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1、 1 解题思路: 1. 已知:pa=101.3kPa, =1000kg/m3, i=13600kg/m3, R=120mm, H=1.2m。 求:PA(绝) (Pa) ,PA(表) (Pa) 解题思路:以 1-2-3 为等压面,列静力学方程: PA=P1+g (H-R) P1=P2=P3 P3=Pa+iRg PA= Pa+iRg+(H-R)g PA(表)= PA(绝)- pa 2. 已知:R=130mm, h=20cm, D=2m, =980kg/m3, i=13600kg/m3。管道中 空气缓慢流动。 求:贮槽内液体的储存量 W。 解题思路:(1) 管道内空气缓慢鼓泡 u=0,可用静力学原理
2、求解。 (2) 空气的很小,忽略空气柱的影响。 Hg =Ri g W= 4 1 D2(H+h) 3. 已知:T=20(苯) ,=880kg/m3, H=9m, d=500mm,h=600mm。 求:(1) 人孔盖受力F(N) (2) 槽底压强P(Pa) 解题思路:(1) 由于人孔盖对中心水平线有对称性,且静压强随深度作线性变 化, 所以可以孔盖中心处的压强对全面积求积得F。 2 F=PA=g(H-h) 4 1 d2 (2) P=g H 4. 已知:HS=500mm,油=780 kg/m3, 水=1000 kg/m3 求:H(m) 。 解题思路:假定:由于液体流动速度缓慢,可作静力学处理,HS油
3、g=Hg = = 油油 S HH 5. 已知:i=13600kg/m3, =1000 kg/m3, h1=1.2m,h2=0.3m,h3=1.3m, h4=0.25m。 求: PAB(Pa) 解题思路:PA-PC=(h1-h2)(i )g PC-PB=(h3-h4)(i )g PA-PB=(h1-h2+h3-h4) (i )g 又ZA=ZB PAB=PAB 6. 已知:D=9m,m=10t 求: P,h。 3 解题思路:设大气压为P0,由题设条件知可用静力学求解。 mg)PP(D 4 0 2 = 0 2 4 P D mg P+ =+ = ghPP 0 += 7. 已知:P(真)=82kPa,P
4、a=100kPa 求: P(绝),H 解题思路:P(绝)=Pa-P(真) P(绝)+gH=Pa 8. 已知:A=B=,指示剂密度为i 求:(1) R与H之关系 (2)PA与PB之关系 4 解题思路:(1)由静力学可知: PA-PB=R (i )g =H (i )g (2)i PA-PB=H(i )g0 即 PAPB PA+ZAg PB +ZBg PAPB+(ZB-ZA)g PB 9. 已知:如图所示: 求证: 2 2 112aB D d hg)(hgPP= 解题思路:作1-1等压面,由静力学方程得 ghghPghP 21B1a +=+(1) 22 d 4 hD 4 h = 2 2 D d hh
5、=代入(1)式 ghg D d hPghP 21 2 2 B1a +=+得 10已知:dp=(Xdx+Ydy+Zdz), P h=0=Pa, T=const, 大气为理想气体。 求:大气压与海拔高度h之间的关系。 解:大气层仅考虑重力,所以 X=0,Y=0,Z=-g,dz=dh dp=-gdh 又理想气体 RT pM = 其中M为气体平均分子量,R为气体通用常数。 5 11 已知: 钢管1144.5mm P=2MPa (绝),T=20, 空气流量qV0=6300m3/h (标准状态), 求:u、qm、G 解题思路: (1)Pqv=nRT 1 0 0 1 01 P P T T qq VV = 2
6、 1 4 1 d q u V = = (2) RT pM = = =uG (3) 4 .22 29 0 = = 00Vm qq= 12已知:qV=60m3/h,dA=100mm, dB=200mm, hAB=0.2m, i=1630 kg/m3, =1000 kg/m3, 求:(1)指示剂哪侧高,R=? (2)扩大管道改为水平放置,压差计的读数有何变化? 解题思路:(1) 取A、B两个管截面列柏努利方程 22 22 BBAA uu +=+ PP 得 )( 2 22 ABBAAB uu= PPP PBA=Rg (i -) (2) 若改为水平放置后,由于uA、uB不变,则 PBA也不变,由PBA=
7、Rg (i -) R值也不变,即压差计指示的是总势能差。 13已知:d=200mm, R=25mm, i =1000kg/m3,=1.2 kg/m3。 6 求:qV(m3/h) 解题思路:列1-2两截面伯努利方程 2 u gz P 2 u gz P 2 2 2 2 2 1 1 1 +=+ P1=Pa,z1=z2,u1=0 2 22a u 2 PP = 由U形压差计,Pa-P2 =Rg(i -) (忽略空气柱) 2 22 4 1 duqV= 14已知:H=0.8m,h=0.6m,D=0.6m,d=10mm,CO=0.62, 求:液面下降0.5m所需的时间。 解题思路:列1-2截面伯努利方程,小孔
8、中心处为基准面 2 u gz P 2 u gz P 2 2 2 2 2 1 1 1 +=+ P1=P2=Pa,z2=0, z1=H-h=0.8-0.6=0.2m, u1=0 )(2 2 hHgu= 小孔实际流速 u0=C0u2 液面下降 0.5m 29已知:T=20(苯) ,H=5m, P1=P2=Pa,323mm,=0.05mm, l=100m 求:qV 解题思路:列两槽液面间柏努利方程 2 u d l 2 u gz P 2 u gz P 22 2 2 2 2 1 1 1 +=+ P1=P2=Pa,u1=u2=0, z1=H, z2=0 002. 0 26 05. 0 d/ 2 u d l
9、gH 2 = = 假设流动已进入阻力平方区,查莫迪图=0.023 17 l gHd u = = 2 T=20,苯=880kg/m 3,=0.67mPaS = = ud Re 查莫迪图 与假设有差距,重新计算 l gHd u = = 2 30已知:d=2m,/d=0.0004,烟气=0.67kg/m3,=0.026mPaS, qv=80000m3/h, air=1.15kg/m3,P1(真)=0.2kPa 求: H 解题思路:列烟囱底部(1截面)与顶部(2截面)柏努利方程 21f 2 2 2 2 2 1 1 1 h 2 u gz P 2 u gz P +=+ 烟烟 烟囱 d1=d2, u1=u2
10、 z1=0, z2=H P1=Pa-P1(真) P2= Pa-air gH 2 u d H h 2 21f = 2 4 1 d q u v = = = = ud Re /d=0.0004, 查表得 18 1-2截面间柏努利方程为 2 ( 2 1 u d H gH gHP air + = + = 烟烟烟烟 真)真) 烟囱得以排气的必要条件是烟Red极限=8104 由图 1-54,查得 C0=0.625 = = )(2 00 i gR Cu 0 muu = = = = ud d Re验证:验证: 39已知:转子流量计 qvair=4004000l/h,f =2670kg/m3, 求: 2 vco
11、q上限 解:由转子流量计 )( )( q q airfco cofair vair vco 2 22 = 气2000 =64/Re ) Re 7 .18 d 2 lg(274. 1 1 + = 否 |-0|pB 必有utAutB 能否将A、B分开,取决于A最小颗粒的沉降速度,是否大于B最大颗粒的沉 降速度。 2 max min max min )( )( = = pB pA pB pA tB tA d d u u 若utAminutBmax,则 A、B可完全分开。 7. 求证:Re2与ut无关的无因次数群。 求:Re2小于何值时,沉降是斯托克斯区 解题思路:当颗粒力平衡时 0FFFF Dbg
12、= 45 2 t 2 pp 3 p u 2 1 d 4 g)(d 6 = 即 g )( u3 d4 p 2 t p = = ptd u Re而 2 2 p 2 t 2 p 2 t p 2 du g )( u3 d4 Re = 2 p 3 p 3 g)(d4 = 与ut无关。 当沉降在斯托克斯区 =24/Re, Remax=2,可得 max 2) Re( 8. 已知: 粒径m 510 1020 2040 40100 质量分率x入i 0.20 0.20 0.30 0.30 粒级效率i 0.80 0.90 0.95 1.00 W入=18g/m3 qv=1850m3/h 求:0,出口粒度分布,W出(k
13、g/day) 解题思路:0=xii 入 出入 W WW 0 = 入出 )(W1W 0 = i ii i W WW 入 出入 = 入入 入 入 入 入出 )()( W)1 (x W1 W W W1W ii i i iii = = 0 iii i 1 x)1 W W x = 入 出 出 出 ( 1 105 出出 xmd p = 2 2010 出出 xmd p = 3 4020 出出 xmd p = 4 10040 出出 xmd p = 入出 )( 入出 )(WW 0 1= 46 9. 已知:D=1.2m, m=3.62吨, p=1100kg/m3, L固=5m, L流=10m。 求: (1)固 (
14、2)流 (3)P 解题思路: (1)颗粒所占体积 p p m V = = 床层 固固 LDV 2 4 = = V Vp =1 固固 (2)流化床 流流 LDV 2 4 = = V Vp =1 流流 (3)g A m p p )( =P ppp = g A m =P 10已知:颗粒质量m,颗粒密度p,流体密度, 求证:流化床压降g)( A m p p =P (用动量守恒定律) 解题思路:颗粒重力 F2=-mg 流体受重力g m )ZZ(AG p 12 = 两截面压差 F1=A(P1P2) 动量守恒 F=m (u2u1)=0 47 0mgg m )zz(A)PP(A p 1221 = 11. 已知:dp=55m, p=1300kg/m3, =1.54kg/m3, =0.0137mPas, D=2m, u=0.3m/s, 求:D扩。 解题思路:设dp=55m颗粒沉降在斯托克斯区 = = 18 )( 2