【正文】 B處真空度為19656 Pa。若忽略流動(dòng)阻力，試求：（1） U形管中兩側(cè)的指示劑液面哪側(cè)高，相差多少mm？（2） 若保持流量及其他條件不變，而將管路改為水平放置，則壓差計(jì)的讀數(shù)有何變化?解：在11與22截面間列柏努利方程題18 附圖 其中： （1）由靜力學(xué)基本方程： （2）故U形壓差計(jì)兩側(cè)為左低右高。解：取貯槽液面為11截面，蒸發(fā)器進(jìn)料口管內(nèi)側(cè)為22截面，且以11截面為基準(zhǔn)面。泵進(jìn)口管為φ89，；泵出口管為φ763mm。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，壓力表的讀數(shù)為78kPa。兩槽中液位恒定。塔內(nèi)丙烯管出口處高出貯槽內(nèi)液面30m，管內(nèi)徑為140mm，丙烯密度為600kg/m3。 13．題13 附圖10m如附圖所示，用高位槽向一密閉容器送水，容器中的表壓為80kPa?，F(xiàn)要求料液以1m/s的流速在管內(nèi)流動(dòng)，設(shè)料液在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失為20J/kg（不包括出口），試確定高位槽中的液面應(yīng)比虹吸管的出口高出的距離?，F(xiàn)已知真空表的讀數(shù)為78kPa，求氣壓管中水上升的高度h。解：圖中，11′面與22′面間為靜止、連續(xù)的同種流體，且處于同一水平面，因此為等壓面，即， 題7 附圖又 所以 整理得 由此可見， U形壓差計(jì)所測壓差的大小只與被測流體及指示液的密度、讀數(shù)R有關(guān)，而與U形壓差計(jì)放置的位置無關(guān)。 則容器內(nèi)表壓： 7．如附圖所示，水在管道中流動(dòng)。解：（1）容器底部壓力 題6 附圖12（2） 6．為測得某容器內(nèi)的壓力，采用如圖所示的U形壓力計(jì)，指示液為水銀。解：液面下測壓口處壓力 BDh1h2AC題5 附圖5. 如附圖所示，敞口容器內(nèi)盛有不互溶的油和水，油層和水層的厚度分別為700mm和600mm。解： 混合液密度 3．，一操作中的吸收塔塔內(nèi)表壓為130kPa。（73）第六章 蒸餾目 錄第一章 流體流動(dòng)與輸送機(jī)械（69）第五章 氣體吸收若在大氣壓力為75 kPa的高原地區(qū)操作該吸收塔，且保持塔內(nèi)絕壓相同，則此時(shí)表壓應(yīng)為多少？解：題4 附圖4．如附圖所示，密閉容器中存有密度為900 kg/m3的液體。在容器底部開孔與玻璃管相連。已知該液體密度為900kg/m3，h=，R=。為測得AA′、BB′截面的壓力差，在管路上方安裝一U形壓差計(jì)，指示液為水銀。代入數(shù)據(jù) 8．用U形壓差計(jì)測量某氣體流經(jīng)水平管道兩截面的壓力差，指示液為水，密度為1000kg/m3，讀數(shù)R為12mm。解: 水柱高度 10．硫酸流經(jīng)由大小管組成的串聯(lián)管路，其尺寸分別為φ764mm和φ57。解: 以高位槽液面為11’面,管出口內(nèi)側(cè)為22’面,在11’～ 22’間列柏努力方程: 簡化: 12．一水平管由內(nèi)徑分別為33mm及47mm的兩段直管組成，在接頭兩側(cè)相距1m的2兩截面處各接一測壓管，已知兩截面間的壓頭損失為70mmH2O，問兩測壓管中的水位哪一個(gè)高，相差多少？并作分析。已知輸送管路為mm的鋼管，管路系統(tǒng)的能量損失與流速的關(guān)系為（不包括出口能量損失），試求：（1） 水的流量；（2） 若需將流量增加20％，高位槽應(yīng)提高多少m？解：（1）如圖在高位槽液面11與管出口內(nèi)側(cè)22間列柏努利方程 簡化： （1）即 解得 流量 （2）流量增加20％，則此時(shí)有 ?，F(xiàn)要求輸送量為40103kg/h，管路的全部能量損失為150J/kg（不包括出口能量損失），試核算該過程是否需要泵。設(shè)管路的總壓頭損失為1m（不包括出口），硫酸的密度為1830 kg/m3。當(dāng)閥門全開時(shí)，壓力表的讀數(shù)為75 kPa，且此時(shí)水槽液面至壓力表處的能量損失可以表示為J/kg（u為水在管內(nèi)的流速）。貯槽中堿液的液面距蒸發(fā)器入口處的垂直距離為7m。在11與22間列柏努利方程： （a） 或 （b） 其中： z1=0； p1=0（表壓）； u1≈0 z2=7m； p2=20103 Pa（表壓） 已知泵入口管的尺寸及堿液流速，可根據(jù)連續(xù)性方程計(jì)算泵出口管中堿液的流速： m/s ρ=1100 kg/m3， ΣWf=40 J/kg將以上各值代入（b）式，可求得輸送堿液所需的外加能量 J/kg堿液的質(zhì)量流量 kg/s泵的有效功率 泵的效率為58%，則泵的軸功率 kW18．如附圖所示，水以15m3/h的流量在傾斜管中流過，管內(nèi)徑由100mm縮小到50mm。 （2）當(dāng)管路水平放置時(shí)：由柏努利方程 由靜力學(xué)方程 兩式聯(lián)立： 可見，流量不變時(shí)，不變，即U形壓差計(jì)讀數(shù)不變。 20．用離心泵將20℃水從貯槽送至水洗塔頂部，槽內(nèi)水位維持恒定。試求泵的有效功率。解: 23．計(jì)算10℃10－3m3/s的流量流過φ5長20m水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。解：如圖取高位槽中液面為11′面，低位貯槽液面為22′截面，且以22′面為基準(zhǔn)面。兩槽的液位恒定，且相差20m，輸送管內(nèi)徑為100mm，管子總長為80m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）。解：在AB截面間列柏努利方程，有等徑直管，故上式簡化為 （1）對于U形壓差計(jì)，由靜力學(xué)方程得 (2)(1)、（2）聯(lián)立，得27．求常壓下35℃的空氣以12m/s的速度流經(jīng)120m長的水平通風(fēng)管的能量損失和壓力損失。管路中閘閥為半開，管壁的相對粗糙度＝，試計(jì)算兩槽液面的垂直距離。 kPa。103m3/s時(shí)，溶液在6m長的水平管段上產(chǎn)生450Pa的壓力損失，試求該溶液的黏度。題31 附圖31．黏度為30cP、密度為900kg/m3的某油品自容器A流過內(nèi)徑40mm的管路進(jìn)入容器B ?，F(xiàn)將閥門打開至1/4開度，閥門阻力的當(dāng)量長度為30m。在2與B截面間列柏努利方程：簡化得 因?yàn)殚y后的當(dāng)量長度l2中已包括突然擴(kuò)大損失，也即，故閥打開后u2 ↑，p2↑，即閥后壓力表讀數(shù)增加。水溫為20℃，試求各支路中水的流量。兩支管的流量分別為、題34 附圖1034．如附圖所示，高位槽中水分別從BC與BD兩支路排出，其中水面維持恒定。 解：（1）在高位槽液面與BD管出口外側(cè)列柏努利方程： 簡化 ： 而 有： 化簡 又由連續(xù)性方程： 代入上式： 解得： 流量： （2）當(dāng) BD，BC支路閥均全開時(shí)： C ，D出口狀態(tài)完全相同，分支管路形如并聯(lián)管路， (1)又 = (2)在高位槽液面與BD出口列柏努利方程： (3)將（2）代入（3）式中： 解得：流量： 35．在內(nèi)徑為80mm的管道上安裝一標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，孔徑為40mm，U形壓差計(jì)的讀數(shù)為350mmHg。輸送管為φ57，吸入管路總長為20m，壓出管路總長為155m（均包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）。37．水在某管路中流動(dòng)。現(xiàn)用來測量壓力為60kPa（表壓）、溫度為50℃的氨氣，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)應(yīng)如何校正？此時(shí)流量量程的范圍又為多少？（設(shè)流量系數(shù)CR為常數(shù)， kPa）解：操作條件下氨氣的密度： 即同一刻度下。試計(jì)算泵的壓頭與效率。此離心泵在轉(zhuǎn)速為2900rpm時(shí)的性能如下表所示：Q/(m3/s)0H/m26232112 試求：（1）管路特性方程； （2）泵工作點(diǎn)的流量與壓頭。 管路特性曲線 不變（1） 輸送量不變； （2）壓頭不變；（3） 軸功率： 增加 （4）在貯槽液面11′和泵出口22′間列柏努力方程： 簡化：工作點(diǎn)Q，不變，不變即隨的增加而增加。試求：（1）管路特性方程；（2）若閥門開度及管路其他條件等均不變，而改為輸送密度為1200 kg/m3的堿液，求堿液的輸送量。試求：（1）泵的輸送量；（2）若有兩臺(tái)相同的泵串聯(lián)操作，則泵的輸送量為多少？若并聯(lián)操作，輸送量又為多少？ 解：（1） 聯(lián)立： 解得：（2） 兩泵串聯(lián)后： 泵的特性： 與管路特性聯(lián)立： 解得：（3） 兩泵并聯(lián)后： 泵的特性： 與管路特性聯(lián)立： 解得： 44．用型號(hào)為IS6550125的離心泵將敞口貯槽中80℃的水送出，吸入管路的壓頭損失為4m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8kPa。該液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓為200mmHg，密度為900kg/m3，試確定泵的安裝位置。已知塔內(nèi)液面上方的真空度為500mmHg，且液體處于沸騰狀態(tài)。管路的總長度為80m，其中吸入管路為24m（均包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）。在河水與蓄水池面間列柏努力方程，并簡化： 由 選泵IS10080160，其性能為： 確定安裝高度：水， 減去安全余量，實(shí)為以下。釜內(nèi)壓力為148kPa（表壓），管路的壓頭損失為5m（不包括出口阻力）。試計(jì)算管路中所需的全風(fēng)壓。s ρ=設(shè)沉降在滯流區(qū)校核流型：假設(shè)成立，ut=102m/s為所求。下列情況下，降塵室的最大生產(chǎn)能力如何變化？（1） 要完全分離的最小粒徑由60μm降至30μm；（2） 空氣溫度由10℃升至200℃；（3） 增加水平隔板數(shù)目，使沉降面積由10m2增至30 m2。氣體流量為1000 m3/h、10－、若用如圖26所示的標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，分離器圓筒直徑為400mm，試估算其臨界粒徑及氣體壓強(qiáng)降。試求當(dāng)過濾時(shí)間為200秒時(shí)，可得到多少濾液？ 解：已知A= 、t1=50s 、V1=103m3 、t2=100s 、V2=103m3 、t3=200s 由于 根據(jù)式（238a） 聯(lián)立解之：qe=103 K=105因此 q3=所以 V3=q3A==103m3某生產(chǎn)過程每年須生產(chǎn)濾液3800 m3，年工作時(shí)間5000h，采用間歇式過濾機(jī)，將懸浮液在同樣操作條件下測得過濾常數(shù)為K=4106m2/s； qe=102m3/m2。每濾出1 m3濾液的同時(shí)， m3的濾渣。 解：因?yàn)檫^濾面積 A=πDL==浸沒度ψ=126176。解：已知 Q1=4m3/h ，n1=2r/min ，Q2=6m3/h ，Ve=0 由式（245a）兩邊平方，得 ① ②②/① 所以 由式（235）得 而v1=v2 又A不變，以1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)， 則Q1=V1 Q2=V2故 第三章 傳熱某加熱器外面包了一層厚為300mm的絕緣材料，（m℃），已測得該絕緣層外緣溫度為30℃，距加熱器外壁250mm處為75℃，試求加熱器外壁面溫度為多少？解：某燃燒爐的平壁由下列三種磚依次砌成；耐火磚 b1=230mm， l1= W/(m校核t2=?（2）t4=?習(xí)題33 附圖Φ505㎜的不銹鋼管，導(dǎo)熱系數(shù)λ1＝16Ｗ／（ｍ解：已知鋼管的內(nèi)半徑　　　　鋼管的外半徑　　　　保溫層的外半徑根據(jù)式（312a），每米管長的熱損失 由于是定態(tài)熱傳導(dǎo)，故各層傳導(dǎo)