化工原理习题讲解
例2、容重为γa和γb的两种液体,装在如图所示的容器中。已知:γb=9.807KN/m2、大气压强Pa=98.07 KN/m2,其它尺寸如图,求γa和PA。
解:1)先求γa
由自由面上的压强等于大气压强可知:
P1= P4 = Pa=98.07 KN/m2
根据静止、同种、连续流体的水平面为等压面的规律:
P2= P3
2)再求A点的压强
PA = γb*0.85 + Pa= 106.407kPa
例3、求如图所示的压差。
例4、
在按连接管内充满了水计算:
例5(周谟仁p71 、3-13)、水流由水箱经前后相连的两管流出大气中。大小管断面的比例为2:1。全部水头损失见图,(1)、求出口流速、(2)、绘总水头线和测压管水头线、(3)、求BC的中点M处的压强。
解:(1)求流速。取断面1-1、2-2。基准面为管轴出口。
P1=0 Z1=8.2m u1=0
P2=0 Z2=0
8.2+0+0=0+0+u22/2g+h1-2
h1-2=0.5 u12/2g+ 0.1u22/2g+ 3.5u12/2g+ 2u22/2g
因为大小管断面的比例为2:1,u2=2u1
h1-2=3.1u22/2g u2==6.25m/s
(2)、绘总水头线和测压管水头线
(3)、M点压强
取1‘-2截面列柏努力方程
(沿程损失)
例(化工p29 1-13)、有一内径为25mm的水管,如管中流速为1.0m/s,水温为20oC,求:(1)管道中水的流动类型;(2)、管道内水保持层流的最大流速。
解(1)、20oC时水的粘度为10-3Pa.s,密度为998.2Kg/m3,则
Re= = 2.5╳104>4000 紊流
(2)、因层流最大雷偌数为2000,即
Re==2000 umas=0.08m/s
园管λ主要计算公式
流态
Re
阻力区
断面流速分布
λ计算式
层流
<2000
λ=64/Re
临界
2000-4000
扎依琴柯公式
紊
流
光滑区
>4000
过渡区
粗糙区
例1、某输送铁屑的除尘系统由两个吸气口,其中一段压力损失为40,另一点风量Q=5000m3/h,L=6m,λ=0.015,ξ=2.5,按阻力平衡要求,求该支管的管径。
解;查手册确定合理流速
u=19m/s
计算管径:假设d=300mm
H2=(λL/d +ξ)*γu2/2g
=(0.3+2.5)*23.76
=66.5mmH2O
阻力不平衡率:
(H1-H2)/H1=(40-66.5)/40=66%>10%
调整管径:
d=340mm
H3=(λL/d +ξ)*γu2/2g
=39.26mmH2O
(H1-H3)/H1=(40-39.26)/40=1.8%<10%
再算u。
例7-5、有一间歇操作干燥器,物料干燥速率曲线如图,若将物料由含水量
w1=27%干燥到w2=5%(均为湿基),湿物料的质量为200kg,干燥表面积为