第1章化工原理
化工原理(第一章第三节)

• 三、流动类型
• 1.层流 层流 • 流体质点作直线运动,即流体分层运动, 流体质点作直线运动,即流体分层运动,层 次分明,彼此互不混杂。 次分明,彼此互不混杂。 在总体上沿管道向前运动, 在总体上沿管道向前运动,同时还在各个方 向作随机的脉动。 向作随机的脉动。
• 2.湍流 湍流 •
• 四、影响流型的因素
• 二、粘度 • 衡量流体粘性大小的物理量叫粘度。 衡量流体粘性大小的物理量叫粘度。 • 粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速 度梯度时剪应力的大小。 度梯度时剪应力的大小 。 粘度总是与速度梯度相 联系,只有在运动时才显现出来。 联系,只有在运动时才显现出来。 • 粘度是流体物理性质之一, 粘度是流体物理性质之一 , 其值一般由实验 测定。液体的粘度随温度升高而减小, 测定 。 液体的粘度随温度升高而减小 , 气体的粘 度则随温度升高而增大。 度则随温度升高而增大 。 压力对液体粘度的影响 很小,可忽略不计,气体的粘度, 很小 , 可忽略不计 , 气体的粘度 , 除非在极高或 极低的压力下,可以认为与压力无关。 极低的压力下,可以认为与压力无关。 • 粘度的单位, SI制中为 制中为: .s, 粘度的单位,在SI制中为:Pa .s,常用单位 还有: (P)、厘泊(cP) 它们之间的换算是: (cP), 还有:泊(P)、厘泊(cP),它们之间的换算是: • 1 Pa .s = 10 P = 1000 cP
1. 连续性方程
u1 d2 2 u2 =( d1 )
2. 柏努利方程
p2 1 2 p1 1 2 u2 +Wf u1 +We = gZ2 + ρ + gZ1 + ρ + 2 2 当能量用液柱高度表示时,上式可改写成 当能量用液柱高度表示时, p2 1 2 p1 1 2 u2 +hf u1 +he = Z2 + Z1 + + + ρg ρg 2g 2g 当能量用压力表示时, 当能量用压力表示时,柏氏方程可改写成
化工原理-1章流体流动

yi为各物质的摩尔分数,对于理想气体,体积分数与摩尔分数相等。
②混合液体密度计算
假设液体混合物由n种物质组成,混合前后体积
不变,各物质的质量百分比分别为ωi,密度分 别为ρi
n 1 2 混 1 2 n
1
例题1-1 求甲烷在320 K和500 kPa时的密度。
第一节 概述
流体: 指具有流动性的物体,包括液体和气体。
液体:易流动、不可压缩。 气体:易流动、可压缩。 不可压缩流体:流体的体积不随压力及温度变化。
特点:(a) 具有流动性 (b) 受外力作用时内部产生相对运动
流动现象:
① 日常生活中
② 工业生产过程中
煤气
填料塔 孔板流量计
煤气
水封
泵 水池
水
煤 气 洗 涤 塔
组分黏度见---附录9、附录10
1.2.1 流体的压力(Pressure) 一.定义
流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体 的压强,工程上一般称压力。
F [N/m2] 或[Pa] P A
式中 P──压力,N/m2即Pa(帕斯卡);
F──垂直作用在面积A上的力,N;
A──作用面积,m2。
工程单位制中,压力的单位是at(工程大气压)或kgf/cm2。 其它常用的压力表示方法还有如下几种: 标准大气压(物理大气压)atm;米水柱 mH2O; 毫米汞柱mmHg; 流体压力特性: (1)流体压力处处与它的作用面垂直,并总是指向流体 的作用面。
液体:T↑,μ↓(T↑,分子间距↑,范德华力↓,内摩擦力↓) 气体:T↑,μ↑(T↑,分子间距有所增大,但对μ影响不大, 但T↑,分子运动速度↑,内摩擦力↑)
压力P 对气体粘度的影响一般不予考虑,只有在极高或极 低的压力下才考虑压力对气体粘度的影响。
化工原理第一章(1)

本门课程主要讨论的内容
1、研究遵循流体动力学基本规律的单元操 作,包括流体流动、流体输送、流体通过 颗粒层的流动。 2、研究遵循热量传递基本规律的单元操 作,包括加热、冷却、冷凝。 3、研究遵循质量传递基本规律的单元操 作,包括蒸馏、吸收、萃取。 4、研究同时遵循热质传递规律的单元操 作,包括气体的增湿与减湿、干燥。
21
p1 表压 当地大气压 p2 真空度 绝对压强 绝对真空 压强的基准和度量
22
绝对压强
1-2-3流体静力学基本方程式 ——研究流体柱内压强沿高度变化的规律
1、推导 在垂直方向上,力的平衡:
p2=p1+ρg(Z1−Z2)
p2A=p1A+W=p1A+ρgA(Z1−Z2)
若Z1面在水平面上
p2=p0+ρgh
p1 = p A + ρgh1
p2 = p B + ρg (h2 − R) + ρ I gR
( p A + ρgz A ) − ( p B − ρgz B ) = Rg ( ρ i − ρ )
(℘ A − ℘B ) = Rg ( ρ i − ρ )
U形压差计直接测得的读数R不是 真正的压差,而是虚拟压强差。
PM m ρm = RT
体积分率表示
yA、yB…yn—气体混合物中各组分的体积分率。
或
M m = M A y A + M B y B + LL + M n y n
19
1-2-2 流体的静压强
1、 静压强 定义:流体垂直作用于单位面积上的压力。
P p = A
2、压强的单位 (1)直接按压强定义:N/m2,Pa(帕斯卡) (2)间接按流体柱高度表示:m H2O柱,mm Hg柱 (3)以大气压作为计量单位:标准大气压(atm), 工程大气压(at)kgf/cm2
化工原理教案.第一章

第一章流体流动1.1概述气体和液体统称为流体。
该流程的设计安装过程中,有如下问题需要解决:1.如何确定输送管路的直径,如何合理布置管路,以保证既能完成输送任务,又经济节约。
2.如何计算流体输送过程中所需的能量,以确定所需输送机械的功率。
3.选用何种仪表对管路或设备中的流速、流量、压强等参数进行测量。
本章的学习要求就是能熟练解决上述问题。
§1 流体静止的基本方程一流体的性质1. 质量和密度单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
V M =ρ 单位:㎏/m 32、重量与重度单位体积流体所具有的重量称为流体的重度。
V G =γ 单位:N /m 33、比重某物质的密度与4O C 时水的密度之比称为该物质的比重。
水液C od 4ρρ= 比重无单位二、压力1.概念压力——单位面积上所受的垂直作用力。
单位:N /㎡系统的实际压力称为绝压。
当系统的实际压力大于1大气压时,采用压力表测压,压力表读数称为表压。
当系统的实际压力小于1大气压时,采用真空表测压,真空表读数称为真空度。
读数范围:表压> 0 ;0 <真空度< 1。
相互关系:绝压=大气压+ 表压绝压= 大气压-真空度压大气压?绝压绝压绝对零压线三、流体静力学基本方程P O作用在液柱顶面的总压力= P1dA作用在液柱顶面的总压力= P2dA液柱自身重= ρg(Z1-Z2) dA液柱处静止状态,则其受力平衡。
则P1dA +ρg (Z1-Z2)dA = P2dAP1+Z1ρg = P2+Z2ρgZ1P1/ρ+ g Z1= P2/ρ+ g Z2Z2P2————————流体静力学基本方程式中:P/ρ、g Z的单位流体静力学基本方程的物理意义结论1、静止流体内任一点的压力P的大小与该点的深度H有关,H越大,P越大。
2、液面压力有变化,将引起液体内部各点压强发生同样大小的变化。
————————巴斯葛定律3、液柱高度可以表示压力大小,也可以表示静压能和位能。
化工原理第章吸收过程的传质速率-V1

化工原理第章吸收过程的传质速率-V1化工原理第一章吸收过程的传质速率1. 传质速率的定义及相关概念传质速率是指物质由高浓度区向低浓度区移动的速率,通常使用扩散系数来进行描述。
传质过程中,扩散系数是影响传质速率的重要因素。
2. 吸收过程的基本原理吸收过程是指气体分子在接触到液体表面时被吸附并传递到液体中的过程。
吸收过程涉及到气体和液体之间的传质和化学反应,并且受到温度、压力、液体膜厚度等各种因素的影响。
3. 吸收过程的传质速率和传质系数吸收过程的传质速率与传质系数有关。
传质系数是指物质在固体或液体中的扩散速率,通常使用弗克定律来进行描述。
对于气液吸收过程,还需要考虑到气体在吸收液体中的溶解度。
4. 吸收过程中传质速率的计算方法吸收过程中传质速率的计算方法包括速度分布法、密度分布法、拔出法和梯度法等,其中速度分布法是最常用的计算方法。
在计算过程中,需要考虑传质的扩散和流动作用,同时还需要考虑到气体和液体的物理性质。
5. 影响吸收过程传质速率的因素影响吸收过程传质速率的因素包括吸收液体的组成、温度、液体膜厚度、气体流速和气体浓度等。
其中,吸收液体的组成是影响传质速率的最重要因素之一,同时液体温度的升高也会加速传质速率。
6. 吸收过程的优化及应用吸收过程的优化可以通过提高传质系数、减小液体膜厚度、提高液体温度等多种方法来实现。
吸收过程广泛应用于化工、环保、食品等领域,例如用于去除废气中的有害物质、用于糖果和饮料的调味等。
结论:吸收过程是一种重要的传质过程,其中传质速率是影响吸收效率的重要因素之一。
通过研究和优化吸收过程,可以提高吸收效率,并且广泛应用于工业和生活领域。
化工原理第一章习题课

局部阻力系数ζ (进口为0.5,出口为1) 当量长度le 4.非圆形管当量直径
4A de C
管内湍流 Re 2000
机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
例:为了测出平直等径管AD上某泄漏点M的位置,采用 如图所示的方法,在A、B、C、D四处各安装一个压力表, 并使LAB=LCD 。现已知AD段、AB段管长及4个压力表读 数,且管内流体处于完全湍流区。试用上述已知量确定泄 漏点M的位置,并求泄漏量点总流量的百分数。
2.ρ——流体密度,kg/m3(平均值)
P1 P2 3.柏式应用于可压缩流体, P1 0.2 用平均压强来计算ρm代入
机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
w f w f w f ——管路总阻力,J/kg
'
1.静止流体或理想流体 w f 0
( Hg ) g
Hf , ab;
( Hg ) g
Hf , cd ;
机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
P
Байду номын сангаас
——静压能(流动力),J/kg
1.△P——两截面上压强差,若两容器开口,△P=0 绝压,表压,真空度(负表压)的概念 流体静力学基方方程式
P Pa gh
U形管压差计测两截面(容器)总势能差
gz P R( A ) g
如图所示,贮槽内水位维持不变。管路直径100mm,管路 上装有一个闸阀,距管口入口端15m处安有以水银为指示 液的U形管压差计。测压点与管路出口端之间的直管长度为 20m。求1)当闸阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm, 当闸阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm。摩擦系 数可取0.025。问每小时流量?2)当闸阀全开时,U管压差 计的静压强为若干?闸阀全开时,le/d=15,摩擦系数不变。
化工原理第二版第一章答案
在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
题4 附图解:混合气体平均摩尔质量kg/mol1098.2810)1811.02876.04413.0(33−−×=××+×+×=Σ=iim MyM∴ 混合密度333kg/m457.0)500273(31.81098.28103.101=+××××==−RTpMρmm2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。
解: 8676.08794.012211+=+=ρρρaa m混合液密度 3kg/m8.871=m ρ3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解: ''表表绝+ppppp aa =+= ∴kPa3.15675)1303.101)(''=−==+(-+真表aa pppp. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
(1)计算玻璃管内水柱的高度;(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
解:(1)容器底部压力 ghpghghpp aa 水水油ρρρ+=++=21m16.16.07.010*********=+×=+ρρ=ρρ+ρ=∴hhhhh 水油水水油(2) BA pp ≠DC pp =6.为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压力计,指示液为水银。
已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m ,R=0.45m 。
试计算容器中液面上方的表压。
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_上下册_修订版_(夏清__陈常贵_着)_天津大学出版社 第一章 流体流动1
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流体流动
四 川 理 工 学 院 材 化 系
§1-1-3 流体静力学基本方程式
一、流体内力的类型
➢体积力:流体所受到的力的大小与体积成正比, 即场力(离心力、重力等)。设单位质量流体所 受的体积力在x、y、z方向上的分量分别为:X、 Y、Z
化 ➢表面力:流体所受到的力的大小与表面积成正 学 比。有法向和切向两种。 工 程 教 二、欧拉平衡方程 研 室
化工原理
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流体流动
四 川 理 工 学 院 材 化 系
§1-2-1流量与流速
三、管径选择
➢对于圆形管道, 若管的内径为d, 操作费用:随流 体在管内流速升 化 高,即管径减小, 学 操作费用上升。 工 程 教 研 室
化工原理
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总费用 操作费
设备费
uopt
平均流速 u
流体流动
四 川 理 工 学 院 材 化 系
化工原理
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流体流动
四 川 §1-0 概述 理 4、流线与轨线 工 学 ➢轨线:同一流体质点在不同时刻所占空间位置 院 的连线。 材 ➢流线:采用欧拉法观察的结果,表述同一瞬时 化 系 不同质点的速度方向。流线的属性:1)流线互 不相交;2)在流动区域内,通过任意封闭曲线 化 学 各点引出的流线所围成的空间称为流管。 工 5、目的 程 教 ➢流体输送; ➢压强、流量与流速测定; 研 ➢为强化设备提供适宜的条件。 室
➢ Z方向受力:
化工原理
p 同理可得:Z 0 z
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流体流动
四 川 理 工 学 院 材 化 系 化 学 工 程 教 研 室
§1-1-3 流体静力学基本方程式
化工原理 第一章 管内流体流动的基本方程式
二、稳定流动与不稳定流动
1、稳定流动 流体流动系统中,若各截面上的温度、压力、流
速等物理量仅随位置变化,而不随时间变化,这种 流动称之为稳定流动;
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定常态流动.swf
2、不稳定流动 若流体在各截面上的有关物理量既随位置变化,也 随时间变化,则称为非稳定流动。 在化工厂中,连续生产的开、停车阶段,属于非稳 定流动,而正常连续生产时,均属于稳定流动。 本章重点讨论定态流动问题。 注意:定态与稳定态的区别
u qV A
单位为m/ s 。习惯上,平均流速简称为流速。
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(2)质量流速
单位时间内流经管道单位截面积的流体质量,称为质量流 速,以w表示,单位为kg/(m2·s)。
数学表达式为: w qm A
对于圆形管道: A d 2
4
质量流速与流速的关系为:
u 4qV
d 2
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非定常态流动.swf
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三、连续性方程
在稳定流动系统中,对直径不同的管段做物料衡算:
qm1
qm2
衡算范围:取管内壁截面1-1’与截面2-2’间的管段 衡算基准:1s
对于连续稳定系统: qm1 qm2
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qm uA
u1
4
d12
u2
4
d22
u1 u2
d2 d1
2
表明:当体积流量qV一定时,管内流体的流速与管道直径 的平方成反比。
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例 如附图所示,管路由一段φ89×4mm的管1、一 段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a 及3b连接而成。若水以9×10-3m/s的体积流量流动 ,且在两段分支管内的流量相等,试求水在各段管
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【例1-1】天津和兰州的大气压强分别为101.33kPa,和85.3kPa,苯乙烯真空精馏塔的塔
顶要求维持5.3kPa的绝对压强,试计算两地真空表的读数(即真空度)。
解:真空度=大气压强-绝对压强
天津 真空度=101.33-5.3=96.03kPa
兰州 真空度=85.3-5.3=80kPa;
【例1-2】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.8m,密度ρ1=800kg/m
3
水层高度h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。
(1)断下列关系是否成立,即:
(2)计算水在玻璃管内的高度h。
解:(1)判断题给两关系式是否成立
的关系成立。因 A 及A'两点在静止的连通着的同一种流体内,并在同一水平面
上。所以截面A-A’称为等压面。
的关系不成立。因 B及 B'两点虽在静止流体的同一水平面上,但不是连通着的
同一流体,即截面B-B’不是等压面。
(2)计算玻璃管内水的高度h:由上面讨论知, ,而 与 都可以用流体
静力学方程式计算,即
于是得:
【例1-3】在本题附图所示的实验装置中,与异径水平管段两截面(1-1’、2-2’)连一倒
置U管压差计,压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。
解:因为倒置U管,所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为g与ρ,根据流体静力
学基本原理,截面a-a’为等压面,则
又由流体静力学基本方程式可得
由于 ,上式可简化为:
所以:
【例1-4】在本题附图所示的密闭容器A与B内,分别盛有水和密度为810kg/m3的某溶液,
A、B间由一水银U管压差计相连。
(1)当pA=29×103Pa(表压)时,U管压差计读数R=0.25m,h=0.8m。试求容器B内的压强
p
B
。
(2)当容器A液面上方的压强减小至 Pa(表压),而 不变时,U形管
压差计的读数为若干?
解:(1)容器B内的压强 ; 根据静力学基本原则,水平面a-a’是等压面,所以
。由静力学基本方程式得
将已知数代入上式得:
(2)U管压差计读数R’; 由于容器A液面上方压强下降,U管压差计读数减小,则U管左
侧水银面上升(R-R’)/2,右侧水银面下降(R-R’)/2。水平面b-b’为新的等压面,即pb=pb’,
根据流体静力学基本方程式得
所以
将已知数代入上式得
【例1-5】本题附图所示的压差计中以油和水为指示液,其密度分别为920kg/m3及998kg/m3,
U管中油、水交界面高度差R=300mm。两扩大室的内径D均为60mm,U管的内径d为6mm。试分别
用式1-10及式1-10a计算与微压差计相连接的管截面上气体的表压强。
解:该题意在比较微压差计的测量误差。
当U管中油、水交界面高度差为300mm时,两扩大室出现高度差为R’(图中没有标出R’),
R与R’
的关系为
得:;;
用式1-10计算气体表压为
忽略R’的影响,用式1-10a求表压
两式计算的相对误差为
【例1-6】常温的水在本例附图所示的管道中流过,为了测量a-a’与b-b’两截面间的压
强差,安装了两个串联的U管压差计,压差计中的指示液为汞。两U管的连接管内充满了水,指
示液的各个液面与管道中心线的垂直距离为:h1=1.2m、h2=0.3m、h3=1.3m、h4=0.35m。试根据以上
数据计算a-a’及b-b’两截面间的压强差。
解:选两液体的交界面作参考面(如本例附图中的1-1’、2-2’、3-3’及4-4’诸面),
利用流体静力学基本方程式从系统的一端开始,逐面(或点)计算其上的静压强,最后可以求出
所需的数值。本例先从4-4’面开始计算。
点3与点3’在同一种连通着流体的同一水平面上,故p3=p3’,于是
同理;
上面右侧诸式相加并整理,得到
(1)
令各U型管内指示液读数用R表示,即
; 及;
故式1变为
推广之,若为n个U管压差计串联,则计算两个测压口之间压强差的通式为
(1)
式中
ρA 指示剂的密度,kg/m3;
ρ被测流体的密度,kg/m3
应指出:用式2计算压强差时,两串联压差计的连接管内必须充满被测流体,如本题中连接
管内充满了水。
将已知值代入式1,得
【例1-7】用鼓泡式测量装置来测量储罐内对硝基氯苯的液位,其流程如本题附图所示。压
缩氮气经调节阀1调节后进入鼓泡观察器2。管路中氮气的流速控制得很小,只要在鼓泡观察器2
内看出有气泡缓慢逸出即可。因此气体通过吹气管4的流动阻力可以忽略不计。吹气管某截面处
的压力用U管压差计3来测量。压差计读数 R 的大小,即反映储罐5内液面的高度。
现已知U管压差计的指示液为水银,其读数 R =160mm,罐内对硝基氯苯的密度ρ=
1250kg/m3,储罐上方与大气相通。试求储罐中液面离吹气管出口的距离 h 为多少?
解:由于吹气管内氮气的流速很低,且管内不能存有液体,故可认为管出口 a 处与U管压
差计 b 处的压力近似相等,即pa≈pb。
若 与 均用表压力表示,根据流体静力学平衡方程,得
故:
【例1-8】如本题附图所示,某厂为了控制乙炔发生炉a内的压强不超过14.7kPa(表压),
需在炉外装有安全液封(又称水封)装置,液封的作用是当炉内压力超过规定值时,气体便从液封
管b中排出。试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度 h 。
解:当炉内压强超过规定值时,气体将由液封管排出,故先按炉内允许的最高压强计算液封
管插入槽内水面下的深度。
过液封管口作等压面o-o’,在其上取1、2两点。其中
及;
因;
故;
解得:h =1.498m
为了安全起见,实际安装时管子插入水面下的深度应略小于1.498m。
【例1-9】真空蒸发操作中产生的水蒸气,往往送入本题附图所示的混合冷凝器中与冷水直
接接触而冷凝。为了维持操作的真空度,冷凝器上方与真空泵相通,随时将器内的不凝气体(空
气)抽走。同时为了防止外界空气由气压管4漏入,致使设备内真空度降低,因此,气压管必须
插入液封槽5中,水即在管内上升一定的高度h,这种措施称为液封。若真空表的读数为86×103Pa,
试求气压管中水上升的高度h。
解:设气压管内水面上方的绝对压强为p,作用于液封槽内水面的压强为大气压强pa,根据
流体静力学基本方程式知:
于是:
【例1-10】如本例附图,将油水混合物连续送入倾析器中。油(密度ρ1=780kg/m3)由A
口流出,水(重液,密度ρ=1000kg/m3)由B口经 形管流出,EO管为平衡管。已知:倾析
器中液体总深度H=4.5m, 形管的高度h=4.0m。忽略 形管中水的流动阻力和动能,试求油
水界面的高度h1。
解:在忽略 形管内流动阻力和动能的前提下,可当作静力学问题处理。对点C和点D列
静力学方程可得
则:
【考虑】若EO管上的阀门1关闭,O点处的静压强将如何变化?倾析器中的油水界面能否
保持恒定?