(完整版)化工原理流体流动题库.. 下载本文

6. 在图示装置中,水管直径

为Φ57×3.5 mm。当阀门全闭时,压力表读数为0.3大气压, 而在阀门开启后,压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH2O,求水的流量为若干m/h?

解:阀门全闭时,由P2 =ρgH,H = 0.3×1.013

×10/(1000×9.81)= 3.1 m

即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m。 阀门开启时,以水槽液面为上游截面1-1',

压力表处为下游截面2-2',管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式

5

3

Z1 =H =3.1 m,Z2 = 0,P1 = 0,P2= 0.2×1.013×10 Pa,u1≈0,Σhf/g = 0.5 mH2O

代入上式 3.1 = 0.2×1.013×10/(1000×9.81)+ /(2×9.81)+ 0.5

解得 u2 = 3.24 m/s Vh =(π/4)du×3600 = 22.9 m/h

7.如图所示,密度为850 kg/m

3

3

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的料液从高位槽送入塔中,高位槽内的液面维持恒定。塔内表压强为9.81×10 Pa,进料量为5 m/h。连接管直径为 38×2.5 mm,料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg(不包括出口的能量损失)。

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3

求:高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少?

解:以高位槽液面为上游截面1-1',连接管出

口内侧为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。

m/s

3

式中 Z1 = 0,u1≈0,

p1 = 0(表压),p2 = 9.81×10 Pa(表压),Σhf = 30 J/kg

将上述数值代入柏努利方程,解得

m

高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37 m。

8. 如图所示,用泵将储槽中密

度为1200 kg/m的溶液送到

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蒸发器内。储槽内液面维持恒定,其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200mmHg(真空度),蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m,输送管道的直径为 68×4 mm,送料量为20 m/h,溶液流径全部管道的能量损失为120 J/kg,求泵的有效功率。

解:以储槽的液面为上游截面1-1',管路出口

内侧为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。

2u12p1u2pgz1???we?gz2??2??hf2?2?3

式中 Z1 = 0,Z2 = 15 m,p1 = 0(表压),

Pa(表压)