化工原理习题解答

即流量减少10%。

25.如附图所示,用泵将贮槽中20℃的水以40m3/h的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定,且相差20m,输送管内径为100mm,管子总长为80m(包括所有局部阻力的当量长度)。试计算泵所需的有效功率。(设管壁的粗糙度为0.2mm)

解: u?Vs403600???1.415m/s 20.785?0.124d20℃水物性:ρ?998.2kg/m3,μ?1.005cP Re?du?0.1?998.2???1.4151.005?10?3?1.405?105 根据?/d?0.2/100?0.002 ,查得??0.025

在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程: z1g?p1??12u2?Wp2121e?z2g???2u2??Wf 简化: We?z2g??Wf

?W?l??leu2801d2?0.025?0.1?.4152而: f?2?20.0J/kg

?We?20?9.81?20.0?21.62J/k gms?Vs???403600?998.2?11.09kg/s Ne?We?ms?216.2?11.09?2398W?2.40kW 26.有一等径管路如图所示,从A至B的总能量损失为?Wf。若压差计的读数为R,指示液的密度为?0,管路中流体的密度为

?,试推导?Wf的计算式。

解:在A-B截面间列柏努利方程,有

zAg?pA??12u2?zpB12ABg???2uB??Wf 等径直管,故上式简化为

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题25 附图

题26 附图

zAg?pA??zBg?pB???Wf pA?pB ?Wf?(zA?zB)g?对于U形压差计,由静力学方程得

? (1)

pA?zA?g?pB?(zB?R)?g?R?0g

(pA?pB)?(zA?zB)?g?R(?0??)g (2)

(1)、(2)联立,得

?Wf?

R(?0??)g?

27.求常压下35℃的空气以12m/s的速度流经120m长的水平通风管的能量损失和压力损失。管道截面为长方形,长为300mm,宽为200mm。(设?d=0.0005)

解: 当量直径: de?4ab2ab2?0.3?0.2???0.24m

2(a?b)a?b0.3?0.2 35℃空气物性: ρ?1.1465kg/m3,μ?18.85?10?6pa?s Re? 由 ?deu???0.24?1.1465?12?1.752?105 ?618.85?10d?0.0005,查得??0.019

lu2120122?0.019???684J/k g ??Wf??de20.242

?Pf??Wf???684?1.1465?784.2Pa

28.如附图所示,密度为800 kg/m3、黏度为1.5 mPa·s 的液体,由敞口高位槽经φ114×4mm的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa(表压),两槽的液位恒定。液体在管内的流速为1.5m/s,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度

?d=0.002,试计算两槽液面的垂直距离?z。

题28 附图

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解: 在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程:

z1g?p1p112?u12?z2g?2?u2??Wf?2?2p2??Wf

简化: ?zg?? Re?由 ?du??d?0.106?800?1.54 ?8.48?10?31.5?10?0.002 ,查得??0.026

管路中: 进口

>>闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳婀遍埀顒傛嚀鐎氼參宕崇壕瀣ㄤ汗闁圭儤鍨归崐鐐差渻閵堝棗绗掓い锔垮嵆瀵煡顢旈崼鐔蜂画濠电姴锕ら崯鎵不缂佹﹩娈介柣鎰綑閻忔潙鈹戦鐟颁壕闂備線娼ч悧鍡涘箠閹伴偊鏁婂┑鐘插€甸弨浠嬪箳閹惰棄纾归柟鐗堟緲绾惧鏌熼幆褍顣虫俊顐灦閺岀喖顢涢崱妤冪伇闁告艾顑夊娲传閸曨厾鍔圭紓鍌氱С缁舵岸鎮伴鈧畷鍫曨敆婢跺娅栭梻浣瑰缁诲倸螞瀹€鍕闁告侗鍠氱弧鈧梺姹囧灲濞佳勭濠婂嫪绻嗘い鏍ㄧ啲閺€鑽ょ磼閸屾氨孝妤楊亙鍗冲畷鐓庘攽閸偅袨闂傚倷绶氶埀顒傚仜閼活垱鏅堕濮愪簻妞ゅ繐瀚弳锝呪攽閳ュ磭鍩g€规洖宕灃闁逞屽墲閵嗘牜绱撻崒姘偓鎼佸磹閸濄儳鐭撻柡澶嬪殾濞戞鏃堝焵椤掑嫭鍋濆┑鐘宠壘闁裤倖淇婇妶鍕槮濞存粍绮撳铏圭矙鐠恒劎顔囬梺姹囧妿閸忔﹢鐛箛娑欐優闁革富鍘鹃敍婊呯磽閸屾瑩妾烽柛銊ョ秺閻涱噣寮介鐔哄幍闂佸憡鍔樼亸娆戠不濞差亝鐓忛柛銉e妼婵本銇勯敃鈧顓犳閹烘挻缍囬柕濞垮劜鐠囩偤姊虹拠鈥虫灀闁哄懐濮撮悾宄邦潨閳ь剟骞婇悩娲绘晞闁圭ǹ楠告禍婵堢磽閸屾艾鈧悂宕愭搴㈩偨闁跨喓濮寸粣妤呮煛瀹ュ骸骞楅柛瀣儔閺岀喖骞嗚閿涘秹鏌¢崱顓犵暤闁哄瞼鍠栭幃婊冾潨閸℃ḿ鏆﹂梻浣呵归敃锕傚礂濮椻偓楠炲啫螖閸涱喖浠洪梺璋庡棭鍤欐繝鈧柆宥呮瀬妞ゆ洍鍋撴鐐叉椤︻噣鏌¢埀顒佺鐎n偆鍘藉┑鈽嗗灥濞咃絾绂掑☉銏$厸闁糕€崇箲濞呭懘鏌嶇憴鍕伌妞ゃ垺鐟ч崰濠囧础閻愭惌鍟€闂傚倷鑳堕幊鎾剁不瀹ュ鍨傜痪顓炴噽娴滆棄鈹戦悙瀛樺鞍闁告垵缍婂畷褰掑箮閽樺鍔﹀銈嗗笒閸燁偊鎮¢幇鐗堢厪闁搞儜鍐句純閻庢鍠楀ḿ娆掔亙闂侀€炲苯澧紒鍌氱У閵堬綁宕橀埞鐐闂備礁鎲$换鍌溾偓姘煎櫍閹偟鎹勯妸褏锛滈梺鍝勮閸庢娊鎮鹃悜姗嗘闁绘劕寮堕ˉ銏⑩偓娈垮櫘閸o絽鐣锋總鍓叉晝闁挎繂妫欓悵顐⑩攽閻樺灚鏆╅柛瀣仱瀹曞綊宕奸弴鐔告珖闂佸啿鎼崐鎼侇敋闁秵鐓ラ柣鏇炲€圭€氾拷<<
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