【正文】 1g+u2/2+P1/ρ） =+（+）/10179。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。 截面處水的流速；⑵ 水的流量，以 m3/h計。壓差計中以油和水為指示液，其密度分別為 920㎏／ｍ 3 ,998㎏／ｍ 3,Ｕ管中油﹑水交接面高度差 R = 300 ｍｍ，兩擴大室的內(nèi)徑 D 均為 60 ｍｍ，Ｕ管內(nèi)徑ｄ為 6 ｍｍ。 = h(10179。為等壓面，且 1－1180。分析：根據(jù)靜力學(xué)基本原則，對于右邊的Ｕ管壓差計，a–a ′ 為等壓面，對于左邊的壓差計，b–b ′ 為另一等壓面，分別列出兩個等壓面處的靜力學(xué)基本方程求解。1化工原理課后習(xí)題解答（夏清、,2022.）第一章 流體流動1. 某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為 103 Pa,試計算設(shè)備內(nèi)的絕對壓強與表壓強。試求 A﹑B 兩處的表壓強。和 3－3180。1 10179。分析：首先選取合適的截面用以連接兩個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 截面處的壓強為Ｐ 1對左邊的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﹙﹚= 103﹙﹚ + 10 3解著兩個方程 得5Ｐ 0 = 105Pa6. 根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計的讀數(shù)，計算管路中氣體的表壓強ｐ。試計算：⑴ A—A 39。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。=12u178。解：在槽面處和出口管處取截面 11，22 列柏努力方程 h1g=u2/2+∑h f =u2/2+20u210 ∴u=() 1/2= 槽面下降 dh，管內(nèi)流出 uA2dt的液體 ∴Adh=uA 2dt=∴dt=A 1dh/（A ） 對上式積分：t=1.⒏h，鹽水的密度為 1100kg／m179。+PA/ρ+49 ∴W e=（P APB）/ρ Z Bg+49=+49=11 ∴W S=VSρ=36/36001100=11kg/s Ne= WeWS=11= 泵的抽功率 N= Ne /76%==（2）由第一個方程得（P APB）/ρ=Z Bg+ PB=PAρ（Z Bg+）=10179。PBPC=104Pa在 B，C 處取截面列柏努力方程 0+uB178。計算：（1）1kg 水流經(jīng)兩截面間的能量損失。 2022 ∴此流體屬于滯流型（2）由于滯流行流體流速沿管徑按拋物線分布，令管徑和流速滿足 y2 = 2p（uu m） 當(dāng)ｕ=0 時 ,y 2 = r2 = 2pum ∴ p = r 2/2 = d2/8 當(dāng)ｕ=ｕ 平均 = max= , y2= 2p（）= d 2/8 = d2 ∴即 與管軸的距離 r=10 3m (3)在 147103和 103兩壓強面處列伯努利方程15 u 12/2 + PA/ρ + Z 1g = u 22/2 + PB/ρ+ Z 2g + ∑ｈ f ∵ u 1 = u 2 , Z1 = Z2∴ P A/ρ= P B/ρ+ ∑ｈ f損失能量ｈ f=（P A PB）/ρ=（14710 103）/850 =∵流體屬于滯流型∴摩擦系數(shù)與雷若準(zhǔn)數(shù)之間滿足 λ=64/ Re又 ∵ｈ f=λ（ι/d） u 2 ∴ι=∵輸送管為水平管，∴管長即為管子的當(dāng)量長度即：管長為 17 . 流體通過圓管湍流動時，管截面的速度分布可按下面經(jīng)驗公式來表示：u r=umax（y/R） 1/7 ，式中 y為某點與壁面的距離，及 y=R—r。流體經(jīng)煙囪時的摩擦系數(shù)可取為 ，試求煙道氣的流量為若干 kg/h？解：煙囪的水力半徑 r Н = A/п= (1)/2(1+)=17 當(dāng)量直徑 d e= 4rН = 流體流經(jīng)煙囪損失的能量 ∑ｈ f=λ?（ι/ d e）解： 流體的質(zhì)量流速 ω s = 2104/3600 = kg/s 流速 u =ω s/(Aρ)= 雷偌準(zhǔn)數(shù) Re=duρ/μ= 165199 4000 查本書附圖 129得 5 個標(biāo)準(zhǔn)彎頭的當(dāng)量長度: 5= 2個全開閥的當(dāng)量長度: 2 = ∴局部阻力當(dāng)量長度 ∑ι e= + = 假定 1/λ 1/2=2 lg(d /ε) + = 2 lg(68/) + ∴λ= 檢驗 d/(εReλ 1/2) = ∴符合假定即 λ= ∴全流程阻力損失 ∑ｈ=λ(ι+ ∑ι e)/d u2/2 + ζu 2/2 = [(50+)/(68103) + 4] = J/Kg 在反應(yīng)槽和高位槽液面列伯努利方程得 P1/ρ+ We = Zg + P 2/ρ+ ∑ｈ19 We = Zg + (P1 P2)/ρ+∑ｈ = 15 + 103/1073 + = J/Kg有效功率 Ne = Weω s = = 103 軸功率 N = Ne/η=10 3/ = 103W = 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一個洗滌器，以回收這些 物質(zhì)進(jìn)行綜合利用，并避免環(huán)境污染。解：查表得該氣體的有關(guān)物性常數(shù) ρ= , μ=10 5Pa （2）.當(dāng)閘閥全開時，U 管壓差計測壓處的靜壓強為若干（Pa，表壓） 。解:查表得 10℃時的水的密度 ρ= 105 Pa/h） ；（2）若調(diào)節(jié)閥門的開度，使油的流量減少 20%，此時閥門的當(dāng)量長度為若干 m？解：⑴ 在兩槽面處取截面列伯努利方程 u2/2 + Zg + P1/ρ= u2/2 + P2/ρ+ ∑ｈ f ∵P 1= P2Zg = ∑ｈ f= λ與 4u2178。(ι 1＋∑ι e1/d)原出口壓強為105Pa，容器 B內(nèi)水面上方表壓為 1kgf/cm178。試計算：（1）泵的軸功率（2）旁路閥門的阻力系數(shù)。/h？(2)當(dāng)所有的閥門全開時，兩支管的排水量各為若干 m179。u12/2 = (58000/38) u02/2 + /h時，泵出口處壓強表和入口處真空表的讀數(shù)分別為 152kPa和 ，軸功率為 ，轉(zhuǎn)速為 2900r/min，若真空表和壓強表兩測壓口間的垂直距離為 ，泵的進(jìn)出口管徑相同，兩測壓口間管路流動阻力可忽略 不計，試求該泵的效率，并列出該效率下泵的性能。 +(Η a10)( PV/103 –)]1000/ρ =∴允許吸上高度 Hg = Η S u12/2g Η f,01 = – 1 = 即 安裝高度應(yīng)低于 3．常壓貯槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為 760kg/m179。試求該流量下泵的允許氣蝕余量和吸上真空度。池中水深 7m。）/2 = 10 3m3/s把水抽完所需時間 τ= V/ Q 平均 = h7. 用兩臺離心泵從水池向高位槽送水，單臺泵的特性曲線方程為 H=25—1106Q178。解：三動泵理論平均流量 QT = 3ASnr = 3π/4 () 2200 = 實際流量 Q = ηQ T = = m3/min 泵的壓頭 H = △P/ρg + △u 2/2g + ΣH f + Z 取△u 2/2g = 0 =△P/ρg + ΣH f + Z = 106/1250 + 2 + 10 = 軸功率 N = HQρ/102η = Kw429． 用一往復(fù)泵將密度為 1200kg/m179。B 槽截面積為 178。由于工藝條件的呀求。 HT = 1600 輸送的體積流量 Q = Q m/ρ= 14500/ = m 3/h 根據(jù)輸送量和風(fēng)壓選擇 47211 No 6c 型可以滿足要求 其特性參數(shù)為轉(zhuǎn)速(r/min)風(fēng)壓(Pa) 風(fēng)量(m 3/h) 效率(％) 功率（Kw） 2022 14100 91 44℃的空氣直接由大氣進(jìn)入風(fēng)機在通過內(nèi)徑為 800mm的水平管道送到爐底，爐底表壓為 10kPa。s ，密度ρ= Kg/m 3 Re = duρ/μ= 10 3 = ε/d = 根據(jù) Reε/d 圖可以得到其相對粗糙度 λ=∴Σh f =λ?(ι+ Σι e)/d ? u2/245=100/ = 輸送系統(tǒng)風(fēng)壓 HT39。= 46 實際壓縮功率 Na= P 1 Vminiκ/（κ1）/h，固體的密度 ρ s=3600kg/m179。除塵室長 ，寬 ，高 ，氣體溫度為 427℃，粘度為 ?s，密度為 179。解：(1) 臨界直徑選用標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器 Ne = 5 ，ξ= B = D/4 ，h = D/2 由 Vs = bhui 得 Bh = D/4 V39。 / 93 = 39。2 + 2103V39。/h，每小時捕集下來的灰塵量為 。氣體流量為 1000m179。解：根據(jù)生產(chǎn)能力計算出沉降速度 ut = Vs/bι= 3600/40 m/h = 假設(shè)氣體流處在滯流區(qū)則可以按 u t = d2（ρ s ρ）g/18μ 進(jìn)行計算 ∴ d 2 = 18μ/（ρ s ρ）g 解：（1）服從斯托克斯公式查有關(guān)數(shù)據(jù)手冊得到 20℃時空氣的密度 ρ= Kg/m 3 ， 粘度 μ=10 5 Pa試求： （1）.在各級的活塞沖程及往復(fù)次數(shù)相同情況下，各級汽缸直徑比。假設(shè)汽缸的余隙系數(shù)為 8%，排氣系數(shù)為容積系數(shù)的 85%，絕熱總效率為。 轉(zhuǎn)速，r/min 風(fēng)壓，Pa 風(fēng)量，m179。解：輸送潔凈空氣應(yīng)選用 47211型通風(fēng)機 40℃，真空度為 196Pa時空氣的密度 ρ 39。解：列出此往復(fù)泵輸送的管路特性方程 Η e= K + BQe2 而 K = △P/ρg + △u 2/2g + Z ∵A，B 槽上方均大氣壓 ∴△P/ρg = 0 ，△u 2/2g = 0 在輸送開始時 ，h 0= 10 m 輸送完畢后 A池液面下降：25/12 = B池液面上升： 25/ = m ∴h = 10 + + = B =λ?(ι+ Σι e)/d 輸送開始時，B 槽和 A池的液面高度差為 10m。 試問兩泵如何組合才能使輸液量最大？（輸水過程為定態(tài)流動）分析：兩臺泵有串聯(lián)和并聯(lián)兩種組合方法 串聯(lián)時單臺泵的送水量即為管路中的總量，泵的壓頭為單臺泵的兩倍；并聯(lián)時泵的壓頭即為單臺泵的壓頭，單臺送水量為管路總送水量的一半解：①串聯(lián) H e = 2H41 10 + 1105Qe2 = 2(251106Q2) ∴ Q e= 102m2/s②并聯(lián) Q = Q e/2 251106 Qe2 = 10 + 1105( Qe/2)2 ∴ Q e = 102m2/s 總送水量 Q e39。試求將貯水池內(nèi)水全部抽出所需時間。被輸送液體的性質(zhì)與水相近。試核算該泵是否合用。當(dāng)?shù)卮髿鈮喊?。u12/2 ② Z0g = u22/2 + ∑ｈ f,AD = u22/2 +λ ?(ι AB/d0 )分析：當(dāng) BD 支管的閥門關(guān)閉時，BC 管的流量就是 AB總管的流量；當(dāng)所有的閥門全開時，AB 總管的流量應(yīng)為 BC，BD 兩管流量之和。u 12/2用旁路調(diào)節(jié)流量，起流程如本題附圖所示，主管流量為 14m3/h，管徑為φ663mm，管長為 80m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度） 。 u22/2 + 4 u12 = (50+150)/ 試求：（1）兩閥全開時，兩塔的通氣量；