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1、第一章3.答案：p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误：答成绝压5.答案：图和推算过程略 p=(Hg - H2O) g (R1+R2)=228.4kPa7.已知 n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 103 Pa M=29 g/mol 答案：(1) = pM/RT = 2.77 kg/m3 qm =qv= n 0.785d2 u =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v
2、= 0.734 m3/s常见错误： （1）n 没有计入 （2）p0按照 98.7 103 pa 计算8. 已知 d1=0.05m d2=0.068m q v=3.3310-3 m3/s （1）qm1= qm2 =qv =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2s 常见错误：直径 d 算错9. 图略 qv= 0.0167 m3/s d1= 0.2m
3、d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s(1) 在 A、B 面之间立柏努利方程 ，得到 pA-pB= 7.02103 Pa pA-pB=0.5gH2O +(CCl4-H2O)gR R=0.343m (2) 在 A、B 面之间立柏努利方程 ，得到 pA-pB= 2.13103 Pa pA-pB= (CCl4-H2O)gR R=0.343m 所以 R 没有变化12. 图略 取高位储槽液面为 1-1 液面，管路出口为 2-2 截面，以出口为基准水平面 已知 qv= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.
4、807103 Pa(表压) 在 1-1 面和 2-2 面之间立柏努利方程 z = 4.37m注意：答题时出口侧的选择： 为了便于统一，建议选择出口侧为 2-2 面，u2为管路中流体的流速，不为 0，压力为出口 容器的压力，不是管路内流体压力2-2 面选择图示流速 u压力 p突然放大效应备注出口内侧00（表 压）不存在，=0一般不选用出口侧0=0（表 压）不存在，=0可以选用出口外侧=0=0（表 压）存在，=1可以选用13.已知 qv=0.04m3/s 处于湍流状态，则 Re4000 所以 d0.039m14.答案：16 倍17. 答案： 第一种： (1)选 = 0.2mm， /d = 0.00
5、2 Re= 99.5 103 查 Moody 图，得 = 0.025 pf = 49.64 kPa H f = 4.60 m (2) 增大 10 倍 = = 2mm，=/d = 0.02 Re 不变，查 Moody 图，得 = = 0.048 pf = 95.31 kPa （pf -pf ）/pf =92% 压力损失增加了 92%第二种：(1)选 = 0.046mm， /d = 0.00046 Re= 99.5 103 查 Moody 图，得 = 0.021 pf = 41.6 kPa H f = 3.86 m (2) 增大 10 倍 = 0.46mm，/d = 0.0046 Re 不变， 查
6、 Moody 图，得 = 0.031 pf =62.8 kPa 增加了 51%错误：计算 用柏拉休斯公式，计算 利用 Moody 图，这样相互之间的偏差比较大18.答案 图略 取储槽液面为 1-1 液面，反应器入口管为 2-2 截面，以储槽面为基准水平面 已知： 在 1-1 面和 2-2 面之间立柏努利方程式 H = z +(u2)/(2g) +p/(g) + Hf =15.86m 其中 Hf = （ l/d + ）u2/ 2g =(0.035 45/0.081 + 0.5 +1 + 8.25 + 2 0.17 + 3 0.75) 0.0542/(2 9.8) -计入了管路入口的突然缩小以及出
7、口突然放大的阻力损失 P=Pe/ = Hqmg/0.65 = 79.62 W备注; 如取 =0.046mm P= 79.5 W20 题 图略 答案： （1）C 阀门打开，D 阀门关闭 取 H 面为 1-1 面，C 面为 2-2 面，并取 C 面为基准水平面 uAB/u2= dBC2/ dAB2=0.372 (1)Hf =Hf，AB+HBC (2) 其中 Hf，AB = AB (l AB +l e, AB )/d AB +0.5 uAB2/ 2g -=0.5：从水槽进入管入口（突然缩小）的 局部阻力系数 Hf，BC = BC (l BC +l e, BC )/d BC +1.0 u 2 2/ 2
8、g -=1.0：管出口（突然放大）的局部阻力系 数由方程 （1） （2）联立，得 Hf =0.953 u22 在 1-1 面和 2-2 面之间立柏努利方程 10 = u22/(2g) + Hf = u22/(2g) +0.953 u22 得出： u2= 3.16m/s uAB= 1.17m/s 流量 qV =1.55 10-3 m3/s（2）C,D 阀门全开 在 H 面和 B 面之间立柏努利方程 10 = 6 + uB2/2g +pB/g +Hf ,HB =6 + uB2/2g +pB/g + (0.5 +l AB/d AB ) uAB2/ 2g -=0.5：从水 槽进入管入口（突然缩小）的局
9、部阻力系数 4= 5.89 uB2/2g + pB/g (1)在 B 面和 C 面之间立柏努利方程HB = HC +Hf ,BC 6 + uB2/2g +pB/g = uC2/2g + (1.0 +lBC/d BC ) uC2/ 2g -=1.0：管出口（突然放大）的局部阻 力系数 (2)在 B 面和 D 面之间立柏努利方程HB = HD +Hf ,BD 6 + uB2/2g +pB/g = uD2/2g + (1.0 +lBD/d BD ) uD2/ 2g -=1.0：管出口（突然放大）的局部阻 力系数 (3)另外，qvB = qVc + qvD uB = 0.372 (uC + uD) (
10、4)方程 (1) (2) (3) (4)联立，解得 uB =2.03 m/s uC =3.04 m/s qVc =1.49 10-3 m3/suD =2.43 m/s qVD =1.19 10-3 m3/s 总流量 qV =2.68 10-3 m3/s常见错误: （1）AB 和 BC 段按照同一个流量计算； （2）C 和 D 总流量加和为 B 流量；22图略 答案： 已知 qV= 0.00417 m3/s d=0.05m = 0.3mm u =2.12m/s （1）求 H 取高位槽液面为 1-1 面，出口 C 面为 2-2 面，并取为水平基准面，之间立柏努利方程 H = u22/2g + 0.
11、5 + + l/d u2/ 2g =7.95m -=0.5：从水槽进入管入口（突然缩小）的局部阻力系数求 pA 在高位槽液面（1-1）面和 A 面之间立柏努利方程，并取 A 面为基准水平面 7.95 = uA2/2g + 0.5 + + l/d uA2/ 2g +pA/g pA =28.27 kPa （表压） 求 pB 在高位槽液面（1-1）面和 B 面之间立柏努利方程，并取 B 面为基准水平面 7.95 = uB2/2g + 0.5 + + l/d uB2/ 2g +pB/g -=0.5：从水槽进入管入口（突然缩小） 的局部阻力系数 pB =14.85 kPa （表压）（1）阀门关小 求 u
12、C 在高位槽液面（1-1 面）和 C 面之间立柏努利方程 7.95= uC2/2g + 0.5+1.0 + + l/d uC2/ 2g （1） 用试差法， 得 = 0.033 与假设接近，所以取 uC = 1.79 m/s求 pA 在 A 面和 C 面之间立柏努利方程 uA2/2g +pA/g = uC2/2g + 1.0 + + l/d uC2/ 2g 得 pA = 42.53 kPa求 pB 在 B 面和 C 面之间立柏努利方程 =0 l =10m = 0.033 uB2/2g +pB/g = uC2/2g + 1.0 + + l/d uC2/ 2g 得 pB = 10.55kPa（3）从
13、计算结果可以看出，阀门关小后，pA上升，pB下降26 题 答案：转子的形状和大小不变，所以体积和截面积 Vf 、Af不变，排出因子 CR不变 刻度最大处对应的流量为流量计的最大流量 原最大流量为 2500L/h 由转子流量计体积计算式可得由此得qv 液 =3325L/h第二章 1. 答案 解： 管路特性曲线 H = z + p/g + (u2)/2g + Hf = 11.12 + 2.8 104 qV2 由离心泵特性曲线数据作图（略） ，与管路特性曲线交点为工作点 H=33.1m qv=0.028 m3/s Pe = 9092W3. 答案：（1）取 u=2.0m/s d=0.0665m, 取 733mm 管实际 d=0.068m，实际 u=1.97m/s(2) Re = 1.3105 /d= 0.001 查 Moody 图 得 = 0.021 H=z + p/g + (u2)/2g + Hf =23.1m 根据最大流量和压头 H，选 IS80-50-315 型离心泵 转速 1450r/min 提供流量为 30m3/h， 压头为 31.5，m 效率为 56% 满足要求。 (NPSH）r = 3.0m （3）Hg，允= p0/g - pv/g -（NPSH）r -Hf =6.93m f 钢 - 水水液 f 铅 - 液q v水q v 液
