化工原理第一章习题课_第1页
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文档简介

掌握一些基本概念：如密度、粘度、流速、流量、压强。掌握静力学方程及其应用。掌握流体流动形态及其判别。掌握机械能衡算式及柏努利方程。掌握流动阻力的计算。主要公式：第一章基本要求：静力学方程：连续性方程式：A1v1=A2v2(ρ不变）柏努利方程式：

雷诺数计算式：Re=d·v·ρ/μ

≤2000层流

；=2000～4000过渡态；

≥4000湍流

p2＝

p0＋gh

流动阻力计算式：层流：λ=64/Re湍流：经验公式及查图法。

例1：一无变径管路由水平段、垂直段和倾斜段串联而成，在等长度的A、B、C三段两端各安一U形管压差计。设指示液和被测流体的密度分别为和，当流体自下而上流过管路时，试问：（1）A、B、C三段的流动阻力是否相同？（2）A、B、C三段的压差是否相同？（3）3个压差计的读数、、是否相同？试加以论证。（1）因流动阻力，该管路A、B、C3段的、l、d、u均相同，

∴（2）在A、B、C三段的上、下游截面间列柏努利方程式：

化简，得A段：(a)

B段：(b)

C段： （c）比较上面3式： （3）由流体静力学基本方程式A段： B段： C段： 整理，得 （d）

（e）

（f）将（a）、（b）、（c）3式分别代入式（d）、（e）、(f）：

由（1）知∴分析：由题的结论已经知道：R所包含的不光是两个测压点压强的变化，还包含位能的变化。实际上，R所代表的仅仅是流动阻力。如果概念清楚，由可直接得出的结论。【例2】料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。塔内压强为1.96×104Pa（表压），输送管道为φ36×2mm无缝钢管，管长8m。管路中装有90°标准弯头两个，180°回弯头一个，球心阀（全开）一个。为使料液以3m3/h的流量流入塔中，问高位槽应安置多高？（即位差Z应为多少米）。料液在操作温度下的物性：密度ρ=861kg/m3；粘度μ=0.643×10－3Pa·s。解：取管出口处的水平面作为基准面，在高位槽液面1-1与管出口截面2-2间列能量方程：【练习题1】如下图所示的CO2水洗塔供水系统，水洗塔顶部绝对压强为2250kPa，贮槽水面绝对压强为300kPa。塔内水管与喷头连接处，高于水面20m，输水管规格为φ57×3.5mm钢管，送水量为15m3.h-1

，设管路摩擦能量损失为49J.kg-1，试求水泵的有效功率。水的密度ρ＝1000kg.m-3。（9154w）【练习题2】如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m，吸水池液面到压力表的阻力当量长度为80m,管路摩擦系数λ=0.025，管子内径为0.05m，水的密度ρ=1000kg.m-3,泵的效率为0.8,

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