan in T 61 as of 31 October 2008Auf der BearbeitungJobsBach khoa Ha noiDay HC IChem EngBai tap HC1tren lop.doc 1 Bi tập tại lớp Học phần 1 I. Phần thuỷ tĩnh 1. Axit formic. h 1 ? Cho ρ tng = 13 600 kg/m 3 ; h 1 = 30 cm. Pa = 735,6 mmHg = 1at = 9, 81. 10 4 N/m 2 . Hình 3 Hình 4 7. Trong thiết bị phân ly dầu nước (hình 4). Mực nước được cố định ở phần. 0 ,15 ; ξ 6 = 0 ,17 ; ξ 8 =1; ξ 9 = 10 Vận tốc trong xyclon: w c = 15 m/s, trong ống tròn : w ố = 20m/s Độ nhớt động học : γ = 10 -6 m 2 /s Khối lượng riêng: ρ = 0 ,13 18 kg/m 3 Hệ số ma sát