《化工原理》第四版習(xí)題答案.doc
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緒 論 【0-1】 1m3水中溶解0.05kmol CO2,試求溶液中CO2的摩爾分?jǐn)?shù),水的密度為100kg/m3。 解 水 CO2的摩爾分?jǐn)?shù) 【0-2】在壓力為101325、溫度為25℃條件下,甲醇在空氣中達(dá)到飽和狀態(tài)。試求:(1)甲醇的飽和蒸氣壓;(2)空氣中甲醇的組成,以摩爾分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濃度、質(zhì)量濃度表示。 解 (1)甲醇的飽和蒸氣壓 (2) 空氣中甲醇的組成 摩爾分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 濃度 質(zhì)量濃度 【0-3】1000kg的電解液中含質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%,用真空蒸發(fā)器濃縮,食鹽結(jié)晶分離后的濃縮液中含 50%、 2%、48%,均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。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。在全過(guò)程中,溶液中的量保持一定。 解 電解液1000kg 濃縮液中 10000.l=100kg =0.5(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 10000.l=100kg =0.02(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 10000.8=800kg =0.48(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 在全過(guò)程中,溶液中量保持一定,為100kg 濃縮液量為 200kg濃縮液中,水的含量為2000.48=96kg,故水的蒸發(fā)量為800-96=704kg 濃縮液中的含量為2000.02=4kg,故分離的量為100-4=96kg 第一章 流體流動(dòng) 流體的壓力 【1-1】容器A中的氣體表壓為60kPa,容器B中的氣體真空度為Pa。試分別求出A、B二容器中氣體的絕對(duì)壓力為若干帕,該處環(huán)境的大氣壓力等于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。 解 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力為101.325kPa 容器A的絕對(duì)壓力 容器B的絕對(duì)壓力 【1-2】某設(shè)備進(jìn)、出口的表壓分別為-12kPa和157kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?01.3kPa。試求此設(shè)備的進(jìn)、出口的絕對(duì)壓力及進(jìn)、出的壓力差各為多少帕。 解 進(jìn)口絕對(duì)壓力 出口絕對(duì)壓力 進(jìn)、出口的壓力差 流體的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中,正庚烷的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4,試求該混合液在20℃下的密度。 解 正庚烷的摩爾質(zhì)量為,正辛烷的摩爾質(zhì)量為。 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) 正辛烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 從附錄四查得20℃下正庚烷的密度,正辛烷的密度為 混合液的密度 【1-4】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 20℃時(shí),苯的密度為,甲苯的密度為。 混合液密度 【1-5】有一氣柜,滿(mǎn)裝時(shí)可裝混合氣體,已知混合氣體各組分的體積分?jǐn)?shù)為 操作壓力的表壓為5.5kPa,溫度為40℃。試求:(1)混合氣體在操作條件下的密度;(2)混合氣體的量為多少。 解 混合氣體的摩爾質(zhì)量 (1)混合氣體在操作條件下的密度為 (2)混合氣體,摩爾體積為 混合氣體的量為 流體靜力學(xué) 【1-6】如習(xí)題1-6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?01.2kPa。試求:(1)管子上端空間的絕對(duì)壓力;(2)管子上端空間的表壓;(3)管子上端空間的真空度;(4)若將水換成四氯化碳,管中四氯化碳液柱較槽的液面高出多少米? 解 管中水柱高出槽液面2m,h=2m水柱。 (1)管子上端空間的絕對(duì)壓力 在水平面處的壓力平衡,有 習(xí)題1-6附圖 (2)管子上端空間的表壓 (3)管子上端空間的真空度 (4)槽內(nèi)為四氯化碳,管中液柱高度 常溫下四氯化碳的密度,從附錄四查得為 【1-7】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。水銀的密度為,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫椤T嚽笤嚬艿撞康慕^對(duì)壓力為多少Pa。 解 水的密度 【1-8】如習(xí)題1-8附圖所示,容器內(nèi)貯有密度為的液體,液面高度為3.2m。容器側(cè)壁上有兩根測(cè)壓管線(xiàn),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29.4kPa。試求:(1)壓差計(jì)讀數(shù)(指示液密度為);(2)A、B兩個(gè)彈簧壓力表的讀數(shù)。 解 容器上部空間的壓力 液體密度 ,指示液密度 (1)壓差計(jì)讀數(shù)R=? 習(xí)題1-8附圖 在等壓面 (2) 習(xí)題1-9附圖 【1-9】如習(xí)題1-9附圖所示的測(cè)壓差裝置,其U形壓差計(jì)的指示液為水銀,其他管中皆為水。若指示液讀數(shù)為,試求A、B兩點(diǎn)的壓力差。 解 等壓面 由以上三式,得 已知, 習(xí)題1-10附圖 【1-10】常溫的水在如習(xí)題1-10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。測(cè)壓用的連接管中充滿(mǎn)水。兩U形管的連接管中,充滿(mǎn)空氣。若測(cè)壓前兩U形壓差計(jì)的水銀液面為同一高度,試推導(dǎo)A、B兩點(diǎn)的壓力差與液柱壓力汁的讀數(shù)之間的關(guān)系式。 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(xiàn)的距離為H。 在等壓面處 因,由上兩式求得 習(xí)題1-11附圖 因 故 【1-11】力了排除煤氣管中的少量積水,用如習(xí)題1-11附圖所示水封設(shè)備,使水由煤氣管路上的垂直管排出。已知煤氣壓力為(表壓),試計(jì)算水封管插入液面下的深度h最小應(yīng)為若干米。 解 流量與流速 【1-12】有密度為的液體,在內(nèi)徑為60mm的管中輸送到某處。若其流速為,試求該液體的體積流量、質(zhì)量流量與質(zhì)量流速。 解 (1) 體積流量 (2) 質(zhì)量流量 (3) 質(zhì)量流速 【1-13】如習(xí)題1-13附圖所示的套管式換熱器,其內(nèi)管為,外管為。內(nèi)管中有密度為、流量為的冷凍鹽水流動(dòng)。內(nèi)、外管之間的環(huán)隙有絕對(duì)壓力為,進(jìn)、出口平均溫度為,流量為的氣體流動(dòng)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣體的密度為。試求氣體和鹽水的流速。 解 液體 內(nèi)管內(nèi)徑 液體質(zhì)量流量 ,體積流量 流速 氣體質(zhì)量流量 密度 體積流量 流速 習(xí)題1-13附圖 習(xí)題1-14附圖 【1-14】如習(xí)題1-14附圖所示,從一主管向兩支管輸送20℃的水。要求主管中水的流速約為,支管1與支管2中水的流量分別為。試計(jì)算主管的內(nèi)徑,并從無(wú)縫鋼管規(guī)格表中選擇合適的管徑,最后計(jì)算出主管內(nèi)的流速。 解 主管的流量 體積流量 ,流速 管徑 選擇無(wú)縫鋼管,內(nèi)徑為, 主管內(nèi)水的流速 連續(xù)性方程與伯努利方程 【1-15】常溫的水在如習(xí)題1-15附圖所示的管路中流動(dòng)。在截面1處的流速為,管內(nèi)徑為200mm,截面2處的管內(nèi)徑為100mm。由于水的壓力,截面1處產(chǎn)生1m高的水柱。試計(jì)算在截面1與2之間所產(chǎn)生的水柱高度差h為多少(忽略從1到2處的壓頭損失)? 解 習(xí)題1-15附圖 習(xí)題1-16附圖 另一計(jì)算法 計(jì)算液柱高度時(shí),用后一方法簡(jiǎn)便。 【1-16】在習(xí)題1-16附圖所示的水平管路中,水的流量為。已知管內(nèi)徑, ,液柱高度。若忽略壓頭損失,試計(jì)算收縮截面2處的靜壓頭。 解 水的體積流量 , 截面1處的流速 截面2處的流速 在截面1與2之間列伯努利方程,忽略能量損失。 截面2處的靜壓頭 水柱 習(xí)題1-17附圖 負(fù)值表示該處表壓為負(fù)值,處于真空狀態(tài)。 【1-17】如習(xí)題1-17附圖所示的常溫下操作的水槽,下面的出水管直徑為。當(dāng)出水閥全關(guān)閉時(shí),壓力表讀數(shù)為30.4kPa。而閥門(mén)開(kāi)啟后,壓力表讀數(shù)降至20.3kPa。設(shè)壓力表之前管路中的壓頭損失為0.5m水柱,試求水的流量為多少? 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 閥門(mén)開(kāi)啟后,壓力表讀數(shù)(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 水的流量 【1-18】若用壓力表測(cè)得輸送水、油(密度為)、98%硫酸(密度為)的某段水平等直徑管路的壓力降均為49kPa。試問(wèn)三者的壓頭損失的數(shù)值是否相等?各為多少米液柱? 解 從伯努利方程得知,等直徑水平管的壓頭損失與壓力降的關(guān)系為。 習(xí)題1-19附圖 【1-19】如習(xí)題1-19附圖所示,有一高位槽輸水系統(tǒng),管徑為。已知水在管路中流動(dòng)的機(jī)械能損失為 (u為管內(nèi)流速)。試求水的流量為多少。欲使水的流量增加20%,應(yīng)將高位槽水面升高多少米? 解 管徑, 機(jī)械能損失 (1) 以流出口截面處水平線(xiàn)為基準(zhǔn)面, 水的流量 (2) 習(xí)題1-20附圖 高位槽應(yīng)升高 【1-20】 如習(xí)題1-20附圖所示,用離心泵輸送水槽中的常溫水。泵的吸入管為,管的下端位于水面以下2m,并裝有底閥與攔污網(wǎng),該處的局部壓頭損失為。若截面處的真空度為39.2kPa,由截面至截面的壓頭損失為。試求:(1)吸入管中水的流量,;(2)吸入口截面的表壓。 解 管內(nèi)徑,水密度 截面處的表壓,水槽表面(表壓) (1) 從為基準(zhǔn)面, 壓頭損失 水的流量 (2) 從 流體的黏度 【1-21】當(dāng)溫度為20℃及60℃時(shí),從附錄查得水與空氣的黏度各為多少?說(shuō)明黏度與溫度的關(guān)系。 解 20℃ 60℃ 水 空氣 水溫度升高,黏度減?。豢諝鉁囟壬?,黏度增大。 雷諾數(shù)與流體流動(dòng)類(lèi)型 【1-22】 25℃的水在內(nèi)徑為50mm的直管中流動(dòng),流速為2m/s。試求雷諾數(shù),并判斷其流動(dòng)類(lèi)型。 解 25℃,水的黏度,密度,管內(nèi)徑,流速 【1-23】 (1)溫度為20℃、流量為的水,在的直管中流動(dòng),試判斷流動(dòng)類(lèi)型;(2)在相同的條件下,水改為運(yùn)動(dòng)黏度為的油,試判斷流動(dòng)類(lèi)型。 解 (1) 流速 雷諾數(shù) (2) 雷諾數(shù) 【1-24】 20℃的水在的直管內(nèi)流動(dòng)。試求:(1)管中水的流量由小變大,當(dāng)達(dá)到多少時(shí),能保證開(kāi)始轉(zhuǎn)為穩(wěn)定湍流;(2)若管內(nèi)改為運(yùn)動(dòng)黏度為的某種液體,為保持層流流動(dòng),管中最大平均流速應(yīng)為多少? 解 (1) 水,20℃, 體量流量 (2) 管內(nèi)流體流動(dòng)的摩擦阻力損失 習(xí)題1-25附圖 【1-25】如習(xí)題1-25附圖所示,用U形管液柱壓差計(jì)測(cè)量等直徑管路從截面A到截面B的摩擦損失。若流體密度為,指示液密度為,壓差計(jì)讀數(shù)為R。試推導(dǎo)出用讀數(shù)R計(jì)算摩擦損失的計(jì)算式。 解 從截面A到截面B列伯努利方程,截面A為基準(zhǔn)面,則得 液柱壓差計(jì)1-1為等壓面 由式得 此式即為用U形管壓差計(jì)測(cè)量流體在兩截面之間流動(dòng)的摩擦損失的計(jì)算式。 【1-26】如習(xí)題1-26附圖所示,有的水平管與垂直管,其中有溫度為20℃的水流動(dòng),流速為。在截面A與截面B處各安裝一個(gè)彈簧壓力表,兩截面的距離為6m,管壁的相對(duì)粗糙度。試問(wèn)這兩個(gè)直管上的兩個(gè)彈簧壓力表讀數(shù)的差值是否相同?如果不同,試說(shuō)明其原因。 習(xí)題1-26附圖 如果用液柱壓差計(jì)測(cè)量壓力差,則兩個(gè)直管的液柱壓力計(jì)的讀數(shù)R是否相同?指示液為汞,其密度為。 解 已知管內(nèi)徑,水的溫度t=20℃ 密度,黏度,流速 雷諾數(shù) 湍流 管壁相對(duì)粗糙度 查得摩擦系數(shù) 這兩個(gè)直管的摩擦阻力損失相同,為 (1) 彈簧壓力表讀數(shù)之差值 ①水平管 在A、B兩截面列伯努利方程 因,故得 ②垂直管 在A、B兩截面間列伯努利方程,以截面A為基準(zhǔn)面, 上述計(jì)算結(jié)果表明,垂直管的大于水平管的。這是因?yàn)榱黧w在垂直管中從下向上流動(dòng)時(shí),位能增大而靜壓能減小。 (2)U形管液柱壓差計(jì)的讀數(shù)R ①水平管與前面相同,由伯努利方程得 另從U形管壓差計(jì)等壓面處力的平衡,求得 由式與式,求得 ②垂直管與前面相同,由伯努利方程得 另從U形管壓差計(jì)等壓面處力的平衡,求得 由式,求得 從上述推導(dǎo)可知,垂直管與水平管的液柱壓差計(jì)的讀數(shù)R相同。有了讀數(shù)R值,就可以分別用式求得水平管及垂直管的。 【1-27】有一輸送水的等直徑(內(nèi)徑為d)垂直管路,在相距H高度的兩截面間安裝一U形管液柱壓差計(jì)。當(dāng)管內(nèi)水的流速為時(shí),測(cè)得壓差計(jì)中水銀指示液讀數(shù)為R。當(dāng)流速由增大到時(shí),試求壓差計(jì)中水銀指示液讀數(shù)是R的多少倍。設(shè)管內(nèi)水的流動(dòng)處于粗糙管完全湍流區(qū)。 解 從習(xí)題2-25與習(xí)題2-28可知,U形管液柱壓差計(jì)的讀數(shù)R與兩截面間流體流動(dòng)的摩擦損失成正比,即。 又知道,在粗糙管完全湍流區(qū)為阻力平方區(qū),即摩擦損失與流體流速的平方成正比,。 由上述分析可知 因此 【1-28】水的溫度為10℃,流量為,在直徑、長(zhǎng)為100m的直管中流動(dòng)。此管為光滑管。(1)試計(jì)算此管路的摩擦損失;(2)若流量增加到,試計(jì)算其摩擦損失。 解 水在10℃時(shí)的密度,黏度,光滑管。 (1) 體積流量 流速 雷諾數(shù) 摩擦系數(shù) 摩擦損失 (2) 體積流量 因流量是原來(lái)的3倍,故流速 雷諾數(shù)湍流 對(duì)于光滑管,摩擦系數(shù)用Blasius 方程式計(jì)算 也可以從摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re的關(guān)聯(lián)圖上光滑管曲線(xiàn)上查得,。 摩擦損失 【1-29】試求下列換熱器的管間隙空間的當(dāng)量直徑:(1)如習(xí)題1-29附圖(a)所示,套管式換熱器外管為,內(nèi)管為;(2)如習(xí)題1-29附圖(b)所示,列管式換熱器外殼內(nèi)徑為500mm,列管為的管子174根。 習(xí)題1-29附圖 解 (1)套管式換熱器,內(nèi)管外徑,外管內(nèi)徑 當(dāng)量直徑 (2) 列管式換熱器,外殼內(nèi)徑,換熱管外徑,根數(shù)根 當(dāng)量直徑 【1-30】常壓下35℃的空氣,以12m/s的流速流經(jīng)120m長(zhǎng)的水平管。管路截面為長(zhǎng)方形,高300mm,寬200mm,試求空氣流動(dòng)的摩擦損失,設(shè)。 解 空氣,,流速。管路截面的高。 當(dāng)量直徑 雷諾數(shù) 摩擦損失 【1-31】把內(nèi)徑為20mm、長(zhǎng)度為2m的塑料管(光滑管),彎成倒U形,作為虹吸管使用。如習(xí)題1-31附圖所示,當(dāng)管內(nèi)充滿(mǎn)液體,一端插入液槽中,另一端就會(huì)使槽中的液體自動(dòng)流出。液體密度為,黏度為。為保持穩(wěn)態(tài)流動(dòng),使槽內(nèi)液面恒定。要想使輸液量為,虹吸管出口端距槽內(nèi)液面的距離需要多少米? 解 已知,體積流量 流速 從液槽的液面至虹吸管出口截面之間列伯努利方程式,以虹吸管出口截面為基準(zhǔn)面 光滑管,查得,管入口突然縮小 U形管(回彎頭) 習(xí)題1-31附圖 習(xí)題1-32附圖 【1-32】如習(xí)題1-32附圖所示,有黏度為、密度為的液體,從高位槽經(jīng)直徑為的鋼管流入表壓為的密閉低位槽中。液體在鋼管中的流速為,鋼管的相對(duì)粗糙度,管路上的閥門(mén)當(dāng)量長(zhǎng)度。兩液槽的液面保持不變,試求兩槽液面的垂直距離H。 解 在高位槽液面至低位槽液面之間列伯努利方程計(jì)算H,以低位槽液面為基準(zhǔn)面。 , 液體密度 雷諾數(shù) 管長(zhǎng),閥門(mén),高位槽的管入口,低位槽管出口,90彎頭 習(xí)題1-33附圖 【1-33】如習(xí)題1-33附圖所示,用離心泵從河邊的吸水站將20℃的河水送至水塔。水塔進(jìn)水口到河水水面的垂直高度為34.5m。管路為的鋼管,管長(zhǎng)1800m,包括全部管路長(zhǎng)度及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度。若泵的流量為,試求水從泵獲得的外加機(jī)械能為多少?鋼管的相對(duì)粗糙度。 解 水在20℃時(shí), 流量 流速 湍流 查得 摩擦阻力損失 以河水水面為基準(zhǔn)面,從河水水面至水塔處的水管出口之間列伯努利方程。 外加機(jī)械能 【1-34】如習(xí)題1-34附圖所示,在水塔的輸水管設(shè)計(jì)過(guò)程中,若輸水管長(zhǎng)度由最初方案縮短25%,水塔高度不變,試求水的流量將如何變化?變化了百分之幾?水在管中的流動(dòng)在阻力平方區(qū),且輸水管較長(zhǎng),可以忽略局部摩擦阻力損失及動(dòng)壓頭。 解 在水塔高度H不變的條件下,輸水管長(zhǎng)度縮短,輸水管中的水流量應(yīng)增大。 從水塔水面至輸水管出口之間列伯努利方程,求得 習(xí)題1-34附圖 因水塔高度H不變,故管路的壓頭損失不變。 管長(zhǎng)縮短后的長(zhǎng)度與原來(lái)長(zhǎng)度的關(guān)系為 在流體阻力平方區(qū),摩擦系數(shù)恒定不變,有 故流速的比值為 流量的比值為 流量增加了15.5% 管路計(jì)算 【1-35】用的鋼管輸送流量為的原油,管長(zhǎng)為,油管最大承受壓力為。已知50℃時(shí)油的密度為,黏度為。假設(shè)輸油管水平鋪設(shè),其局部摩擦阻力損失忽略不計(jì),試問(wèn)為完成輸油任務(wù),中途需設(shè)置幾個(gè)加壓站? 解 因?yàn)槭堑戎睆降乃焦苈?,其流體的壓力降為 油管最大承受壓力為 加壓站數(shù) 需設(shè)置2級(jí)加壓,每級(jí)管長(zhǎng)為50km,每級(jí)的,低于油管最大承受壓力。 【1-36】如習(xí)題1-36附圖所示,溫度為20℃的水,從水塔用鋼管,輸送到車(chē)間的低位槽中,低位槽與水塔的液面差為12m,管路長(zhǎng)度為150m(包括管件的當(dāng)量長(zhǎng)度)。試求管路的輸水量為多少,鋼管的相對(duì)粗糙度。 解 水, 由伯努利方程,得管路的摩擦阻力損失為 管內(nèi)水的流速未知,摩擦系數(shù)不能求出。本題屬于已知、,求的問(wèn)題。 驗(yàn)算流動(dòng)類(lèi)型 體積流量 習(xí)題1-36附圖 習(xí)題1-37附圖 【1-37】如習(xí)題1-37附圖所示,溫度為20℃的水,從高位槽A輸送到低位槽B,兩水槽的液位保持恒定。當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)水不流動(dòng),閥前與閥后的壓力表讀數(shù)分別為80kPa與30kPa。當(dāng)管路上的閥門(mén)在一定的開(kāi)度下,水的流量為,試計(jì)算所需的管徑。輸水管的長(zhǎng)度及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度共為42m,管子為光滑管。 本題是計(jì)算光滑管的管徑問(wèn)題。雖然可以用試差法計(jì)算,但不方便。最好是用光滑管的摩擦系數(shù)計(jì)算式(適用于)與及,推導(dǎo)一個(gè)之間的計(jì)算式。 解 水在 水的流量,管長(zhǎng)及管件當(dāng)量長(zhǎng)度 閥門(mén)關(guān)閉時(shí),壓力表可測(cè)得水槽離壓力表測(cè)壓點(diǎn)的距離。 兩水槽液面的距離 以低位槽的液面為基準(zhǔn)面,從高位槽A的液面到低位槽B之間列伯努利方程,得管路的摩擦損失與的關(guān)系式為 對(duì)于水力光滑管,與及之間的計(jì)算式為 代入已知數(shù) 習(xí)題1-38附圖 求得管內(nèi)徑為 驗(yàn)證范圍 湍流 符合計(jì)算式中規(guī)定的范圍 【1-38】 如習(xí)題1-38附圖所示,水槽中的水由管C與D放出,兩根管的出水口位于同一水平面,閥門(mén)全開(kāi)。各段管內(nèi)徑及管長(zhǎng)(包括管件的當(dāng)量長(zhǎng)度)分別為 AB BC BD d 試求閥門(mén)全開(kāi)時(shí),管C與管D的流量之比值,摩擦系數(shù)均取0.03。 解 從水槽的水面至出水口之間列伯努利方程,以出水口的水平面為基準(zhǔn)面,得 (a) BC管的壓頭損失 (b) BD管的壓頭損失 (c) 將式,得 因,故流量之比值 【1-39】有一并聯(lián)管路,輸送20℃的水。若總管中水的流量為,兩根并聯(lián)管的管徑與管長(zhǎng)分別為。試求兩根并聯(lián)管中的流量各為若干?管壁絕對(duì)粗糙度為。 解 用試差法求解,設(shè)各支管的流體流動(dòng)處于完全湍流粗糙管的阻力平方區(qū)。 兩根支管的相對(duì)粗糙度分別為 從教材的圖1-28查得 總流量 支管1的流量 支管2的流量 下面核算值 水在20℃時(shí), 故 由,從圖上查得,與原假設(shè)相同。 由,從圖上查得,與原假設(shè)的接近。故以上計(jì)算結(jié)果正確。 流量的測(cè)定 【1-40】 在管徑的管路中心處安裝皮托測(cè)速管,測(cè)量管路中流過(guò)的空氣流量。空氣溫度為21℃,壓力為(絕對(duì)壓力)。用斜管壓差計(jì)測(cè)量,指示液為水,讀數(shù)為200mm,傾斜角度為20度。試計(jì)算空氣的質(zhì)量流量。 解 空氣溫度,絕對(duì)壓力,空氣的密度為 水的密度 空氣的黏度 查得 空氣質(zhì)量流量 【1-41】 20℃的水在的管路中輸送,管路上安裝角接取壓的孔板流量計(jì)測(cè)量流量,孔板的孔徑為50mm。U形管壓差計(jì)指示液為汞,讀數(shù)R=200mm。試求水在管路中的質(zhì)量流量。 解 水在20℃時(shí) 孔板孔徑 從關(guān)系曲線(xiàn)上查得,在的水平段的值, U形管差壓計(jì)的讀數(shù),汞密度 孔板前后的壓力差 水的質(zhì)量流量 流速 由關(guān)系曲線(xiàn)上查得,。與前面查得值相同,計(jì)算正確。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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