化工原理平時(shí)作業(yè)習(xí)題答案-全文預(yù)覽
【正文】 K 0 =d0/α idi+1/α 0+Rsid0/di+Rs0+bd0/λd m =19/（349015）+19/15++（19）/（45）+1/258 ∴K 0 =208 m2?℃/W （2）產(chǎn)生污垢后增加的總熱阻： d0/α idi + Rs0=19/（349015）+= 產(chǎn)生污垢前的總熱阻： d0/α idi+1/α 0+ bd0/λd m=19/（349015）+（19）/（45）+1/258 = ∴增加的百分比為： 50m2的單程列管式換熱器中，用水冷卻某種溶液。水在直徑為 ф192mm 的列管內(nèi)流動(dòng)。m2?℃/W ∴10179。污垢熱阻忽略。設(shè)換熱器的熱損失可忽略。兩式中 t 分別取為各層材料的平均溫度，單位為℃，λ 單位為 W/（m?℃） 。/d)u2/2 ∴P 139。閘閥全開時(shí) le/d≈15，摩擦系數(shù)仍取 。 （1）.當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，測(cè)得 R=600mm，h=1500mm；當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，測(cè)的 R=400mm，h=1400mm。s氣體流速 u = 3600/(36004/π 2) = m/s質(zhì)量流量 ω s = uAs = 4/π 2 = Kg/s流體流動(dòng)的雷偌準(zhǔn)數(shù) Re = duρ/μ= 10 5 為湍流型所有當(dāng)量長(zhǎng)度之和 ι 總 =ι+Σι e=50m ε 取 時(shí) ε/d = 所有能量損失包括出口,入口和管道能量損失即: ∑ｈ= u 2/2 + 1u2/2 + (50/)Pa。氣體流量為 3600m179。計(jì)算：（1）1kg 水流經(jīng)兩截面間的能量損失。 = 在截面與真空表處取截面作方程： z 0g+u02/2+P0/ρ=z 1g+u2/2+P1/ρ+∑hf ，1（ P 0P1）/ρ= z 1g+u2/2 +∑hf ，1 ∴u=2m/s ∴ w s=uAρ=在真空表與排水管噴頭連接處取截面 z 1g+u2/2+P1/ρ+W e=z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf ，2 ∴W e= z2g+u2/2+P2/ρ+∑hf ，2 —（ z 1g+u2/2+P1/ρ） =+（+）/10179。試求泵的有效功率。Pa,水流經(jīng)吸入管與排處管（不包括噴頭）的能量損失可分別按∑ｈ f,1=2u178。分析：此題涉及的是流體動(dòng)力學(xué)，有關(guān)流體動(dòng)力學(xué)主要是能量恒算問(wèn)題，一般運(yùn)用的是柏努力方程式。分析：首先選取合適的截面用以連接兩個(gè)Ｕ管，本題應(yīng)選取如圖所示的 1－1 截面，再選取等壓面，最后根據(jù)靜力學(xué)基本原理列出方程，求解解：設(shè) 1－1 截面處的壓強(qiáng)為Ｐ 1對(duì)左邊的Ｕ管?。幔岬葔好?， 由靜力學(xué)基本方程 Ｐ 0 + ρ 水 g(h5h4) = Ｐ 1 + ρ 水銀 g(h3h4) 代入數(shù)據(jù) Ｐ 0 + 103() = Ｐ 1 + 103()對(duì)右邊的Ｕ管?。猓獾葔好?，由靜力學(xué)基本方程Ｐ 1 + ρ 水 g(h3h2) = ρ 水銀 g(h1h2) + ｐ ａ 代入數(shù)據(jù)Ｐ 1 + 103﹙﹚= 10 3﹙﹚ + 10 3解著兩個(gè)方程 得 Ｐ 0 = 105Pa8 .高位槽內(nèi)的水面高于地面 8m，水從 φ1084mm 的管道中流出，管路出口高于地面 2m。以知水銀面與基準(zhǔn)面的垂直距離分別為：ｈ 1﹦，ｈ 2=, ｈ 3=,ｈ 4=。為防止水銀蒸汽向空氣中擴(kuò)散，于右側(cè)的 U 型管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度 R3 = 50 mm。 第一章 流體流動(dòng)1 某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為 103 Pa,試計(jì)算設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)與表壓強(qiáng)。測(cè)得 R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液為水銀。解：設(shè)空氣的密度為 ρ g，其他數(shù)據(jù)如圖所示 a–a′ 處 P A + ρ ggh1 = ρ 水 gR3 + ρ 水銀 ɡR2由于空氣的密度相對(duì)于水和水銀來(lái)說(shuō)很小可以忽略不記即：P A = 103 + 103= 103 Pa bb′ 處 P B + ρ ggh3 = PA + ρ ggh2 + ρ 水銀 gR1 PB = 103 + 103 =103Pa5．用本題附圖中串聯(lián)Ｕ管壓差計(jì)測(cè)量蒸汽鍋爐水面上方的蒸氣壓，Ｕ管壓差計(jì)的指示液為水銀，兩Ｕ管間的連接管內(nèi)充滿水。試求鍋爐上方水蒸氣的壓強(qiáng)Ｐ。 截面處水的流速；⑵ 水的流量，以 m3/h 計(jì)。管路的直徑均為 Ф76，在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為 10179。Pa（表壓） 。=12u178。 解：查 20℃，70％的醋酸的密度 ρ= 1049Kg/m 3,粘度 181。當(dāng)水的流量為 10800kg/h 時(shí)，U 管壓差計(jì)讀數(shù) R 為 100mm，粗細(xì)管的直徑分別為 Ф60 與 Ф45。若管長(zhǎng)及液體物性不變，而管徑減至原有的 1/2，問(wèn)因流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來(lái)的若干倍？解：∵管徑減少后流量不變 ∴u 1A1=u2A2而 r1=r2 ∴A 1=4A2 ∴u 2=4u由能量損失計(jì)算公式∑ｈ f=λ?（ι/d）（1/2u 2）得∑ｈ f，1 =λ?（ι/d）（1/2u 12）∑ｈ f，2 =λ?（ι/d）（1/2u 22）=λ?（ι/d） 8（u 1） 2=16∑ｈ f，1∴h f2 = 16 hf 21. 從設(shè)備送出的廢氣中有少量可溶物質(zhì)，在放空之前令其通過(guò)一個(gè)洗滌器，以回收這些 物質(zhì)進(jìn)行綜合利用，并避免環(huán)境污染。輸氣管與放空管的內(nèi)徑均為 250mm，管長(zhǎng)與管件，閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度之和為 50m，放空機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口的垂直距離為 20m，已估計(jì)氣體通過(guò)塔內(nèi)填料層的壓強(qiáng)降為10179。解：查表得該氣體的有關(guān)物性常數(shù) ρ= , μ=10 5Pa壓差計(jì)連接管內(nèi)充滿了水，測(cè)壓點(diǎn)與管路出口端之間的長(zhǎng)度為 20m。 （2）.當(dāng)閘閥全開時(shí)，U
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