化工原理习题

1、6 6某流化床反应器上装有两个某流化床反应器上装有两个U U形管压差计，如本题附图所形管压差计，如本题附图所 示。测得示。测得R1R1400mm400mm，R2R250mm50mm指示液为汞。为防止汞蒸气指示液为汞。为防止汞蒸气 向空间扩散，在右侧的向空间扩散，在右侧的U U形管与大气连通的玻璃管内装入一形管与大气连通的玻璃管内装入一 段水，其高度段水，其高度R3R350mm50mm。试求。试求A A、B B两处的表压力。两处的表压力。 解解: : mmHgkPaPa gRgRp HgOHA 7 .5316. 71016. 7 05. 081. 91360005. 081. 91000 3 2

2、3 2 mmHg.kPa. Pa.gRPP HgAB 94535160 100516400080791360010167 43 1 l0l0在如本题附图所示的贮油罐中装有密度为在如本题附图所示的贮油罐中装有密度为960kg/m3960kg/m3的油的油 品，油面距罐底的高度为品，油面距罐底的高度为9.6m9.6m，油面上方为常压。在罐侧壁，油面上方为常压。在罐侧壁 的下部有一直径为的下部有一直径为760mm760mm的人孔，其中心距罐底的人孔，其中心距罐底800mm800mm，人孔，人孔 盖用盖用14mm14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为

3、39.23Mpa39.23Mpa，问至少需要几个螺钉，问至少需要几个螺钉? ? Pa.gHpA 4 102988069819960 N.ApF AAA 424 10763760 4 1 14310298 N.FB 3 2 6 100460140143 4 1 102339 726 10046 10763 3 4 . . . F F n B A 解：人孔中心处压力为：解：人孔中心处压力为： 则人孔平均受力为则人孔平均受力为: : 每个螺钉可以承受的力为：每个螺钉可以承受的力为： 需要的螺钉数目为：需要的螺钉数目为： 1212某厂用某厂用 1141144.5mm4.5mm的钢管输送压力的钢管输送压

4、力P P2.0MPa(2.0MPa(绝压绝压) )、 温度为温度为2020的空气，流量为的空气，流量为6300m6300m3 3/h (/h (标准状况标准状况) )。试求空气。试求空气 在管道中的流速、质量流速和质量流量。在管道中的流速、质量流速和质量流量。 解：质量流量为解：质量流量为： 98. 0 53. 0 3.771 2 Pr 2.2, 42.132 15.298 Tr MPa2P K,15.298T 3.771MPa,Pc ,132.42 Z KTc 3 6 10.24 15.298314. 8 02895. 0100 . 2 mkg RT PM sm G u/389. 9 10.

5、24 3 .261 12 261.30.008659/263. 2/ smkgAWG 操作状态下气体密度为：操作状态下气体密度为： 操作状况下气体流速为：操作状况下气体流速为： 气体质量流速为：气体质量流速为： 11 263. 29 .8145293. 16300 skghkgVW oo 截面面积为：截面面积为： 222 0.008659m)20045. 0114. 0( 44 dA 1313从容器从容器A A用泵用泵B B将密度为将密度为 890kg/m890kg/m3 3的油品输送到塔的油品输送到塔C C顶顶 部。容器内与塔顶的表压力如部。容器内与塔顶的表压力如 本题附图所示，管子的规格为

6、本题附图所示，管子的规格为 1141144mm4mm。油品的输送量为。油品的输送量为 5.4xl04kg5.4xl04kgh h-1 -1，输送管路的全 ，输送管路的全 部阻力损失为部阻力损失为122J122Jkgkg-1 -1，试求 ，试求 泵的有效功率。泵的有效功率。 解：管内流体的流速：解：管内流体的流速： Smu910. 1 106. 03600890 4104 . 5 2 4 2 以容器以容器A A的液面为截面的液面为截面1 1，以塔，以塔C C为截面为截面2 2；以地面为基准水平面。；以地面为基准水平面。 在在1-21-2截面间列柏努利方程：截面间列柏努利方程： f h p u g

7、ZWe p u gZ 2 2 2 1 2 1 22 21 122 890 102160 2 910. 1 81. 936 0081. 91 . 2 32 We 整理得：整理得： kgJ 108833. 2 3 We kWSJ hJ WeWNe 25.4310325. 4 10557. 1 104 . 5108833. 2 4 8 43 1616如本题附图所示，为丙烯精馏塔的如本题附图所示，为丙烯精馏塔的 回流系统，即回流罐内的丙烯通过回回流系统，即回流罐内的丙烯通过回 流管返回至精馏塔顶。精馏塔顶的操流管返回至精馏塔顶。精馏塔顶的操 作压力为作压力为1.3MPa(1.3MPa(表压表压) )，

8、回流罐内液，回流罐内液 面上方压力为面上方压力为2.0MPa(g)2.0MPa(g)。塔内回流。塔内回流 管口距回流罐内液面的垂直距离为管口距回流罐内液面的垂直距离为 30m30m，回流管内径为，回流管内径为140mm140mm，丙烯精馏，丙烯精馏 塔的回流量为塔的回流量为4 4104kg/h104kg/h，丙烯的密，丙烯的密 度为度为600kg/m3600kg/m3回流管路的全部阻力损回流管路的全部阻力损 失为失为150J/kg150J/kg，试问将丙烯从回流罐，试问将丙烯从回流罐 送到精馏塔顶是否需要泵。送到精馏塔顶是否需要泵。 1616解：以回流罐液面为基准水平面解：以回流罐液面为基准水

9、平面 不需要加泵。不需要加泵。 s m A W u20. 1 14. 014. 3 4 1 600 3600 104 2 4 塔顶部：塔顶部： kg J up gzE 3 262 11 11 1076. 2 2 2 . 1 600 103 . 1 81. 930 2 回流罐：回流罐： kg J up gzE 3 62 22 22 1033. 30 600 100 . 2 0 2 2 333 1 1091. 21015. 01076. 2E kg J hE f 18 18求出下列流体在求出下列流体在57573.5mm3.5mm的管内流动时如果保持层的管内流动时如果保持层 流状态允许的最大平均流速

10、。流状态允许的最大平均流速。 (1)20(1)20的水；的水； (2)(2)粘度为粘度为35mPa35mPas s及相对密度为及相对密度为0.9630.963的重油；的重油； (3)20(3)20和和0.1MPa0.1MPa下的空气。下的空气。 解：解： 查得：查得：2020时水的粘度时水的粘度1.0051.0051010-3 -3Pa Pas s，998.2kg/m998.2kg/m3 3 du Re d u Re 取取Re=2000Re=2000则：则： s m u040. 0 2 .99805. 0 10005. 12000 3 max 查得：查得：20时空气的粘度时空气的粘度18.11

11、0-6Pas ，1.205kg/m3 或：或： s m d u45. 1 96305. 0 10352000Re 3 max 3 5 6 1 0 0 1 0 189. 1 2015.273 15.273 10013. 1 101 . 0 293. 1 m kg T T p p s m d u6008. 0 205. 105. 0 101 .182000Re 6 max s m d u609. 0 189. 105. 0 101 .182000Re 6 max 2020用泵将冷却水从水池输送到冷却塔，已知用泵将冷却水从水池输送到冷却塔，已知 从水池到泵的吸入口管路的管径为从水池到泵的吸入口管路的

12、管径为1141144mm4mm、 长度为长度为10m10m，在吸入段管路上有，在吸入段管路上有1 1个个9090标准弯标准弯 头、头、1 1个吸滤底阀；从泵的出口到冷却塔顶喷个吸滤底阀；从泵的出口到冷却塔顶喷 嘴的管路的管径为嘴的管路的管径为88.588.54mm4mm、长度为、长度为36m36m，在，在 排出段管路上有排出段管路上有2 2个标准个标准9090弯头弯头 1 1个个1/21/2开开 度的闸阀。已知水温为度的闸阀。已知水温为2020，塔内压力为，塔内压力为 69kPa(69kPa(表压表压) )，喷嘴进口处的压力比塔内压力，喷嘴进口处的压力比塔内压力 高高lOkPalOkPa，输送

13、管道的绝对粗糙度均为，输送管道的绝对粗糙度均为0.2mm0.2mm； 其它数据如本题附图上所示。要求水的流量为其它数据如本题附图上所示。要求水的流量为 56m56m3 3/h/h，求泵所需的有效功率，求泵所需的有效功率PePe。 解：查得：解：查得：2020时水的粘度时水的粘度=1.005=1.0051010-3 -3Pa Pas s，密度，密度998.2kg/m998.2kg/m3 3 吸入管路流速：吸入管路流速： s m . . A V u761 1060143 4 1 3600 56 2 1 1 排出管路流速：排出管路流速： s m . . A V u063 08050143 4 1 3

14、600 56 2 2 2 取地面为参考水平面，如图在取地面为参考水平面，如图在1 11 1和和2 22 2之间列柏努利方程：之间列柏努利方程： fe h up gzw up gz 22 2 22 2 2 11 1 其中：其中：z z1 1=-2m=-2m，p p1 1=0=0，u u1 1=0 z=0 z2 2=21m=21m，p p2 2=69+10=79kPa=69+10=79kPa，u u2 2=3.06m/s=3.06m/s 5 3 11 1 10851 100051 29987611060 . . .ud Re 5 3 22 2 10452 100051 299806308050 .

15、 . .ud Re 查得：查得： 9090弯头阻力系数弯头阻力系数=0.75 =0.75 底阀阻力系数底阀阻力系数=1.5=1.5 半开闸阀阻力系数半开闸阀阻力系数=4.5=4.5 001890 106 20 1 . . d 0170 1 . 002480 580 20 2 . . . d 查得：查得： 0160 2 . 2222 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 uuu d lu d l hf 2 761 51750 2 063 08050 36 0160 2 761 1060 10 0170 222 . . . . . . . . kg J . . .667

16、2 063 547502 2 代入柏努利方程得：代入柏努利方程得： fe h up gzzw 2 2 22 12 kg J . . . .0377667 2 063 2998 1079 819221 23 kW.W.VwNe e 855108552998 3600 56 0377 3 2121一定流量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长和一定流量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长和 液体物性不变，而管径减至原来的液体物性不变，而管径减至原来的l/2l/2，问阻力损失为原来，问阻力损失为原来 的多少倍。的多少倍。 解：层流时，由哈根泊谡叶公式知：解：层流时，由哈根泊谡叶公式知： 如如 2 32

17、 d lu p 12 2 1 dd 则：则： 11 2 2 1 2 4uu d d u 16 44 32 32 2 21 2 21 2 21 2 12 2 1 1 2 2 2 1 2 du du du du d lu d lu p p 2222液体在光滑圆形直管内作湍流流动。若液体的物性、管液体在光滑圆形直管内作湍流流动。若液体的物性、管 长和管径均不变，而流量增至成的长和管径均不变，而流量增至成的2 2倍，问阻力损失为原来的倍，问阻力损失为原来的 多少倍多少倍( (设两种情况下，雷诺数均在设两种情况下，雷诺数均在3 31031031 1105105范围内范围内) ) 解：对光滑管：解：对光滑

18、管： du Re Re 3164. 0 25. 0 若若 12 2uu 则：则： 12 Re2Re 84. 05 . 0 Re Re 25. 0 25. 0 2 1 1 2 即：即： 12 84. 0 由范宁公式：由范宁公式： 2 2 u d l hf 36. 3 484. 0 2 11 2 11 2 11 2 22 1 2 u u u u h h f f 2323有一管壳式换热器，外壳内径为有一管壳式换热器，外壳内径为300mm300mm，内装有，内装有6060根管径根管径 为为25252mm2mm的光滑管组成的管束。空气以的光滑管组成的管束。空气以3000m33000m3h-1h-1的流量

19、在的流量在 管外平行流过，空气的平均温度为管外平行流过，空气的平均温度为3030，换热器长度为，换热器长度为4m4m。试。试 估算空气通过换热器时的压力降。估算空气通过换热器时的压力降。 解：解：3030空气的物性：空气的物性： 3 165. 1mkg SPa 6 .18 sm A V u21.20 60025. 0 4 3 . 0 4 36003000 22 mde02917. 0 60025. 03 . 0 60025. 0 4 3 . 0 4 4 22 2 7 .7442 .639165. 1mNhP ff O g P H f f22 75.91mmH=OmH 0759. 0 81. 9

20、1000 7 .744 以光滑管形式来确定以光滑管形式来确定：0228. 0 Re 3164. 0 25. 0 则则 kgJ u d h e f 2 .639 2 21.20 02917. 0 4 0228. 0 2 22 湍湍流流 400010692. 3 106 .18 165. 121.2002917. 0 Re 4 6 ude 2525如图粘度为如图粘度为30mPa30mPas s、密度为、密度为900kg/m3900kg/m3的液体自容器的液体自容器A A流过内径为流过内径为40mm40mm 的管路进入容器的管路进入容器B B。两容器均敞口，液面恒定。管路中有一阀门，阀前管长。两容器

21、均敞口，液面恒定。管路中有一阀门，阀前管长 50m50m，阀后管长，阀后管长20m(20m(均包括局部阻力的当量长度均包括局部阻力的当量长度) )。当阀门全关时阀前、阀。当阀门全关时阀前、阀 后的压力表上读数分别为后的压力表上读数分别为88kPa88kPa和和44kPa44kPa。现将阀门开至。现将阀门开至1/41/4开度，此时阀门开度，此时阀门 的当量长度为的当量长度为30m30m，试求；，试求； (1)(1)管路的流量；管路的流量； (2)(2)阀前、阀后压力表上的读数如何变化，为什么阀前、阀后压力表上的读数如何变化，为什么? ? 解：阀门全关时，可由静力学方程计算两槽液位高度：解：阀门全

22、关时，可由静力学方程计算两槽液位高度： A A槽：槽： m g p hghp97. 9 807. 9900 1088 3 1 111 B B槽：槽： m g p hghp99. 4 807. 9900 1044 3 2 222 取取0 00 0为基准水平面，在两槽液面间列柏努利方程：为基准水平面，在两槽液面间列柏努利方程： f BB B AA A h up gz up gz 22 22 代入数据：代入数据： 204. 0 302050 00807. 999. 400807. 997. 9 2 u 整理，得整理，得 0391. 0 2 u 03. 0 假设假设 层流层流 047. 0 Re 64

23、 设流动为层流，则有：设流动为层流，则有： 0391. 0 64 2 u du 代入数据：代入数据： 0391. 0 1030 90004. 0 64 2 3 u u 解得：解得：u=0.735m/su=0.735m/s 2000882 1030 900735 . 0 04. 0 Re 3 du 层流层流 , ,假设正确假设正确 u=0.735m/s u=0.735m/s 流量：流量： h m smuAVh 3 332 32. 3)/(1024. 904. 0 4 735. 0 解得：解得：u=1.14m/s u=1.14m/s 校核：校核： 20001368 1030 90014. 104.

24、 0 Re 3 du 打开阀门后：由打开阀门后：由A A向向1 1列柏努利方程得：列柏努利方程得： 1 2 11 1 2 22 f AA A h up gz up gz 其中其中：z zA A=h=h1 1，p pA A0 0，u uA A=0 z=0 z1 1=0 =0 则：则： 11 2 1 11 2 ghh u ghp f 阀前压力表读数变小。代入数据可得：阀前压力表读数变小。代入数据可得：kPap7 .65 1 由由2 2向向B B列柏努利方程得：列柏努利方程得： 2 22 22 2 22 f BB B h up gz up gz 其中：其中：z z2 2=0 z=0 zB B=h=h

25、2 2，p pB B=0=0，u uB B=0=0 2 2 2 222 u hghp f 通常通常 2 2 2 u 很小，可忽略。则：很小，可忽略。则：p p2 2变大。代入数据得：变大。代入数据得： kPap6 .52 2 2626如本题附图所示，为一内径如本题附图所示，为一内径4m4m、 高高3.5m3.5m的敞口高位槽经管径为的敞口高位槽经管径为 60603.5mm3.5mm的管路供水系统，总管长的管路供水系统，总管长 ( (包括局部阻力的当量长度包括局部阻力的当量长度) )为为80m80m， 管壁绝对粗糙度管壁绝对粗糙度=0.1mm=0.1mm。水的温度为。水的温度为 2020。试求。

26、试求( (计算中忽略动能项计算中忽略动能项) )： (1)(1)当维持高位槽内水面恒定时，水的流量为多少；当维持高位槽内水面恒定时，水的流量为多少； (2)(2)使流量提高使流量提高1 1倍，问该增大管径还是增加槽高度呢？经过利弊分析，倍，问该增大管径还是增加槽高度呢？经过利弊分析， 并选定方案进行具体计算并选定方案进行具体计算( (设设/d/d不变不变) )； (3)(3)停止给高位槽补充水，高位槽内的水能维持多长供水时间停止给高位槽补充水，高位槽内的水能维持多长供水时间(h)(h)。 即即： 48.7881. 92107 .754 2 u104. 0 2 u 设流动状态为湍流，并设设流动状

27、态为湍流，并设 02. 0 可得可得 s m u28. 2 024. 01010. 1Re08. 2024. 0102 . 1Re 55 s m u h m uAV s m u h 3 2 5 .163600053. 014. 3 4 1 08. 208. 2 代入柏努利方程可得：代入柏努利方程可得： gzzhf 21 解：解：2020时水的粘度时水的粘度=1.00510-3Pas，密度密度998.2kg/m3 自高位槽液面至出口列柏努利方程，以地面为基准水平面。自高位槽液面至出口列柏努利方程，以地面为基准水平面。 f h up gz up gz 22 2 22 2 2 11 1 其中：其中：

28、z1=10mz1=10m，p1=0p1=0，u1=0 z2=2mu1=0 z2=2m，p2=0p2=0，u2=0u2=0 2 22 7 .754 2053. 0 80 2 u uu d ll h e f 流量增加后：流量增加后： smQQ/009167. 03600/5 .1622 3 若增加管径在水面与出口列柏努利方程：若增加管径在水面与出口列柏努利方程： f h up gz up gz 22 2 22 2 2 11 1 其中：其中：z z1 1=10m=10m，p p1 1=0=0，u u1 1=0 z=0 z2 2=2m=2m，p p2 2=0=0，u u2 2=0=0 m V d ll

29、 A V d llu d ll h eee f 8 8 22 2 2 52 2 2 假定管路相对粗糙度不变，仍假定为完全湍流；则：假定管路相对粗糙度不变，仍假定为完全湍流；则： 024. 0 计算得：计算得： 1 242. 3 60 55.59 smummdmmd取取 5 3 10932. 1 10005. 1 2 .998242. 3060. 0 Re ud 可以认为仍处于完全湍流区，假设成立。可以认为仍处于完全湍流区，假设成立。 所以取管径为所以取管径为60mm60mm。76763.5mm 1 382. 2 70 smummd 5 3 10656.1 10005. 1 2 .998382.

30、 2070. 0 Re ud s m uu16. 408. 222 5 1020. 2Re2Re du 查得：查得： 023. 0 在水面与出口列柏努利方程：在水面与出口列柏努利方程： f h up gz up gz 22 2 22 2 2 11 1 其中：其中：z z1 1=h=h，p p1 1=0=0，u u1 1=0 z=0 z2 2=2m=2m，p p2 2=0=0，u u2 2=u=u h hu d hll h e f 7075. 3 2 16. 4 053. 0 70 023. 0 2 22 代入柏努利方程得：代入柏努利方程得： 2 16. 4 7075. 3807. 92807.

31、 9 2 hh mh 48.00 J/kg 443.1 2 16. 4 053. 0 00.4870 023. 0 2 22 u d hll h e f m 45.18 f H 流量增大一倍，对两种方法进行比较：流量增大一倍，对两种方法进行比较： 高度：可能很高使设备的建设不易高度：可能很高使设备的建设不易, ,操作费用提高很多；操作费用提高很多； 管径：建设改造相对容易一些管径：建设改造相对容易一些 因此选择增加管径比较合适。下表为二者的比较因此选择增加管径比较合适。下表为二者的比较： 增加项目增加项目设备费设备费附属设备费附属设备费操作费用操作费用合计合计 增加管径增加管径35000155

32、0019000 提高高度提高高度160015008770090800 注：上表中数据计算依据：支架注：上表中数据计算依据：支架5 550mm50mm；改后管径；改后管径76763.5mm3.5mm。 项目项目管管 材材 型型 材材泵效率泵效率电电 费费年开工时间年开工时间 价格价格8000元元/吨吨 4000元元/吨吨80%0.6元元/度度8000小时小时 自高位槽液面至流体出口列柏努利方程：自高位槽液面至流体出口列柏努利方程： f h up gz up gz 22 2 22 2 2 11 1 其中：其中：z z1 1=h=h，p p1 1=0=0，u u1 1=0 z=0 z2 2=2m=2

33、m，p p2 2=0=0，u u2 2=0=0 2 2 u d ll h e f 设设不变，则：不变，则： 2 2 11.18 2053. 0 80 024. 0u u hf 代入柏努利方程可得：代入柏努利方程可得： 2 11.182ugh 2736. 02 11.18 81. 9 hhu 即：即： 整理得：整理得： 积分得：积分得： dthdh2736. 0053. 014. 3 4 1 414. 3 4 1 22 dt h dh 4 10292. 1 2 t dt h dh 0 4 5 . 6 10 10292. 1 2 hst04. 31009. 1 4 设在设在dtdt时间内液面下降时

34、间内液面下降dhdh，则由物料衡算：，则由物料衡算： udtddhD 22 4 1 4 1 2727用泵将用泵将2020的液体苯从贮罐输送到反应器，经过排管，直管长度为的液体苯从贮罐输送到反应器，经过排管，直管长度为 42m42m，管路上有，管路上有2 2个个9090标准弯头，标准弯头，1 1个半开的闸阀，管路出口在贮罐内液个半开的闸阀，管路出口在贮罐内液 面以上面以上12m12m。贮罐与大气相通，反应器在。贮罐与大气相通，反应器在0.50MPa(0.50MPa(表压表压) )下操作。苯的流下操作。苯的流 量为量为30L/min30L/min，试设计管径，并计算泵的有效功率，试设计管径，并计算

35、泵的有效功率NeNe。 m. . . u V d0160 52143 60 0304 4 s m . . . A V u591 020143 4 1 60 030 2 解：解：2020时苯的密度为时苯的密度为870kg/m3870kg/m3，粘度，粘度=0.66=0.6610103 Pa3 Pas s 设流速为设流速为2.5m/s2.5m/s，则：，则： 选用选用25252.5mm2.5mm的无缝钢管。实际流速为：的无缝钢管。实际流速为： 查得：查得：9090标准弯头的阻力系数标准弯头的阻力系数0.750.75，半开闸阀阻力系数，半开闸阀阻力系数4.54.5 自储槽液面至管路出口列柏努利方程：

36、自储槽液面至管路出口列柏努利方程： fe h up gzw up gz 22 2 22 2 2 11 1 4 3 10194 10660 870591020 . . .du Re 00750 20 150 . . d kg J . . . . . u d l hf8105 2 591 547502 020 42 0370 2 22 kg J . . .h p gzw fe 27988105 870 1050 81912 6 2 2 W . .VwN ee 347870 60 030 2798 其中：其中：z z1 1=0=0，p p1 1=0=0，u u1 1=0 z=0 z2 2=12m=1

37、2m，p p2 2=0.5Mpa=0.5Mpa，u u2 2=0=0 取取0.15mm0.15mm，则：，则： 查得：查得：0.0370.037 代入上式得：代入上式得： W . .VwN ee 347870 60 030 2798 2929有一水平输送原油的管路，管径为有一水平输送原油的管路，管径为29929912mm12mm，总长度为，总长度为42m42m，原，原 油的流量为油的流量为62.5m3/h62.5m3/h，密度和粘度分别为，密度和粘度分别为910kg/m3910kg/m3和和300mPa300mPas s，管路，管路 两端压差保持不变。试问：两端压差保持不变。试问： (1)(1

38、)在管路下游在管路下游l/3l/3处并联一条同样直径的管子时，原油输送流量会增处并联一条同样直径的管子时，原油输送流量会增 加到多少？加到多少？ (2)(2)欲使原油流量增加欲使原油流量增加5050，需要并联多长的管子，需要并联多长的管子? ? sm2920 36002750 5624 2 . . . A V u 层层流流 244 10300 91029202750 3 .du Re 2 22 32 2 64 2d luu d l du u d l pf 解：在管路下游解：在管路下游1/31/3并联一条同样直径的管子时：并联一条同样直径的管子时： 并联前的并联前的 22 23 1 32 3 2

39、 32 d u l d u l p f pp ff 222 23 1 32 3 2 32 32 d u l d u l d lu u u u 6 1 3 2 )s/m(.u u3502920 5 6 5 6 292 10300 91035002750 3 .du Re hm.V V 3 75562 5 6 5 6 由于流体的粘度较大，可假设并联管路后仍为层流，并联后的阻力：由于流体的粘度较大，可假设并联管路后仍为层流，并联后的阻力： 由于由于 即即 解得：解得： 检验检验： 假设成立假设成立 438029205151.u. u 层层流流 366 10300 91043802750 3 .du

40、Re l 22 2 2 2 32 32 2 2 2d u l d u ) ll ( ) u ( d l u d ) ll ( pf pp ff 222 2 32 3232 d u l d u ) ll ( d lu 11u l u llu u. lu.lul75051 kml l2842 3 2 3 2 若使原油流量增大若使原油流量增大50%50%，则，则 设需并联的管子长度为设需并联的管子长度为 , ,则在并联后的总阻力为：则在并联后的总阻力为： 由于由于 则有则有 即即 代入数据可得代入数据可得 即需并联即需并联28km28km的同样直径的管路。的同样直径的管路。 34342020的水在的

41、水在88.588.54mm4mm的管内流动，水的流量为的管内流动，水的流量为10m10m3 3/h/h。在管路中。在管路中 装有一孔径装有一孔径d d0 0为为25mm25mm的标准孔板，试计算的标准孔板，试计算U U形管压差计的读数形管压差计的读数(mmHg)(mmHg)及孔及孔 板的永久压力降。板的永久压力降。 解：解： 2422 00 1091. 4025. 014. 3 4 1 4 1 mdA s m A V u66. 5 1091. 4 3600 10 4 0 0 5 3 00 0 1040. 1 10005. 1 2 .99866. 5025. 0 Re ud 0964. 0 08

42、05. 0 025. 0 2 2 1 0 A A 查得：查得： 61. 0 0 C 由由 gR ACV 0 00 2 mmHgmHg gAC V R 347347. 0 81. 91000136001091. 461. 02 2 .998 3600 10 2 2 42 2 0 2 0 2 0 2 gR A A pp A A p f 0 1 0 21 1 0 1 . 111 . 11 mmHgPa6 .2871083. 381. 9100013600347. 0 0805. 0 025. 0 1 . 11 4 2 3535在在1601605mm5mm的空气管路上安装有一孔径为的空气管路上安装有一

43、孔径为75mm75mm的标准孔板，孔的标准孔板，孔 板前空气压力为板前空气压力为1.2xl01.2xl05 5PaPa，温度为，温度为2525。问当。问当U U形管压差计的读数为形管压差计的读数为 145mmH145mmH2 20 0时，流经管道的空气质量流量为多少时，流经管道的空气质量流量为多少? ? 解：解：2525，1atm1atm下空气的物性下空气的物性 3 185. 1mkg SPa 35.18 ， 3 4 3763. 1185. 1 325.101 10807. 92 . 1 mkg 2 2 . 1cmkgf 则在则在下下 o C 25. 0 150 75 2 A Ao 625.

44、0 o C 先假设先假设为定值，由为定值，由 查图查图1-411-41得得 sm gR Cu o oo 396.28 3763. 1 807. 93763. 11000145. 02 625. 0 2 sm d d uu o o 0990. 7 150 75 396.28 2 2 1 1 4 6 11 109867. 7 1035.18 3763. 1099. 715. 0 Re ud hmsmAuV oo 332 44.4511254. 0074. 0 4 396.28 hkgskgVW56.6211727. 01254. 03763. 1 在定值区，假设正确，则认为此即为管内的实际流速在定值区，假设正确，则认为此即为管内的实际流速, , 则则 3636在在l08l084mm4mm的输送轻油管路上，安装了一个标准孔板流量的输送轻油管路上，安装了一个标准孔板流量 计以测量轻油的流量。已知孔板的孔径为计以测量轻油的流量。已知孔板的孔径为60mm60mm，在操作温度下，在操作温度下 轻油的密度和运动粘度分别为轻油的密度和运动粘度分别为770kg/m3770kg/m3和和1 110-6m2/s10-6m2/s。当。当U U形形 管压差计读数为管压差计读数为1250mmH2O1250