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1、 3.某流化床反映器上装有两个U型管压差计,如本题附图所示。测得R1= 400 m 2 50 mm，批示液为水银。为避免水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 =5 。试求AB两处的表压强。分析：根据静力学基本原则，对于右边的U管压差计,aa为等压面，对于左边的压差计,bb为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。解:设空气的密度为，其她数据如图所示 aa处 A+h1 = 水R3 + 水银R2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽视不记即:=1.01039810.05 + 136103.81.05 = 7.16103 a -b处 PB
2、 +ggh3 P + ggh2 水银g1 PB = 13.613.10.4 +7.603 6.53Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离 = m，管压差计的批示液为水银,煤油的密度为820Kg。试求当压差计读数R=6m时,相界面与油层的吹气管出口距离h。分析:解此题应选用的合适的截面如图所示:忽视空气产生的压强，本题中11和4-4为等压面，2-2和33为等压面,且1和22的压强相等。根据静力学基本方程列出一种方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高 在1-与2-2截面之间 1 =2+ 水银g = 4 ，P2= P 且P3 = 煤
3、油h ， P4 = 水g（H-h）+ 煤油g(h ） 联立这几种方程得到 水银R 水g（Hh)+ 煤油g(h + h）煤油gh 即水银gR =水gH +煤油gh 水g 带入数据1.011- 3610.68=h(1.00.821)h= 048m.根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。压差计中以油和水为批示液,其密度分别为23 ,83,U管中油水交接面高度差R 30，两扩大室的内径D 均为60 m，U管内径d为 m。当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。分析：此题的核心是找准等压面，根据扩大室一端与大气相通,另一端与管路相通，可以列出两个方程，联立求解解：由静力学
4、基本原则，选用1-为等压面, 对于管左边 表+ 油g（1+)= 1 对于U管右边 水gR + 油gh2 p表 =水R + 油g2-油g（+） 水gR-油gR油g（2-h1） 当表0时,扩大室液面平齐 即 (D2）(2h1)= (d/）R 2-h1=3 m p表=2.5712Pa8.高位槽内的水面高于地面m,水从1084mm的管道中流出，管路出口高于地面2。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按hf = 65 u2 计算,其中为水在管道的流速。试计算： AA 截面处水的流速; 水的流量，以m3/h计。分析:此题波及的是流体动力学,有关流体动力学重要是能量恒算问题,一般运用的是柏努力方程式。运
5、用柏努力方程式解题的核心是找准截面和基准面，对于本题来说,合适的截面是高位槽1,和出管口 22,如图所示，选用地面为基准面。解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的11, ,2,处列柏努力方程Z1 + 0 +1/ Z2 2/2 P2/+ （Z Z）g =2/2 + 6.u2 代入数据 (8-2)9.8 72 , u 9m换算成体积流量 S =uA=.9 4 0.12 3600 = 8/ 10.用离心泵把0的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为762.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.660a，水流经吸入管与排处管(不涉及喷头)
6、的能量损失可分别按f，=u,20u2计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速ms。排水管与喷头连接处的压强为98.010Pa(表压）。试求泵的有效功率。分析:此题考察的是运用柏努力方程求算管路系统所规定的有效功率把整个系统提成两部分来解决，从槽面到真空表段的吸入管和从真空表到排出口段的排出管，在两段分别列柏努力方程。解：总能量损失f=hf+,hf， u1=22u+10u=2u在截面与真空表处取截面作方程: z0g+u022P0=z+u22+P1+hf，1 （ 0-P1）/= z1u/2 +,1 u=ms w=uA=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面 z1g+22+P+W
7、e=z2+22+P2+hf，2 We= z2g+u2/2+P/+h,2( z1+u22+P) 12.59.1+(.+24.66）/998.1+12=85.97J/k Ne=Wews8.97.2.2w1本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为10kg/m，循环量为m。管路的直径相似,盐水由A流经两个换热器而至B的能量损失为9.1kg,由B流至A的能量损失为J/kg,试求:（1)若泵的效率为70%时，泵的抽功率为若干kw？()若A处的压强表读数为24.210Pa时,处的压强表读数为若干Pa?分析：本题是一种循环系统,盐水由A经两个换热器被冷却后又回到A继续被冷却，很明显可以在换热器-B和BA两
8、段列柏努利方程求解。解:(1)由A到截面处作柏努利方程 uA2+PA/1=ZBguB2+P+9.1 管径相似得uA=uB （PA-P）ZBg+.1由B到A段，在截面处作柏努力方程 Bg+uB/+PB/+We0+PA4We(PA-PB)/ Bg49.1+41.1J/kg S=V6/60010=11kg/ =WeWS=147111=1618. 泵的抽功率=N /6%2311.72.31k（）由第一种方程得（P-PB）/=Zg+9.81得 B-(ZBg+.8)=245.10-1100(781981)=62104Pa.用压缩空气将密度为10kg/m的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽,两槽的液位恒定。管路直
9、径均为035mm,其她尺寸见本题附图。各管段的能量损失为,AB=hf，CD2，h,C=1.1u2。两压差计中的批示液均为水银。试求当R1=4m,=200m时:（）压缩空气的压强P1为若干？(2)U管差压计读数R2为多少？解:对上下两槽取截面列柏努力方程0+Pg+P2/+h P1= g+2 +hf=09.81100100（u+182）=107.91+3498u在压强管的B,C处去取截面,由流体静力学方程得 PB+g(x+R)=P+（BC+x）+水银R1g B+110981(.045x)=c 09.1(+x)+.619.05 PPC=5.91P在B,C处取截面列柏努力方程 0uB/PB/Z+uc2
10、/2+C/+h,B 管径不变，ub= cP-PC（Zg+f，C)1100（1.182+59.8）=5.10u=4.7m/s 压缩槽内表压1=.205P（2）在B,处取截面作柏努力方程0u2+P=Z+00+hf，BC+f，CDPB=(.81+.82+u2-0.u)100=.514PPB-gh=水银R2g835011009.10.21.61098R2R2=609.7mm5.在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置U管压差计,以测量两截面的压强差。当水的流量为1000kg/h时,U管压差计读数为10mm，粗细管的直径分别为03.m与45.mm。计算：(1）1kg水流经两截面间的能量
11、损失。(2）与该能量损失相称的压强降为若干a？解:(1）先计算，B两处的流速： uA=wA=295s,uB= ws/sB在A，B截面处作柏努力方程：zAg+uA/2P/=zB+uB2/2+B+hf1kg水流经A，B的能量损失：hf=(u2-B2）/+(- PB）/=(uA-u2)2+gR=4.41J/kg(2）.压强降与能量损失之间满足: h=P/ f=.410 20.每小时将210kg的溶液用泵从反映器输送到高位槽。反映器液面上方保持26710a的真空读,高位槽液面上方为大气压强。管道为的钢管，总长为50m,管线上有两个全开的闸阀,一种孔板流量计(局部阻力系数为4)，5个原则弯头。反映器内液
12、面与管路出口的距离为15m 。若泵效率为0.7,求泵的轴功率。解: 流体的质量流速 s =2104/60= 5.56 g 流速 us/(A).43m/s 雷偌准数Re=du= 16599 4000 查本书附图1-29得 5个原则弯头的当量长度: 5.1=10.5m 2个全开阀的当量长度： .509m局部阻力当量长度e05 + 09 11.4m 假定1/1/2 lg(d /) +1.= 2 lg(6/0.3) +1.4 0.029检查 /(Re1/2) = 0.08 0.00 符合假定即 =029全流程阻力损失 (+ e)/d 2/+ u2 = .02(511.)(68103) + 1/2 = 3086 J/K 在反映槽和高位槽液面列伯努利方程得 P1/+ W = Z + P/+ We = Z +
