【正文】 2 7 3 硫 酸 柱1 8 3 0 9 8 1 【 119】如習(xí)題 119 附圖所示，有一高位槽輸水系統(tǒng)，管徑為 .mm mm? ?57 35 。設(shè)壓力表之前管路中的壓頭損失為 水柱，試求水的流量為多少 /3mh? 解 出水閥全關(guān)閉時(shí)，壓力表讀數(shù) 30. 4kPa（表壓）能反映出水槽的水面距出水管的高度 h . ..phmg? ?? ? ?? 3表 330 4 10 3110 9 81 閥門開啟后，壓力表讀數(shù) .2 203?p kPa （表壓） 從水 槽表面至壓力表處的管截面列出伯努利方程，以求出水管的流速 2u 2221 ++2?? ? fpuZHgg 習(xí)題 115 附圖 習(xí)題 116 附圖 習(xí)題 117 附圖 8 . , .1 3 1 0 5 水 柱? ? ? ?fZ h m H m ..... 23 2320 3 103 1 0 52 9 8110 9 81?? ? ??? u . / .2 3 23 0 05??u m s d m 水的流量 . . . / . /2 2 3 3 32 0 0 5 3 2 3 6 3 4 1 0 2 2 8 44Vq d u m s m h?? ?? ? ? ? ? ? ? 【 118】若用壓力表測(cè)得輸送水、油（密度為 / 3880kg m ）、 98%硫酸 (密度為 / 31830kg m )的某段水平等直徑管路的壓力降均為 49kPa。當(dāng)出水閥全關(guān)閉時(shí)，壓力表讀數(shù)為 。 221 1 2 2??? ? ?p u p ug g g g . .111 0 051 1 0 02522? ? ? ? ? ? ?pdhg ? ? ? ?... ..2221 274 5 11 0 025 2 9 81 2 9 81? ? ? ???h 截面 2 處的靜壓頭 .2 0218??hm水柱 負(fù)值表示該處表壓為負(fù)值，處于真空狀態(tài)。若忽略壓頭損失，試計(jì)算收縮截面 2 處的靜壓頭。 【 116】在習(xí)題 116 附圖所示的水平管路中，水的流量為 ./25Ls 。由于水的壓力，截面 1 處產(chǎn)生 1m 高 的水柱。 解 . / /33水 : 20 ℃ ， 998 2 100 0 t k g m k g m?? ? ? 主管的流量 //312 20 10 30 30 10? ? ? ? ? ? ?m m mq q q t h k g h 體積流量 /3 33 0 1 0 301000? ?? ? ?mV qq m h，流速 .10／?u m s 管徑 ...Vqd m mmu?? ? ? ???? 30 0 103 103 360 0 0 785 1 036004 選擇 108 4mm mm? ? 無(wú) 縫鋼管，內(nèi)徑為 100?d mm ， 主管內(nèi)水的流速 / /./( . )mqu m sd??? ? ??223600 3 0 3 6 0 0 1 0 6 0144 連續(xù)性方程與伯努利方程 【 115】常溫的水在如習(xí)題 115 附圖所示的管路中流動(dòng)。要求主管中水的流速約為 .10／ms，支管 1 與支管 2 中水的流量分別為 //20 與 10t h t h 。試求氣體和鹽水的流速。內(nèi)、外管之間的環(huán)隙有絕對(duì)壓力為 0．5MPa ，進(jìn)、出口平均溫度為 0℃ ，流量為 /160kgh 的氣體流動(dòng)。 解 (1) 體積流量 . / .2 2 3 3 30．0 6 0．8 2 2 6 1 0 8 1 4 ／44?? ?? ? ? ? ? ? ?Vq d u m s m h (2) 質(zhì)量流量 . . /mVq q k g s? ?? ? ? ? ?32 26 10 180 0 4 07 (3) 質(zhì)量流速 ./ ( ). 224 0 7= = =1 4 4 0 0 0 64mq k g m sA? ? ?? 【 113】如習(xí)題 113 附圖所示的套管式換熱器，其 內(nèi)管為 . mm . mm33 5 3 25? ? ，外管為 mm . mm60 35? ? 。 解 ..31 0 1 0 1 0 21 0 0 0 9 8 1? ?? ? ??phmg 流量與流速 【 112】有密度為 / 31800kg m 的液體，在內(nèi)徑為 60mm 的管中輸送到某處。22?pp，由上兩式求得 習(xí) 題 18 附圖 習(xí)題 19 附圖 習(xí)題 110 附圖 5 () 水 氣12 汞 g2??? ???? ? ? ?????ABp p R R 因氣 水???? 故 ? ? 水12 汞 2????? ? ? ????ABp p R R g 【 111】力了排除煤氣管中的少量積水，用如習(xí)題 111 附圖所示水封設(shè)備，使水由煤氣管路上的垂直管排出。22? 處 1 1 221 汞水 氣22? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?A R R Rp p H g R g g 39。 解 設(shè)測(cè)壓前兩 U 形壓差計(jì)的水銀液面，距輸水管中心線的距離為 H。兩 U 形管的連接管中，充滿空氣。.1 汞水0 5 g??? ? ? ? ?Bp p H R g R 由以上三式，得 ? ?.汞 水05??? ? ? ?ABp p R g R g 已知 ./ 3汞0 15 ， 13600???R m kg m， ? ?. . . . .0 15 13 60 0 9 81 0 5 0 15 10 00 9 81? ? ? ? ? ? ? ?ABpp ..313 64 10 13 64 ? ? ?Pa kPa 【 110】常溫的水在如習(xí)題 110 附圖所示的管路中流動(dòng)，為測(cè)量 A、 B 兩截面間的壓力差，安裝了兩個(gè)串聯(lián)的 U 形管壓差計(jì)，指示液為汞。39。若指示液讀數(shù)為 150?R mm ，試求 A、 B兩點(diǎn)的壓力差。1111上??pp ? ?? ?? ? ? ?? ?.39。 習(xí)題 16 附圖 4 解 容器上部空間的壓力 .29 4（ 表 壓 ）?p kPa 液體密度 / 31250? ? kg m ，指示液密度 / 30 1400? ? kg m (1)壓差計(jì)讀數(shù) R=? 在等壓面 39。容器側(cè)壁上有兩根測(cè)壓管線，距容器底的高度分別為 2m 及 1m，容器上部空間的壓力（表壓）為 。試求試管底部的絕對(duì)壓力為多少 Pa。.hm???1000 2 1 25 1594 【 17】在 20℃ 條件下，在試管內(nèi)先裝入 12cm 高的水銀，再在其上面裝入 5cm 高的水。h 39。 (1)管子上端空間的絕對(duì)壓力絕p 在水平面 1139。 解 . . .T K p k Pa? ? ? ? ? ?273 40 313， 101 3 5 5 106 8 （ 絕 對(duì) 壓 力 ） 混合氣體的摩爾質(zhì)量 . . . . . . /2 0 4 28 0 2 28 0 32 44 0 07 16 0 01 18 6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?mM k g k mol (1)混合氣體在操作條件下的 密度為 .. ./.mm pM k g mRT? ?? ? ?? 31 0 6 8 1 8 6 0 7 6 3 8 3 1 4 3 1 3 (2)混合氣體 36000?Vm，摩爾體積為 . /.mmM m kmol? ? 318 60 763 3 混合氣體的量為 ..mmVn k molM??? ? ?600 0 0 763246 18 6 流體靜力學(xué) 【 16】如習(xí)題 16 附圖所示，有一端封閉的管子，裝入若干水后，倒插入常溫水槽中，管中水柱較水槽液面高出 2m，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫椤? 混合液密度 . . / 3879 0 4 867 0．6 871 8 ? ? ? ? ? ?m k g m 【 15】有一氣柜，滿裝時(shí)可裝 36000m 混合氣體，已知混合氣體各組分的體積分?jǐn)?shù)為 2 2 2 4 H N C O C O C 4 0 . 2 0 . 3 2 0 . 0 7 0 . 0 1 操作壓力的表壓為 ，溫度為 40℃ 。 將摩爾分?jǐn)?shù)換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 正庚烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù) . ...1 0 4 100 0 3690 4 100 0 6 114? ???? ? ? 正辛烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ..2 1 0 369 0 631? ? ? ? 從附錄四查得 20℃ 下正庚烷的密度 /kg m? ? 31 684 ，正辛烷的密度為 /kg m? ? 32 703 混合液的密度 /.. 31 6960 369 0 631684 703? ???m kg m 【 14】溫度 20℃ ，苯與甲苯按 4:6 的體積比進(jìn)行混合，求其混合液的密度。 解 進(jìn)口絕對(duì)壓力 ..進(jìn) 101 3 12 89 3 ? ? ?p kP a 出口絕對(duì)壓力 ..出 101 3 157 258 3 ? ? ?p kPa 進(jìn)、出 口的壓力差 ..p k Pa p k Pa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?157 （ 12 ） 157 12 169 或 258 3 89 3 169 流體的密度 【 13】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩爾分?jǐn)?shù)為 ，試求該混合液在 20℃ 下的密度。 解 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力為 2 容器 A 的絕對(duì)壓力 ..p kPa??A 10 1 32 5+6 0 16 1 32 5 容器 B 的絕對(duì)壓力 ..Bp kPa? ? ?10 1 32 5 12 89 32 5 【 12】某設(shè)備進(jìn)、出口的表壓分別為 12kPa 和 157kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?。 解 電 解 液 1000kg 濃縮液中 NaOH 1000=100kg NaOH ?=（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） NaOH 1000=100kg NaCl ? =（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 2HO 1000=800kg 2HO ?=（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 在全過程中，溶液中 NaOH 量保持一定，為 100kg 濃縮液量為 /.100 0 5 200? kg 200kg 濃縮液中，水的含量為 200=96kg，故水的蒸發(fā)量為 80096=704kg 濃縮液中 NaCl 的含量為 200=4kg，故分離的 NaCl 量為 1004=96kg 第一章 流體流動(dòng) 流體的壓力 【 11】容器 A 中的氣體表壓為 60kPa，容器 B 中的氣體真空度為 . ? 41210 Pa。試求： (1)水分蒸發(fā)量； (2)分離的食鹽量； (3)食鹽分離后的濃縮液量。試求： (1)甲醇的飽和蒸氣壓 Ap ； (2)空氣中甲醇的組成，以摩爾分?jǐn)?shù) Ay 、質(zhì)量分?jǐn)?shù) ?A 、濃度 Ac 、質(zhì)量濃度 ?A 表示。 1 緒 論 【 01】