化工原理上册答案
《化工原理》(修订版 夏清 陈常贵)上册课后答案

解:由静力学基本原则,选取 1-1‘为等压面, 对于U管左边 p表 + ρ油g(h1+R) = P1 对于U管右边 P2 = ρ水gR + ρ油gh2 p表 =ρ水gR + ρ油gh2 -ρ油g(h1+R) =ρ水gR - ρ油gR +ρ油g(h2-h1) 当p表= 0 时,扩大室液面平齐 即 π (D/2)2(h2-h1)= π(d/2)2R h2-h1 = 3 mm p表= 2.57×102Pa
b-b′处 PB + ρggh3 = PA + ρggh2 + ρ水银gR1 PB = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×103Pa
4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测 定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两 吹气管出口的距离 H = 1m,U 管压差计的指示 液为水银,煤油的密度为 820Kg/㎥。试求当 压差计读数 R=68mm 时,相界面与油层的吹气 管出口距离h。 分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中 1-1´和 4-4´ 为等压面,2-2´和 3-3´为等压面,且 1-1´和 2-2´的压强相等。根据静力学基本方程列 出一个方程组求解 解:设插入油层气管的管口距油面高Δh 在 1-1´与 2-2´截面之间 P1 = P2 + ρ水银gR ∵P1 = P4 ,P2 = P3 且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h) 联立这几个方程得到 ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即
化工原理(上册)答案

化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
化工原理上册复习题答案

化工原理上册复习题答案一、选择题1. 在化工生产中,流体流动的类型主要有哪几种?A. 层流和湍流B. 稳定流动和非稳定流动C. 牛顿流体和非牛顿流体D. 可压缩流动和不可压缩流动答案:A2. 根据牛顿流体定律,流体的剪切应力与剪切速率之间的关系是什么?A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 成指数关系答案:A二、填空题1. 流体在管道中流动时,若流速增加,则管道壁面的压力_____。
答案:降低2. 流体的粘度是衡量流体_____的物理量。
答案:流动性三、简答题1. 简述雷诺数的定义及其在流体流动中的意义。
答案:雷诺数是无量纲数,定义为流体密度、速度和特征长度的乘积与流体粘度的比值。
它用于表征流体流动的流动状态,即层流或湍流。
雷诺数较小时,流动倾向于层流;雷诺数较大时,流动倾向于湍流。
2. 描述伯努利方程及其在化工过程中的应用。
答案:伯努利方程是描述流体在稳定流动过程中能量守恒的方程,它表明流体的总能量(包括动能、势能和压力能)在流动过程中保持不变。
在化工过程中,伯努利方程常用于计算流体在管道、喷嘴等设备中的能量损失和转换,以及设计流体输送系统。
四、计算题1. 某化工生产过程中,流体在直径为0.1m的管道中以2m/s的速度流动。
若流体的密度为1000kg/m³,粘度为0.001Pa·s,试计算该流体的雷诺数。
答案:雷诺数 = (流体密度× 速度× 特征长度) / 粘度 = (1000kg/m³ × 2m/s × 0.1m) / 0.001Pa·s = 2000002. 假设一个化工设备中的流体流动满足伯努利方程,流体在A点的压力为100kPa,速度为5m/s,高度为10m;在B点的压力为50kPa,速度为10m/s,高度为5m。
试计算流体在B点的势能。
答案:根据伯努利方程,流体在A点和B点的总能量相等。
设流体在B 点的势能为E_B,则有:100kPa + 0.5 × 1000kg/m³ × (5m/s)² + 1000kg/m³ × 10m = 50kPa + 0.5 × 1000kg/m³ × (10m/s)² + E_B + 1000kg/m³ × 5m解得:E_B = 50kPa + 0.5 × 1000kg/m³ × (100m²/s² -50m²/s²) + 1000kg/m³ × (10m - 5m) = 100kPa + 25000J/m³ + 5000J/m³ = 125000J/m³。
化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编

化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编本文是《化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版》的内容,提供了对上册习题的详细回答。
以下是习题和答案的内容:第一章介绍1.简要介绍化工原理的定义和应用领域。
答案:化工原理是研究物质转化过程和工程过程的基本规律以及解决化工实际问题的科学原理。
它广泛应用于化工、石油、医药、农药等领域。
2.描述化工过程的基本要素及其相互关系。
答案:化工过程的基本要素包括原料、能量、操作和设备。
它们相互关系密切,原料经过能量的作用,通过操作和设备进行转化。
1.什么是物质的性质?举例说明。
答案:物质的性质是指物质特有的、可以用于识别和区分物质的特征。
例如,水的性质包括色彩、气味、味道等。
2.什么是热力学?热力学研究的对象是什么?答案:热力学是研究物质和能量相互转化过程的科学。
热力学研究的对象包括物质和能量。
第三章理想气体的性质1.计算气体的压力、体积和温度之间的关系公式。
答案:PV = nRT,其中P表示气体的压力,V表示气体的体积,T表示气体的温度,n表示气体的物质的量,R表示气体常数。
2.理想气体的状态方程是什么?其适用条件是什么?答案:理想气体的状态方程是PV = nRT。
适用条件是气体分子之间的相互作用可以忽略。
1.什么是液体的性质?举例说明。
答案:液体的性质是指液体独特的物理和化学特征。
例如,水的性质包括可流动性、粘度等。
2.什么是液体的饱和蒸气压?如何用温度表示液体的饱和蒸气压?答案:液体的饱和蒸气压是指在一定温度下,液体与其饱和蒸气之间的平衡压力。
可以用温度-饱和蒸气压表来表示液体的饱和蒸气压。
以上仅是部分例题和答案,更多内容请查看原书《化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版》。
注意:本文的习题答案为根据题目编写的,可能会与原书回答有所差异。
请以原书为准。
化工原理(第二版)上册课后习题答案柴诚敬夏清主编

化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编大学课后习题解答之第一章 流体流动流体的重要性质1.某气柜的容积为6 000 m 3,若气柜内的表压力为5.5 kPa ,温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为:H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%,大气压力为 101.3 kPa ,试计算气柜满载时各组分的质量。
解:气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量:kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2.若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起,试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解: ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3.已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ,乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同? 解:(1)设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ (2)真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。
化工原理上册课后习题及答案

化⼯原理上册课后习题及答案化⼯原理上册课后习题及答案绪论【作业题】【0-1】从基本单位换算⼊⼿,将下列物理量的单位换算为SI制。
(1)40?时⽔的粘度µ=0.00656g(cm?s)(2)某物质的⽐热容CP=0.21BTU/(lb?F)(3)密度ρ,1386kgf?s2/m4(4)传热系数KG=24.2kmol/(m2?h?atm)(5)表⾯张⼒σ,71dyn/cm(6)导热系数λ,1kcal/(m?h??)[答:µ=6.56×10-4Pa?s; CP=0.8792kJ/(kg??); ρ,13600kg/m3;KG=6.636×10-5kmol/(m2?s?kPa); σ,7.1×10-2N/m; λ,1.163W/(m??)] 【0-2】清⽔在圆管内对管壁的强制湍流对流传热系数随温度的变化可⽤下⾯经验公式表⽰,即:α ,150(1,2.93×10-3T)u0.8d-0.2式中α――对流传热系数,BTU/(ft2?h?F);T――热⼒学温度,K;u――⽔的流速,ft/s;d――圆管内径,in。
试将式中各物理量的单位换算为SI制,即α为W/(m2?K),T为K,u为m/s,d为m。
[答:α,1057(1,2.93×10-3T)u0.8d-0.2]第⼀章流体流动1.1 流体静⼒学基本⽅程式1-1(在本题附图所⽰的贮油罐中盛有密度为960kg/m3的油品,油⾯⾼于罐底9.6m,油⾯上⽅为常压。
在罐侧壁的下部有⼀直径为760mm的圆孔,其中⼼距罐底800mm,孔盖⽤14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的⼯作应⼒取为39.23×106Pa,问⾄少需要⼏个螺钉,[答:⾄少要7个]1-2(某流化床反应器上装有两个U管压差计,如本题附图所⽰。
测得R1,400mm,R2,50mm指⽰液为⽔银。
为防⽌⽔银蒸⽓向空间扩散,于右侧的U管与⼤⽓连通的玻璃管内灌⼊⼀段⽔,其⾼度R3,50mm。
化工原理上册习题答案

化工原理上册习题答案化工原理上册习题答案化工原理是化学工程专业的基础课程之一,它涉及到化学反应、物质平衡、能量平衡等方面的知识。
通过习题的练习,可以帮助学生巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。
下面是化工原理上册的一些习题及其答案,供同学们参考。
1. 问题:一个封闭容器中有1mol的N2和1mol的H2,当它们完全反应生成NH3时,反应后的混合物中有多少摩尔的气体?答案:根据反应的化学方程式:N2 + 3H2 → 2NH3,可以看出,每当1mol的N2和3mol的H2反应时,会生成2mol的NH3。
因此,在本题中,由于N2和H2的摩尔数均为1mol,所以反应后会生成2mol的NH3。
2. 问题:一个容器中有100升的乙烯(C2H4)和100升的氧气(O2),它们完全燃烧生成CO2和H2O,求反应后的混合物中CO2和H2O的体积分数。
答案:根据反应的化学方程式:C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O,可以看出,每当1升的乙烯和3升的氧气反应时,会生成2升的CO2和2升的H2O。
因此,在本题中,由于乙烯和氧气的体积均为100升,所以反应后的混合物中CO2和H2O的体积分数均为50%。
3. 问题:一个封闭容器中有1mol的乙炔(C2H2)和2mol的氧气(O2),当它们完全燃烧生成CO2和H2O时,求反应后的混合物中CO2的摩尔分数。
答案:根据反应的化学方程式:2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O,可以看出,每当2mol的乙炔和5mol的氧气反应时,会生成4mol的CO2和2mol的H2O。
因此,在本题中,由于乙炔和氧气的摩尔数分别为1mol和2mol,所以反应后的混合物中CO2的摩尔数为4mol/(4mol+2mol)=0.67mol,即CO2的摩尔分数为67%。
4. 问题:一个封闭容器中有1mol的氮气(N2)和3mol的氢气(H2),当它们完全反应生成氨(NH3)后,求反应后的混合物中氨的摩尔分数。
化工原理上册课后习题及答案

第一章:流体流动二、本章思考题1-1 何谓理想流体?实际流体与理想流体有何区别?如何体现在伯努利方程上?1-2 何谓绝对压力、表压和真空度?表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系?真空度与绝对压力、大气压力有什么关系?1-3 流体静力学方程式有几种表达形式?它们都能说明什么问题?应用静力学方程分析问题时如何确定等压面?1-4 如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失?测量什么量?如何计算?在机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所得结果是否相同?1-5 如何判断管路系统中流体流动的方向?1-6何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流?1-7 一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动,当水温升高时,Re将如何变化?1-8 何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么?1-9 何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?1-10摩擦系数λ与雷诺数Re及相对粗糙度d/ 的关联图分为4个区域。
每个区域中,λ与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失f h与流速u的一次方成正比?哪个区域的f h与2u成正比?光滑管流动时的摩擦损失f h与u的几次方成正比?1-11管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响?何谓流体的光滑管流动?1-12 在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时,需要测量管中哪一点的流体流速,然后如何计算平均流速?三、本章例题例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。
已知贮槽直径D 为3m ,油品密度为900kg/m3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。
已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。
试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后,贮槽中排放出油品的质量。
解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm 时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出排放量。
首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化工原理上册答案 The latest revision on November 22, 20201.某设备上真空表的读数为×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为×103 Pa。
解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= ×103 Pa ×103 Pa =×103 Pa设备内的表压强 P表= -真空度 = - ×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/ 的油品,油面高于罐底 m,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为×106Pa k问至少需要几个螺钉分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即 P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960××××=×103 Nσ螺 = ×103×××n ,P油≤σ螺得 n ≥取 n min= 7 至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2= 50 mm,指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3 = 50 mm 。
试求A ﹑B 两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a –a ′为等压面,对于左边的压差计,b –b ′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg ,其他数据如图所示a –a ′处 P A + ρg gh 1 = ρ水gR 3 + ρ水银ɡR 2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = ×103×× + ×103××= ×103 Pab-b ′处 P B + ρg gh 3 = P A + ρg gh 2 + ρ水银gR 1P B = ×103×× + ×103 =×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m ,U 管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg /。
试求当压差计读数R=68mm 时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1′和4-4′为等压面,2-2′和3-3′为等压面,且1-1′和2-2′的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1′与2-2′截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4 ,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据×103×1 - ×103× = h××103)h= m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
以知水银面与基准面的垂直距离分别为:h1﹦,h2=, h3=,h4=。
锅中水面与基准面之间的垂直距离h5=3m。
大气压强pa= ×103pa。
试求锅炉上方水蒸气的压强P。
分析:首先选取合适的截面用以连接两个U管,本题应选取如图所示的1-1截面,再选取等压面,最后根据静力学基本原理列出方程,求解解:设1-1截面处的压强为P1对左边的U管取a-a等压面,由静力学基本方程P0 + ρ水g(h5-h4) = P1 + ρ水银g(h3-h4) 代入数据P0 + ×103×× =P1 + ×103××对右边的U管取b-b等压面,由静力学基本方程P1 + ρ水g(h3-h2) = ρ水银g(h1-h2) + pa代入数据P1 + ×103××﹙×103××﹙ + ×103解着两个方程得P0 = ×105Pa6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。
压差计中以油和水为指示液,其密度分别为920㎏/m3 ,998㎏/m3,U管中油﹑水交接面高度差R = 300 mm,两扩大室的内径D 为60 mm,U管内径d为6 mm。
当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。
分析:此题的关键是找准等压面,根据扩大室一端与大气相通,另一端与管路相通,可以列出两个方程,联立求解解:由静力学基本原则,选取1-1‘为等压面,对于U管左边p表 + ρ油g(h1+R) = P1对于U管右边P2 = ρ水gR + ρ油gh2p表 =ρ水gR + ρ油gh2 -ρ油g(h1+R)=ρ水gR - ρ油gR +ρ油g(h2-h1)当p表= 0时,扩大室液面平齐即π(D/2)2(h2-h1)= π(d/2)2Rh2-h1 = 3 mmp表= ×102Pa7.列管换热气的管束由121根φ×的钢管组成。
空气以9m/s速度在列管内流动。
空气在管内的平均温度为50℃﹑压强为196×103Pa(表压),当地大气压为×103Pa试求:⑴空气的质量流量;⑵操作条件下,空气的体积流量;⑶将⑵的计算结果换算成标准状况下空气的体积流量。
解:空气的体积流量VS = uA = 9×π/4 × 2 ×121 = m3/s质量流量 ws =VSρ=VS ×(MP)/(RT)= ×[29×+196)]/[×323]=㎏/s换算成标准状况 V1P1/V2P2 =T1/T2VS2 = P1T2/P2T1 ×VS1 = ×273)/(101×323) × = m3/s8 .高位槽内的水面高于地面8m,水从φ108×4mm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∑hf = u2 计算,其中u为水在管道的流速。
试计算:⑴ A—A' 截面处水的流速;⑵水的流量,以m3/h计。
分析:此题涉及的是流体动力学,有关流体动力学主要是能量恒算问题,一般运用的是柏努力方程式。
运用柏努力方程式解题的关键是找准截面和基准面,对于本题来说,合适的截面是高位槽1—1,和出管口 2—2,,如图所示,选取地面为基准面。
解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的1—1, ,2—2,处列柏努力方程Z1g + 0 + P1/ρ= Z2g+ u2/2 + P2/ρ + ∑hf(Z1 - Z2)g = u2/2 + 代入数据(8-2)× = 7u2 , u = s换算成体积流量VS = uA= ×π/4 ×× 3600= 82 m3/h9. 20℃水以s的流速流经φ38×的水平管,此管以锥形管和另一φ53×3m的水平管相连。
如本题附图所示,在锥形管两侧A 、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。
若水流经A ﹑B两截面的能量损失为㎏,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。
分析:根据水流过A、B两截面的体积流量相同和此两截面处的伯努利方程列等式求解解:设水流经A﹑B两截面处的流速分别为uA、 uBuAAA = uBAB∴ uB = (AA/AB )uA = (33/47)2× = s在A﹑B两截面处列柏努力方程Z1g + u12/2 + P1/ρ = Z2g+ u22/2 + P2/ρ + ∑hf∵ Z1 = Z2∴(P1-P2)/ρ = ∑hf +(u12-u22)/2g(h1-h 2)= + /2h1-h 2 = m = mm即两玻璃管的水面差为10.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Ф76×,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为×103Pa,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按∑hf,1=2u2,∑hf,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×103Pa (表压)。
试求泵的有效功率。
分析:此题考察的是运用柏努力方程求算管路系统所要求的有效功率把整个系统分成两部分来处理,从槽面到真空表段的吸入管和从真空表到排出口段的排出管,在两段分别列柏努力方程。
解:总能量损失∑hf=∑hf+,1∑hf,2u1=u2=u=2u2+10u2=12u2在截面与真空表处取截面作方程: z0g+u02/2+P0/ρ=z1g+u2/2+P1/ρ+∑hf,1( P0-P1)/ρ= z1g+u2/2 +∑hf,1 ∴u=2m/s∴ ws=uAρ=s在真空表与排水管-喷头连接处取截面 z1g+u2/2+P1/ρ+We=z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf,2∴We= z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf,2—( z1g+u2/2+P1/ρ)=×+(+)/×103+10×22=kgNe= Wews=×=11.本题附图所示的贮槽内径D为2m,槽底与内径d0为33mm的钢管相连,槽内无液体补充,其液面高度h0为2m(以管子中心线为基准)。
液体在本题管内流动时的全部能量损失可按∑hf=20u2公式来计算,式中u为液体在管内的流速m/s。
试求当槽内液面下降1m所需的时间。
分析:此题看似一个普通的解柏努力方程的题,分析题中槽内无液体补充,则管内流速并不是一个定值而是一个关于液面高度的函数,抓住槽内和管内的体积流量相等列出一个微分方程,积分求解。
解:在槽面处和出口管处取截面1-1,2-2列柏努力方程h1g=u2/2+∑hf =u2/2+20u2∴u=1/2=2槽面下降dh,管内流出uA2dt的液体∴Adh=uA2dt=2A2dt∴dt=A1dh/(2)对上式积分:t=1.⒏h12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统,盐水的密度为1100kg/m3,循环量为36m3。