② 取1-1和2-2截面，并以1-1截面为基准水平面。

2p1u12p2u2 z1???z2???g2g?g2gz1?0 z2?0.5m p1?0 p2?? u1?0 u2?4.43m/s

代入上式得：p2??1.5mH2o??14.7kpa（表压）

6．本题图为管壳式换热气示意图，热、冷溶液在其中交换热量。已知换热器外壳内径为600mm，

其中装有269根φ25mm×2.5mm的列管束。每小时有5×10kg冷流体在管束外流过，已知该冷流体的平均密度为810kg/m,粘度为1.91×10Pa·s。试求冷流体在管束外流过的流型。

3

-3

4

试题6附图 试题7附图

?解：de?4 u??0.642?269?0.0252?0.6??269???0.025?0.0262m?26.2mm

5?104810?3600??4?0.62?269?0.0252??0.114m/s

Re?deu???0.0262?0.114?810?1266.7

1.91?10?3答：流体的流动型态为层流。

7. 合成氨工业的碳化工段操作中，采用本题图所示的喷射泵制浓氨水。喷射泵主体为Φ57mm×3mm的管子渐收缩成内径为13mm的喷嘴。每小时将1×104kg的稀氨水连续送入，流至喷嘴处，

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因流速加大而压力降低将由中部送入的氨气吸入制成浓氨水。稀氨水性质与水近似，可取其密度为1000kg/m3。稀氨水进口管上压强表读数为1.52×105Pa,由压强表至喷嘴内侧的总摩擦阻力为2J/kg。试求稀氨水在喷嘴内侧的压强。 解：如图 取1-1和2-2截面，

2p1u12p2u2z1???z2???hf

?g2g?g2gz1?0 z2?0

p1?1.52?105pa p2??

10000?0.051?u1??1.36m/s u2?1.36????20.93m/s 2??3600?1000?0.051?0.013?42hf??0.204m

9.812p21.52?1051.36220.932代入上式求得????0.204??6.943m液柱

?g1000?9.812g2g则：p2??6.943?1000?9.81??68115pa（表压） 答：略。

8. 用内径为300mm的钢管输入20℃的水，为测取管内水的流量，采用了如图所示的装置。在2m长的一段主管上并联一根总长为10m（包括所有局部阻力的当量长度）、公称直径为2英寸的普通水煤气管，其上装有转子流量计，示值为2.72m/h。求主管中水的流量？（已知：?主?0.018

3

。?支?0.030）

试题8附图 试题9附图

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解：根据hf主?hf支得：

22u支2.722u主10?0.343m/s 其中u支?0.018???0.03??2?0.32g0.0532g3600?0.0534解得：u主?2.35m/s 所以：V主?2.35??4?0.32?0.17m3/s?599.16m3/h 答：略

9. 如图所示的水冷却装置中，处理量为60 m3/h，输入管路的内径为100mm的钢管，喷头入口

处的压强不低于0.5at（表压），管路计算总长度（包括所有局部阻力的当量长度）为100m，

3摩擦系数??0.025。求泵的功率？（??992kg/m）

解：取热水槽液面为1-1截面，冷水槽液面为2-2截面，并以2-2截面为基准水平面。

2p1u12p2u2z1???H?z2???hf

?g2g?g2g z1?3m z2?0

p1?0 p2?0.5at?49050pa u1?0 u2?603600???0.124?2.12m/s

1002.122 hf?0.025???5.73m

0.12g490502.122??5.73?3?7.96m 代入求得：H?1000?9.812?9.81则：N?HgWs?7.96?9.81?4

60?992?1291W?1.3kW 答：略 360010. 每小时将2×10kg的溶液用泵从反应器输送至高位槽。反应器上方保持200mmHg的真空度，

高位槽液面为大气压。管道为Φ76×4的钢管，总长为50m。管线上有两个全开的闸阀，ξ=0.17；一个孔板流量计，ξ=4；5个标准弯头，ξ=0.75。反应器液面与管道出口的垂直距离为15m。若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。（已知：溶液的密度为1073kg/m,粘度为0.63cp，管路中λ=0.03）。

3

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试题10附图

解：取反应器液面为1-1截面，高位槽液面为2-2截面，并以1-1截面为基准水平面。

2p1u12p2u2z1???H?z2???hf?g2g?g2g

z1?0 z2?15m

p1??200?133??26600pa p2?0

u? u1?0 u2?0

2?1043600???0.0682?10734?1.43m/s

250??1.43 hf??0.0?3?0.?17?2?4?0.?75?5?0.5?1m

0.068??g23.326600?15?3.3?20.83m

1073?9.8120000?1135W 则：N?HgWs?20.83?9.81?36001135?1622W答：略 轴功率为：N轴?0.7代入求得：H?11. 本题附图所示，用玻璃虹吸管将硫酸从贮槽中吸出，硫酸的液面恒定不变，液面距虹吸管出

口的垂直距离为0.4m，求硫酸在出口内侧的流速。

试题11附图

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