化工原理第二版楊祖榮主編課后習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-02-14 06:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2 + ∑ u+ W = z g u W + 1 + + 2 + e 2 f ρ 2 1 ρ 2 2 2p 14 簡化: W = z2g + ∑W e f 而: ∑Wf= λl+ ∑leu= = d2 2∴We + = 40ms= Vs? ρ =3600 =Ne = We ? ms= =2398W ≈ 26．有一等徑管路如圖所示，從 A 至 B 的總能量損失為 ΣWf。若壓差計的讀數(shù)為 R，指示液的密度為 ρ0，管路中流體的密度為 ρ ，試推導(dǎo) ΣWf的計算式。 解：在 AB 截面間列柏努利方程，有 p1p12 z g + A + u2= zg + B + u + ∑WA2AB ρ 2B f 等徑直管，故上式簡化為 p pz g +A= z g +B+ ∑WAρ Bρf ?∑W = () + p pz ? z gAB（1）fABρ 對于 U 形壓差計，由靜力學(xué)方程得 ρ pA+ zAρgpBzB? R)ρg + R g ( pA? pB) + (zA? zB) ρgR( )g (1)、（2）聯(lián)立，得=ρ0? ρ R(ρ ? ρ )g∑W= fρ 題 26 (2)附圖 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。管道截面為長方形，長為 300mm，寬為 200mm。（設(shè) εd ＝） 15 解: 當(dāng)量直徑: de =b)=a + b=2(a ++ = 35℃空氣物性:ρ3μ =?= 1.1465kg/10?6ps a deuρ== 5 12Reμ ?6 10由 εd= ,查得 λ = ∴∑W = λlu 2 = 120 122= 684J/kgf de 2 2ΔPf= ∑Wf?ρ = 684 = 28．如附圖所示，密度為 800 kg/m黏度為 mPas的 液體，由敞口高位槽經(jīng)φ1144mm 其壓力為 （表壓），兩槽的液位恒定。液體在管在高位槽 1 截面到容器 2 截面間列柏努力方程: z gp 11 +1+u12=z gp +2+u 2+ ∑ Wf 1ρ 22ρ22簡化: Δ zg =+ Wf ρ = duρ = 800 = 4Reμ?310 10 由εd= ,查得 λ = 管路中: 進(jìn)口 ξ = 題 28 附圖 90℃彎 頭ξ = 2 個ξ = ξ = 1 半開閘閥 出口 16 ∴ ∑Wf= ( λ d + ∑ξ ) 2 = ( + + 2 + 26 30 160 +1) 52= 6( p) / g = () / 2+ ∑ .16 10 =+∴ Δz = ρ Wf 800 29．從設(shè)備排出的廢氣在放空前通過一個洗滌塔，以除去其中的有害物質(zhì)，流程如附圖 所示。氣體流量為 3600m3/h，廢氣的物理性質(zhì)與 50℃的空氣相近，在鼓風(fēng)機(jī)吸入管路上裝有U形壓差計，指示液為水，其讀數(shù)為 60mm。輸氣管與放空管的以吸入管測壓處為 11’面,洗滌塔管出口P2gρ e f 題 29 附圖 其中: p1= ρHOgR= 1000 = 2a u = Vs = 3600 3600 = 2 2 d m/s3ρ = ?μ = 10 ?6 p s: 50℃,空氣物性=ρ Redu a5 = 5 μ ? 6 10 10又ε== d250查得 λ = 17= 2∴∑W = (λfeξ ) u+ W ξ進(jìn) + ∑+ +出 2f塔λ l= (leξ進(jìn)+ ∑d ξ u+ Δp’ ) +出2255 3 = ( + 1. 2 + 1018 5) 5= 3375J/kg ∴We = z2g + ∑?fW p/ ρ1 = 15 + 3375 ? / = ∴ Ne = ms?We = Vs? ρ ?We = 3600 = 30. 密度為 3 。當(dāng)流量為 103m3/s時， 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。 解：流速 ?3S 2 2 = 10 V 設(shè)液體在管df232 2 Δp d2 = 黏度 μ = f = 450 32lu 32 6 ?s校核 Re： Re =ρu= 850 =1038 amp。lt。2000μ d流動為層流，以上計算正確。該液體的黏度為 s。 31．黏度為 30cP、密度為 900kg/m3的某油品自容器A流過附圖 開度，閥門阻力的當(dāng)量長度為 30m。試求： （1）管路中油品的流量； （2）定性分析閥前、閥后壓力表讀數(shù)的變化。 解：（1）閥關(guān)閉時流體靜止，由靜力學(xué)基本方程可得： z A=p1z =p2B= 10 m? p=10g ? p= = 5 ma3aρg10900 3 當(dāng)閥打開1 4 開度時，在 A 與 B 截面間列柏努利方程： 1 + z gA2 A 1 g + u +2pBu 2 A+= zp+ ΣWρABB2Bρf 其中： p= p= 0 (表壓)， u= u= 0AB則 有+ Σ= Σ = λl lu (z ? z )g WA B fd 22e （a） 由于該油品的黏度較大，可設(shè)其流動為層流，則 λ ==μRedρu 26464 μ + Σ64 l(z? zAμ32 (l + Σl )ul ueeg = = B 代入式（a），有 ) d 2 ρ ρ d 2d u 2 ?d ρ( z z )g 900 (10 ? 5) A B∴ u = μ = = m/s ?3 + Σ32 30 10 (50 + 30 + 20) 32 (l l)2e 設(shè)立 校核： 成。 Re 假=dρuμ = amp。lt。 360 ?33010 油品的流量： = 2= Sdu4（2）閥打開后： 2 = 6 3 10?4=m/s 3 /h19 = 在 A 與 1 截面間列柏努利方程： 2+ + 1 z g uA= pz gA+ 11p212 A簡化得zgA1 = 2ρp1u + + ΣW ?fA 12 1 ρ 2 1 + + Σ?l1fA 1 或p zg =Au21+ (λ +1 1ρd l11)2 u 2 1+ 1)2p=zg ? (λAρ 顯然，閥打開后u1↑，p1↓，即閥前壓力表讀數(shù)減小。 在 2 與 2 + 1 2+ p= z zg u2g +u12pBρ2簡化得22+BW+ Σ 22Bρ? 2 f Bl2u ?2p=zg + (λB1)2 dlρ 因為閥后的當(dāng)量長度l2中已包括突然擴(kuò)大損失，也即 λ? 1 amp。gt。 0 ，d故閥打開后u2↑，p2↑，即閥后壓力表讀數(shù)增加。 32．20℃苯由高位槽流入貯槽中，兩槽均為敞口，兩槽液面恒定且相差 5m。輸送管為φ383mm 的鋼管（ε ＝）總長為 100m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度），求苯的 流量。 解: 在兩槽間列柏努力方程,并簡化: Δzg = ∑Wf 2l l u即:+eΔzg = λ∑d 2 2= λ 代入數(shù)據(jù): 5 2 100 u化簡得:
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