江南大学化工原理第一章

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化工原理第一章1-5

化工原理第一章1-5

(2)当阀门A全开时,压力表读数p3 取压力表处的截面为3-3截面,出口管内侧为2-2截面,以出口管中 心线为基准水平面,在两截面之间列柏努力方程式
2 p3 u32 p2 u 2 Z 3 g We Z 2 g h f 32 2 2 2 p3 u32 p2 u 2 Z 3 g Z 2 g h f 3 2 2 2
u 2.62m / s V d 2u 0.785 0.1062 2.62 3600 83.2m3 / h 4
设流体进入阻力平方区 ,则与Re无关, f , d 0.2 由 0.00189 , 查得 0.023,故设 0.023,代入 d 106 a式,得u 2.62m / s, 于是 du 0.106 2.621000 Re 4.25105 3 1.23610
(101.3 26.7) 103 1.422 He 15 1.178 0.4717 1075 9.81 2 9.81 23.83m
Ne = HeqVg = 23.83 5.168 10-3 1075 9.81 = 1.30 103W
Ne 1.30 103 1.86 103 W 1.86kW 0.7
例2:每小时将2×104kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到高 位槽B(如图所示),管出口处距反应器液面的垂直高度为15m ,反应器液面上方维持26.7kPa的绝压,高位槽液面上方为大气 压,管子为Ø76mm×4mm、长26.6m的不锈钢管,管壁绝对粗糙度 为0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45℃ 氯苯的密度为1075 kgm-3,粘度为6.5×10-4 Pa·s。泵的效率 为70%,求泵的轴功率。

化工原理第一章1

化工原理第一章1

h
A A'
⑵ pA pa 1 gh1 2 gh2 pA ' pa 2 gh
800 0.7 1000 0.6 1 h1 2 h2 h 1.16mH 2O 1000 2
1. 2. 4 流体静力学基本方程式的应用 一、压强与压强差的测量 测量压强的仪表有很多,以流体静力学基本方程 为依据的测压系统谓之液柱压差计 液柱压差计。常见类型如下图:
3.静压强的单位及表示法 ⑴ 单位 SI制中压强单位用Pa。其它单位有 atm、液柱高度(水银,水等), kgf kgf/cm /cm2 (即at at) ),bar 等。相互的换算关系见p17。 ⑵ 压强的表示方法
绝对压强-大气压强=表压强 当地大气压线 真空度=大气 大气压强- 压强-绝对 绝对 压强= -表 -表压强 压强 绝 对 压 强 为便于区 别,除绝 对压强不 注明外, 其余要相 应注明 ( 表 压或真空 度)。
(1-15a 15a) )表明了 表明了重力场 重力场下, 下,静止 静止的 的 连续 连续的流体内部任 的流体内部任 意两点间压强差 意两点间 压强差的规律。 的规律。
若将p1点升高至液面,改用p0点表示,上述关系仍然 成立: p( 2 ) p0 gh (1-15b) 当 液面压强p0=当地大气压(如敞口 槽 )时,压强差反映的是点 2的表压强。
m lim ②非均质流体某点的密度: V 0 V
⑴气体 (可压缩流体) ①纯气体 查取 值时,注意T,p的条件;在 p≤1Mpa,T不太低时 不太低时,按理想气体处理或将查取 ,按理想气体处理或将查取 的值换成操作条件下的值。
273k,(0℃)
pM T p M T0 p (1-2b) RT Tp 22.4Tp o

江南大学化工原理第一章

江南大学化工原理第一章

江南大学化工原理第一章层次:A[1] j01a05001以复式水银压差计测量某密闭容器内的压强p5。

已知各液面标高分别为z1=2.6m,z2 =0.3m,z3 =1.5m,z4 =0.5m,z5 =3.0m。

试求p5值,以kPa(表压)表示。

[5] j01a05011水在水平管内流动,截面1处管内径d1为0.2m,截面2处管内径d2为0.1m。

现测得水在某流量下截面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失,试求水的流量m3/h。

[7] j0水塔供水系统如附图所示。

管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)共150m,水塔内水位高H为10m,当忽略出口动能,试求要求流量V=10m3/h所要求的管道最小内径d。

设λ=0.023[9] j01a05057有一内径d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液为汞,孔流系数C0=0.62。

当需测的最大水流量为18m3/h,问:U形压差计最大读数Rmax为多少?[11] j01a10004如图(a)及(b)所示,两容器与一水银压差计用橡皮管相连,此二容器中及接管中均充满水,(b)图中R’=0.76m,试求:p1与p2的差值。

又,若维持p1、p2不变,但将此二容器放在同一水平面上,如图(a)所示,问:R的值是多少?[13] j01a10019一测量管道阻力的装置如图所示。

已知D1=2D2,ρHg=13.6?103kg/m3,u2=1m/s,R=10mm,试计算“1-2”截面间阻力h f,1-2值,以J/kg为单位。

[15] j01a10021如图所示,D=100mm, d=50mm, H= 150mm,ρ气体=1.2kg/m3。

当R=25mm时,刚好能将水从水池中吸入水平管轴心线处,问:此时V气体为多少?以m3/s为单位表示。

过程阻力可略。

略去同一截面及接管内气体的静压强差异。

[18] j01a10024水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。

化工原理第一章主要内容

化工原理第一章主要内容

化⼯原理第⼀章主要内容第⼀章流体流动流体:⽓体和液体统称流体。

流体的特点:具有流动性;其形状随容器形状⽽变化;受外⼒作⽤时内部产⽣相对运动。

质点:⼤量分⼦构成的集团。

第⼀节流体静⽌的基本⽅程静⽌流体的规律:流体在重⼒作⽤下内部压⼒的变化规律。

⼀、流体的密度ρ1. 定义:单位体积的流体所具有的质量,kg/m 3。

2. 影响ρ的主要因素液体:ρ=f(t),不可压缩流体⽓体:ρ=f(t ,p),可压缩流体3.⽓体密度的计算4.混合物的密度5.与密度相关的⼏个物理量⽐容υ⽐重(相对密度) d ⼆、压⼒p 的表⽰⽅法定义:垂直作⽤于流体单位⾯积上的⼒ 1atm=760mmHg=1.013×105Pa=1.033kgf/cm 2 =10.33mH2O 1at=735.6mmHg=9.807×105Pa =1kgf/cm 2 =10mH20 表压 = 绝对压⼒ - ⼤⽓压⼒真空度 = ⼤⽓压⼒ - 绝对压⼒三、流体静⼒学⽅程特点:各向相等性;内法线⽅向性;在重⼒场中,同⼀⽔平⾯上各点的静压⼒相等,但其值随着点的位置⾼低变化。

1、⽅程的推导 2、⽅程的讨论液体内部压强 P 随 P 0 和 h ⽽改变的; P ∝h ,静⽌的连通的同⼀种液体内同⼀⽔平⾯上各点的压强相等;当P 0改变时,液体内部的压⼒也随之发⽣相同的改变;⽅程成⽴条件为静⽌的、单⼀的、连续的不可压缩流体;h=(P-P 0)/ρg ,液柱⾼可表⽰压差,需指明何种液体。

3、静⼒学⽅程的应⽤ (1)压⼒与压差的测量 U 型管压差计微差压差计(2)液位的测定(3)液封⾼度的计算 m Vρ=(),f t p ρ=4.220M =ρ000T p p T ρρ=PM RT ρ=12121n m n a a a ρρρρ=+++1122......m n nρρ?ρ?ρ?=+++mm PM RTρ=1/νρ=41/,gh p p ρ+=0()12A C P P gR ρρ-=-() gz21A B A gR P P ρρρ+-=-第⼆节流体流动的基本⽅程⼀、基本概念(⼀)流量与流速1.流量:单位时间流过管道任⼀截⾯的流体量。

化工原理第1章

化工原理第1章

第1章《流体流动》基本概念和公式1.主要单元操作1)流体流动及流体输送机械;流体力学2)流体与固体颗粒间的相对运动;如过滤、沉降(动量传递理论);3)传热学原理及设备;如接热器、蒸发器——热量传递理论;4)气体的吸收5)液体的蒸馏——质量传递理论6)固体的干燥2.单位制:S·I制; c·g·s 制——以质量为基本单位工程制——以重量为基本单位3.S·I制:基本单位七个:m、kg、s、K、mol、A、Cd辅助单位两个:平面角(弧度rad),立体角(球面度sr)导出单位:4.单位的正确使用——单位换算要点:·任何物理方程中物理量应换算成同一单位制代入进行计算;·由一种单位制换算成另一单位制要乘换算系数;·经验公式中的物理量要严格按公式规定计算,否则要出错。

5.记住的几个常数1 atm = 1.013×105 N/m2 = 0.1013 MPa = 10.33 mH2O柱(4℃)1 cal = 4.187 J; 1 kg.f = 9.807 NR = 8.315 N.m/mol.k = 8.315 J/mol·k6.经验公式的单位换算方法一、将已知单位换算成经验分式规定的单位代入计算;方法二、将经验分式转换为国际单位制表达形式,然后代入计算。

7.物料衡算——质量守恒定律:任意过程:输入=输出+积存ΣGI = ΣGO+ ΣGA稳定过程:过程中无物料积存输入=输出ΣGI = ΣGO8.热量衡算(能量衡算)——能量守恒定律ΣQI = ΣQO+ QLΣ(wH)I = Σ(wH)O + Q L9.求解方法:① 绘方框图表示所进行的过程;② 划定衡算范围;③ 规定衡算基准;④ 列出衡算式求解。

10.流体的密度定义:33()(/)()m m kg kg m V V m ρρ∆∆=或= 单位体积流体所具有的质量。

11.液体 3(/)mkg m Vρ=① 不可压缩液体密度随温度稍有改变; ② 液体混合物混合后总体积不变则 比容 31(/)υρρρρ==+++wAwBwnmABnx x x m kg③ 重度 3kg fm γ= 12.气体① 可压缩流体:理想气体 m PM V RTρ== ② 标准状态(1atm,0℃)下每kmol 气体体积为22.43m ,则 0/22.4MM kg kmol ρ=-气体的千摩尔质量③ 状态(,,T P ρ)与标准状态(000,,T P ρ)之间的转换 0022.4MT P T PTP TP ρρρ''='或= ④ 混合气体 m A vA B vB n vn x x x ρρρρ=+++ vi x i -气体混合物中组分的体积分率 平均分子量 m A A B B n n M M y M y M y =+++ i y ――气体混合物中I 组分的摩尔分率 13.流体的静压强1)定义: PP A∆=∆ 2)常用数据20℃水的密度 ρ水=1000kg/m 3 ρ水银=13600kg/m 3 20℃空气 ρ空气=1.2kg/m 33)大气压 1atm = 1.0133×105Pa = 10.33mH 2O = 760mmHg = 1.033 kgf/cm 2 = 1.0133 bar (巴) 4)工程大气压 = 1 kgf/cm 2= 735.6 mmHg = 10 mH 2O 柱= 0.9807 bar = 9.807×104 Pa14.绝对压强、表压强、大气压强、真空度大气压强绝对压强—流体的真实压强,以绝对零压为起点计算的压强。

化工原理第一章1-2

化工原理第一章1-2
pa
h
内的压头损失为1.2m(不包括出
口能量损失),试问高位槽的液 位要高出进料口多少米?
解:如图取截面1-1,和截面2-2。在两截面间列伯努 利方程: 2 p1 u12 p2 u2 z1 g z2 g h f pa 2 2
1 1
取料液进口为基准面,则z1=h
Z2=0 p1=p2=0(表压) u1=0
的功。两者之间存在转化效率问题。
输送设备的有效功率 轴功率
气体在流动过程中,若通过所取系统截面之间的压力变化小于原 来压力的20%,即 p1 p 2 20% 此时的密度 m 来代替,即:
p1
m
1 2
2
u1A1 = u2A2 = 常数 圆形管道:
——连续性方程
意义:反映了在稳定流动系统中,流体流经各截面的质量流量
不变时,管路各截面上流速的变化规律。
(三)伯努利方程的应用
利用伯努利方程与连续性方程,可以确定:
管内流体的流量; 输送设备的功率; 管路中流体的压力; 容器间的相对位置等。
1. 运用柏努利方程解题步骤:
① 作图:根据题意画出流动系统示意图,标明流动方向确定衡算范围 ② 选择流体进、出系统的截面 注意:
1 2 p1 1 2 p2 z1 g u1 W z2 g u2 h f 2 2
——实际伯努利方程式
或 z1 1 u12 p1 H z2 1 u2 2 p2 H f
2g
g
2g
g
——指两截面间沿程能量消耗,恒为正。
W
——指单位质量流体所获得的有效功,而不是指机械本身输出
3.6 3600 u2 0.796m / s 2 2 0.785 0.04 d 4 Vs

化工原理第一章

化工原理第一章

绪论1 化工原理课程内容——学什么?2 课程回答的问题——为什么学?3 课程性质——怎么学?1课程的产生与发展最早对象:化学工艺学1900异业无同各生产工艺的共性:原料⇒前处理⇒反应⇒后处理⇒半成品物理☆化学物理☆•按操作原理归纳⇒单元操作(UNIT OPERATIONS)1920异业有同对化工生产认识的第一次飞跃如聚氯乙烯生产:温度,压力,催化剂CH≡CH+HCl→CH2=CHCl→-[CH2-CHCl]n-单体聚合物副反应→CHCl-CHCl取走反应热主要单元操作:流体输送,搅拌,动量传递过滤,沉降,流态化传热,蒸发热量传递吸收精馏萃取质传递吸收,精馏,萃取,质量传递干燥,结晶,吸附,膜分离•按共同的物理本质归为⇒传递过程是对化工生产认识的第二次飞跃。

•共同的研究处理方法——方法论a研究方法:数学分析法、量纲分析实验研究法、数学模型法…b工程处理方法:过程分解法、参数综合法、变量分离、元过程法…以前:简单问题,严格处理现在:复杂问题,简化处理2 课程任务——认识过程和设备规律,应用于化工设计,生产调节和优化操作∙选择——合理(科学,经济);∙设计——理论,经验;∙操作——现有生产的管理,强化;∙发展——新技术,新设备。

3课程性质技术基础课:数理化⇒工程应用知识的综合应用,工程观点的提炼。

教材及参考书教材:化工原理(第三版)陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编化学工业出版社,2006参考书:化工原理详解与应用,化学工业出版社,2002化工原理教与学,化工出版社,1996要求•要认真听讲,记笔记•不吃东西•不讲话(不接听电话)•不迟到•要按时独立完成作业•有问题要及时答疑考试和成绩•期中考试:1-3章•期终考试:1-7章•成绩:70%期终考试+30%平时成绩(包括期中考试)•作业:每周一交,大作业一次。

作业情况记入平时成绩量纲与量纲系统●量纲:用若干个符号的组合表示某一物理量,而不论该物理量采用何种单位制,有基本量纲和导出量纲。

化工原理第一章第一节概述

化工原理第一章第一节概述
c、受外力作用时,内部产生相对运动(与固体运动的主要区别)。
3、连续性假定 流体质点:指含有大量分子的流体微团 其尺寸远小于设备尺 寸,远大于分子自由程 连续性假定:
● 假定流体是由大量质点(微团)所组成 ● 可看作彼此间没有空隙,完全充满所占空间的连续介质
● 物理性质和运动参数在空间作连续分布 ● 可以使用连续函数的数学工具加以描述
• 所以,在绝大多数情况下流体的连续性假设是成立的,只 是高真空稀薄气体的情况下连续性假定不成立。
4、运动的描述方法 (1)拉格朗日法
选定一个流体质点,跟踪观察,描述运动参数与时间的关系。
同对固体的质点运动的描述:X=ƒ1(t)(如:观看球赛) (2)欧拉法
在固定位置上观察流体质点的运动情况,描述运动参 数在指定空间和时间的变化
质量守恒-连续性方程-物料衡算 能量守恒-柏努利方程-能量衡算 动量守恒-机械能损失数据缺少时的计算 (3) 流体流动的型态及阻力计算 (4) 管路计算 (5) 流量和流速的测量(毕托管,孔板流量计,转子流量计)
第一节 概述
一、流体流动的考察方法 1、流体是所有气体和液体的总称。 2、流体的特征: a 、由大量的彼此之间有一定间隙单个分子组成,而且单个分子做随机 的、混乱的运动。如果以单个分子为考察对象,流体将是一种不连续的 介质,所处理的运动是一种随机运动。如果研究单个分子的微观运动, 则问题复杂,无法用连续函数的数学工具加以描述 。 b、具有流动性,即抗剪抗张能力都很小 ;无固定形状,随容器形状而 变化;
(3)剪应力的大小代表了动量传递的速率。
的单位 p a

N m2

kg m s2 = kg m s1
m2
m2 s
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层次:A[1] j01a05001以复式水银压差计测量某密闭容器内的压强p5。

已知各液面标高分别为z1=2.6m,z2 =0.3m,z3 =1.5m,z4 =0.5m,z5 =3.0m。

试求p5值,以kPa(表压)表示。

[5] j01a05011水在水平管内流动,截面1处管内径d1为0.2m,截面2处管内径d2为0.1m。

现测得水在某流量下截面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失,试求水的流量m3/h。

[7] j0水塔供水系统如附图所示。

管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)共150m,水塔内水位高H为10m,当忽略出口动能,试求要求流量V=10m3/h所要求的管道最小内径d。

设λ=0.023。

[9] j01a05057有一内径d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液为汞,孔流系数C0=0.62。

当需测的最大水流量为18m3/h,问:U形压差计最大读数Rmax为多少?[11] j01a10004如图(a)及(b)所示,两容器与一水银压差计用橡皮管相连,此二容器中及接管中均充满水,(b)图中R’=0.76m,试求:p1与p2的差值。

又,若维持p1、p2不变,但将此二容器放在同一水平面上,如图(a)所示,问:R的值是多少?[13] j01a10019一测量管道阻力的装置如图所示。

已知D1=2D2,ρHg=13.6⨯103kg/m3,u2=1m/s,R=10mm,试计算“1-2”截面间阻力h f,1-2值,以J/kg为单位。

[15] j01a10021如图所示,D=100mm, d=50mm, H= 150mm,ρ气体=1.2kg/m3。

当R=25mm时,刚好能将水从水池中吸入水平管轴心线处,问:此时V气体为多少?以m3/s为单位表示。

过程阻力可略。

略去同一截面及接管内气体的静压强差异。

[18] j01a10024水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。

设在大气中流束截面保持圆形。

已知喷嘴内直径d1=25mm,出喷嘴口流速u1=12m/s,问:在高于喷嘴出口4.5m处水流的直径是多大?忽略阻力。

[23] j01a10031水泵进水管装置如图示。

管子尺寸为Φ57⨯3.5mm,进水管下端装有底阀及滤网,该处局部阻力为12u2/(2g),截面2处管内真空度为4mH2O,由1至2截面的沿程阻力为3u2/(2g)。

试求:(1)水流量为多少m3/h?(2)进水口1截面(在底阀、滤网之后)的表压是多少Pa?[26] j01a10038密度为103kg/m3、粘度为1cP的水,以10m3/h的流量在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。

在管内某处p1=1.5at(表压),若局部阻力不计,问距该处100m下游处p2为多少Pa?(Re=3000~1×105,λ= 0.3164/Re0.25)[27] j01a10039密度为103kg/m3、粘度为1cP的水,在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。

现测得在相距100m的上、下游两截面间的压差为0.653at,若局部阻力不计,试计算水的流量,以m3/h表示。

(Re=3000~1⨯105, λ= 0.3164/Re0.25)[32] j01a10045用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,流量为 38.4T/h。

池及槽皆敞口。

高位槽中液面比池中液面高20m,管路总长(包括局部阻力)430m,进出口阻力不计。

管径为φ108⨯4mm,油的粘度为3430cP,密度为960kg/m3, 泵的效率为50%,求泵的实际功率。

[35] j01a10054密度为1200kg/m3的盐水,以25 m3/h的流量流过内径为75mm的无缝钢管,用泵由低位槽输至高位槽。

两槽皆敞口,两液面高度差为25m。

钢管总长120m,局部阻力为钢管直管阻力的25%。

设摩擦系数λ=0.03,泵的效率η=0.6,求泵的轴功率。

[40] j01a10061水平串联的两直管1、2,管内径d1=d2/2,管道1长为100m 。

已知流体在管道1中流动的Re,1=1800,流动阻力∑h f,1=0.64m液柱,∑h f,2=64mm液柱,试计算管道2的长度。

设局部阻力可略。

[43] j01a10066一输油管,原输送ρ1 =900kg/m3 ,μ1 =1.35P的油品,现改输送ρ2 =880kg/m3 ,μ2 =1.25P的另一油品。

若两种油品在管内均为层流流动,且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△p f 不变,则输送的油量(质量流量m s)有何变化?(用百分数表示)[59] j01b10016如图所示,水以3.78L/s的流量流经一扩大管段,已知d1=40mm,d2=80mm,倒U形压差计读数R=170mm,试求:(1)水流经扩大段的阻力h f。

(2)如将粗管一端抬高、流量不变,则读数R有何改变?[66] j01b10048用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×104Pa,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m,在某送液量下,泵对水作的功为317.7J/kg,管内摩擦系数为0.018,吸入和压出管路总长为110m (包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)。

输送管尺寸为φ108×4mm,水的密度为1000kg/m3。

求输水量为多少m3/h。

[70] j01b10052用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将密度为800kg/ m3、粘度为20cP的有机溶剂由敞口贮槽输至反应器。

反应器内压强为4kgf/cm2(表压),钢管总长25m (包括局部阻力),流量为6m3/h,测得泵的轴功率为1.454kw, 试确定泵的效率。

[72] j01b10060在φ108⨯4mm的圆直管内用毕托管测管轴心处气体的点速度。

已知该气体是平均分子量为40的混合气体,气温32℃,压强为200mmH2O(表压),粘度为0.02cP。

外界大气压为1atm。

使用U形压差计测压差,指示液为水,压差计读数为10mm。

Re,max与u/v max的对应关系如下表所示,试计算气体流量。

(u,v分别表示平均流速与点流速)Re,max 104 2⨯104 3⨯104≥5⨯104u/v max 0.78 0.80 0.81 0.82[78] j01b10068某油品在管内作层流流动,Re=1050,若要求输送量增加一倍但因摩擦损失而引起的压降不允许增大,拟用改换更大管径的管子方法解决。

试计算更换后与更换前的管内径之比d2/d1。

[87] j01b10077某光滑直管用以输送清水(ρ1=1000kg/m3、μ1=1cP),已知Re,1=104。

现拟将该管路用于输送冷冻盐水(ρ2=1186kg/m3、μ2=2.3cP),并要求因摩擦阻力引起的压降不变。

设局部阻力可略。

试计算冷冻盐水与清水的质量流量之比W2/W1。

(当3⨯103<Re< 1⨯ 105,λ= 0.3164/Re0.25)[91] j01b1008840℃水由高位槽经异径收缩管向下流动,为保证水在流经收缩管时不产生汽化现象,收缩管的管径应限制在多大尺寸以上?不考虑阻力。

当地大气压为97kPa,40℃水的密度为992kg/m3,饱和蒸汽压p v=7.38kPa。

[93] j01b10090利用虹吸管将池A中的溶液引出。

虹吸管出口B与A中液面垂直高度差h=2m。

操作条件下, 溶液的饱和蒸汽压p v=1.23×104 N/m2。

试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。

计算时可忽略管路系统的流动阻力。

溶液的密度=1000kg/m3 ,当地大气压为760mmHg。

[96] j01b10094在实验室流体沿程阻力测定装置上,对内径d=42mm的无缝钢管进行测试。

流体为20℃的水(ρ=103kg/m3,μ=1.0cP),测试段管长L=1.5m。

当流量为11m3/h时,倒U形压差计(水面上侧为空气,空气密度ρi≈4.4kg/m3)读数为170mm,试计算由此算得的摩擦系数λ与按布拉修斯公式算得的λ光的相对误差。

[99] j01b10099某油品在Φ89 ⨯4mm的无缝钢管中流动。

在A和B的截面处分别测得表压强p1=15.2⨯105 Pa,p2=14.8⨯105Pa。

试计算管路中油品的流量。

已知:A、B间长为40m,其间还有2个90°弯头(每个弯头的当量长度Le=35d), 油=820kg/m3,μ油=121cp。

[100] j01b10103如图所示的管路系统中,有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB,在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数Co为0.63,流体流经孔板的永久压降为6×104 Pa,AB段摩擦系数λ取为0.022,试计算:⑴液体流经AB段的压强差;⑵若泵的轴功率为800W,效率为62%,求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。

已知:操作条件下液体的密度为870kg/m3 ,U形管中的指示液为汞,其密度为13.6×103kg/m3。

[102] j01b15061如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm,长2m的钢管。

泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只,闸阀一只,90℃弯头4 只。

在压出管路上还装有孔板流量计,孔板孔径为40mm,孔流系数Co=0.62,水银压差计读数R=456mm。

吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm2 (表压),碱液密度ρ=1100kg/m3,泵的效率η=0.6,直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道近似取相同值),弯头ζ=0.75,标准阀ζ=6,闸阀ζ=0.17,孔板ζ=8,试求泵所需功率。

[103] j01b15073用泵将密度为850kg/m3,黏度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度为20m。

输送管路为φ108×4mm的钢管,总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。

管路上装有孔径为80mm 的孔板以测定流量,其U形油水压差计的读数R=500mm。

孔流系数Co=0.62,水的密度为1000kg/m3。

试求:⑴输油量是多少m3/h?⑵若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。

[104] j01b15086有二个敞口水槽,其底部用一水管相连, 水从一水槽经水管流入另一水槽, 水管内径0.1m,管长100m, 管路中有两个90°弯头, 一个全开球阀, 如将球阀拆除, 而管长及液面差H等其他条件均保持不变, 试问管路中的流量能增加百分之几? 设摩擦系数λ为常数,λ=0.023, 90°弯头阻力系数ζ=0.75,全开球阀阻力系数ζ=6.4。

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