化工原理第四版第一章课后习题答案

化工原理第四版第一章课后习题答案【1-1】容器A中的气体表压为60kPa,容器B中的气体真空度为1.2104Pa。试分别求出A、B二容器中气体的绝对压力为若干帕， 该处环境的大气压力等于标准大气压力。解 标准大气压力为101.325kPa容器A的绝对压力 Pa101.325+60161.325kPa容器B的绝对压力Pb101.3251289.325kPa【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa和157kPa,当地大气压力为101.3kPa。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。解进口绝对压力 pa101.31289.3kPa出口绝对压力 p出101.3157258.3kPa进、出口的压力差p157(12)15712169kPa或p258.389.3169kPa流体的密度【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4,试求该混合液在20c下的密度。解正庚烷的摩尔质量为100kg/kmol,正辛烷的摩尔质量为114kg/kmol。将摩尔分数换算为质量分数正庚烷的质量分数 1—40 0.3690.41000.6114正辛烷的质量分数 210.3690.631从附录四查得20c下正庚烷的密度1684kg/m3,正辛烷的密度为32703kg/m混合液的密度1 3混合液的密度m 696kg/mm 03690631g■■【1-4］温度20C,苯与甲苯按684:6703体积比进行混合，求其混合液的密度。解20c时，苯的密度为879kg/m3,甲苯的密度为867kg/m3。混合液密度— — — . 3混合液密度m8790.48670.6871.8kg/m【1-5】有一气柜，体积分数为H2 N2CO CO20.40.20.320.070.01操作压力的表压为满装时可装6000m3混合气体，已知混合气体各组分的CH45.5kPa,温度为40Co试求：（1）混合气体在操作条件下的密度；（2）混合气体的量为多少解T27340313K,p101.35.5混合气体的摩尔质量kmolo106.8kPa(绝对压力)Mm20.4280.2280.32440.07161(1)混合气体在操作条件下的密度为pMm106.818.6 3m 0.763kg/mRT8.3143130.0118.6kg/kmol（2）混合气体V6000m混合气体的量为流体静力学,摩尔体积为Mm坐m3/kmolm0.763V60000.763n 246kmolMm18.6【1-6】如习题1-6附图所示，有一端封闭的管子，装入若干水后，倒插入常温水梢中，管中水柱较水梢液面高出2m,当地大气压力为101.2kPa试求：（1）管子上端空间的绝对压力；（2）管子上端空压；（3）管子上端空间的真空度；（4）若将水换成四氯中四氯化碳液柱较梢的液面高出多少米？解管中水柱高出梢液面2m,h=2m水柱。（1）管子上端空间的绝对压力p绝在水平面11’处的压力平稳，有p绝 gh大气压力p绝10120010009.81281580（2）管子上端空间的表压Pa（绝对压力）p表p表 p绝-大气压力=81580101200（3）管子上端空间的真空度19620Pap真=-p表=-19620 19620Pa（4）梢内为四氯化碳，管中液柱高度水hh'h'——CCl4常温下四氯化碳的密度，从附录四查得为CCl4间的表化碳，管习题1-6附图1594kg/m3h'1000215941.25m【1-7】在20c条件下，在试管内先装入12cm高的水银，再在其上面装入5cm高的水。水银的密度为13550kg/m3,当地大气压力为101kPa。试求试管底部的绝对压力为多少Pa解水的密度水=998kg/m33 3_p10110 01213550005998 981117410Pa. . . .【1-8】如习题1-8附图所示，容器内贮有密度为1250kg/m3的液体，液面高度为3.2m。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的高度分别为2m及1m,容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa。试求：（1）压差计读数（指示习题1-8附图液密度为1400kg/m3);(2)A、B习题1-8附图解 容器上部空间的压力p29.4kPa(表压)液体密度 1250kg/m3,指示液密度 30 1400kg/m(1)压差计读数R=?在等压P面p132P11pi；Rgp1p3.221hgR0gp2.2hRgp2.2hgR0g因g0 R3任R00(2) pa p3.21g29.41032.212509.8156.4103PapB p3.22g29.41031.212509.8144.1103Pa习题1-9附图【1-9】如习题1-9附图所示的测压差装置，具U习题1-9附图若指示液读数为R150mm,试求A、B两点的压力差。解等压面11',5p11p1pah水gp'1pb0.5HR水gR汞g由以上三式，得papbR汞g0.5R水g如习题1-11附图所示水封设备，使水由煤气管习题1-10附图习题1-11如习题1-11附图所示水封设备，使水由煤气管习题1-10附图习题1-11附图"iQkPil表压）V 101031000981

.1.02m已知R0.15m,汞13600kg/m3,pApB0.15136009.81 0.50.1510009.81313.6410Pa13.64kPa【1-10】常温的水在如习题1-10附图所示的管路中流淌，为测量A、B两截面间的压力差，安装了两个串联的U形管压差计，指示液为汞。测压用的连接管中充满水。两U形管的连接管中，充满空气。若测压前两U形压差计的水银液面为同一高度，试推导A、B两点的压力差p与液柱压力汁的读数R、R之间的关系式。解设测压前两U形压差计的水银液面，距输水管中心线的距离为H。在等压面22’处R RiR2pPaH—水gR1汞g-2一气gR2p'2PbH—水gR2汞g因P2P'2,由上两式求得水气PaPb(RiR2)汞一2一g因气水故 PaPbRiR2汞--2^g【1-11】力了排除煤气管中的少量积水，用路上的垂直管排出。已知煤气压力为10kPa(表压)，试运算水封管插入液面下的深度h最小应为若干米。解h卫g流量与流速【1-12】有密度为1800kg/m3的液体，在内径为60mm的管中输送到某处。若其流速为0.8m/s,试求该液体的体积流量(m3/h)、质量流量kg/s与质量流速kg/m2so解(1)体积流量 qV —d2u — 0.062 0.8 2.2610 3m3/s 8.14 m37h4 4

(2)质量流量 qmqv2.2610318004.07kg/s(3)质量流速 =—=——■—=1440kg/(m2s)A0062【1-13］如习题1-13附图所示的套管式换热器，其内管为33.5mm3.25mm,外管为60mm3.5mm。内管中有密度为1150kg/m3、流量为5000kg/h的冷冻盐水流淌。内、外管之间的环隙有绝对压力为 0.5MPa,进、出口平均温度为0C,流量为160kg/h的气体流淌。在标准状态下(0C,101.325kPa),气体的密度为1.2kg/m3。试求气体和盐水的流速。解液体1150kg/m3内管内径 d内33.53.25227mm0.027m液体质量流量qm5000kg/h,体积流量 5篝0m3/h流速u液$ 5000/1150 2.11m/s2 2d内3600-0027气体质量流吊 qm16dkg/h160/5.92-1013253m/h2 20053 003354 . .160/5.92-1013253m/h2 20053 003354 . .0.51065.92kg/m5.67m/s 一如习题1-13附图 习题1-14附图【1-14］如习题1-14附图所示，从一主管向两支管输送20c的水。要求主管中水的流速约为1.0m/s,支管1与支管2中水的流量分别为20t/h^10t/h。试运算主管的内径，并从无缝钢管规格表中选择合适的管径,最后运算出主管内的流速。解水：t20C,998.2kg/m31000kg/m3主管的流量 qmqm1qm2201030t/h30103kg/h3体积流量qVqm30也30m3/h,流速 u1.0m/s 1000管径dJ qV J 30 0.103m103mm■3600u36000.7851.0选择108mm丫4mm无缝钢管，内径为d100mm,主管内水的流速uq^600更厘1.06m/s2 _,2d —(0.1)连续性方程与伯努利方程 4()习题习题1-17附图【1-15】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流淌。在截面1处的流速为0.5m/s,管内径为200mm,截面2处的管内径为100mm。由于水的压力，截面1处产生1m高的水柱。试运算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h为多少（忽略从1到2处的压头缺失）？解U10.5m/sd10.2m,dd10.2m,d20.1m2另一运算法2 2P1 U1 P2 U2g 2g g22g2P1 P2 U2U1g 2g g22g2P1 P2 U2U1h --——2g22052.2981.0.191m运算液柱高度时，用后一方法简便。【1-16］在习题1-16附图所示的水平管路中，水的流量为2.5L/S。已知管内径d15cm,d22.5cm,液柱高度h1m。若忽略压头缺失，试运算收缩截面2处的静压头解 水的体积流量 qV2.5L/s2.5103m3/s,3截面1处的流速 U1工红工1.274m/s2 2—d17,005 2截面2处的流速 U24U1之41.274蹴5.1m/sd2 0.025在截面1与2之间列伯努利方程，忽略能量缺失。2P1 U1g2g包h1g10025

.2P2U2g2g

d1 .0.05—1 2 221274二~,… h2298110.025251

.2981

.截面2处的静压头 h2负值表示该处表压为负值,0.218m水柱处于真空状态习题习题1-19附图【1-17］如习题1-17附图所示的常温下操作的水梢，下面的出水管直径为57mm3.5mm。当出水阀全关闭时，压力表读数为30.4kPa而阀门开启后，压力表读数降至20.3kPa。设压力表之前管路中的压头缺失为0.5m水柱，试求水的流量为多少m3/h?解出水阀全关闭时，压力表读数30.4kPa（表压）能反映出水梢的水面距出水管的高度h33.1m30410.3.1m103981.阀门开启后，压力表读数P220.3kPa阀门开启后，压力表读数P220.3kPa（表压）从水梢表面至压力表处的管截面列出伯努利方程,以求出水管的流速U22Z1Z13.1HZ1Z13.1Hfh3.1m,Hf0.5m水柱TOC\o"1-5"\h\z~ 3 220.3103 U23 0,5109.8129.81U23.23m/sd0.05m水的流量qV-d2U2—0.0523.236.34103m3/s22.8m3/h4 4【1-18】若用压力表测得输送水、油（密度为880kg/m3）、98%硫酸（密度为1830kg/m3）的某段水平等直径管路的压力降均为49kPa。试咨询三者的压头缺失的数值是否相等？各为多少米液柱？解从伯努利方程得知，等直径水平管的压头缺失Hf与压力降p的关系为Hf -pgHHf水水gp_Hf系为Hf -pgHHf水水gp_Hf油一4910310009.8149103880981.49104.99m水柱硫酸g 18309.815.68m油柱3一2.73m硫酸柱【1-19］如习题1-19附图所不，有一^身位梢输水系统，管径为57mm3.5mm。已知水在管路中流淌的机械能缺失为2hf45—2流量为多少m3/h。欲使水的流量增加20%,应将高位梢水面升高多少米?解管径d0.05m,2机械能缺失hf45匕f2（U为管内流速）。试求水的(1)以流出口截面处水平线为基准面,乙5m,Z2Zig2里450,2U20, U2 ?22Z1g 59.81—乙5m,Z2Zig2里450,2U20, U2 ?22Z1g 59.81—gj 1.46m/sU246水的流量232qV —du2— 0.054 41.462.87103m3/s10.3m3/h⑵ q'v 12Z11g23(U'2)高位梢应升高0.2qv 1.2qv U 223(1.75)Z1 9.817.1852.18m1.2U21.21.461.75m/s7.81m【1-20] 如习题1-20附图所示，用离心泵输送水梢中的常温水。泵的吸入管为32mm2.5mm,管的下端位于水面以下2m,并装有底阀与拦污网，该处2的局部压头缺失为8若截面22'处的真空度为32g 1 29.2kPa,由11'截面至221截面的压头缺失为1%。22g试求：(1)吸入管中水的流量，m3/h；(2)吸入口11'截习题1-20附图面的表压。解管内径d0.0320.002520.027mm,水密度面的表压。解管内径d0.0320.002520.027mm,水密度31000kg/m截面221处的表压p2 39.2kPa,水梢表面R0(表压)(1)从00'至22',00'为基准面,乙0,Z2 3m,Uo0,U2压头缺失2P0乙0,Z2 3m,Uo0,U2压头缺失2P0U0Z1一丁g2gZ239.21003 一、3P2g2U22U22g22Hf8里+1比f2g22g10009.8129.812U2

29.81U21.43m/s2.95m3/h水的流量 qv —d2U23600—(0.027)2.95m3/h2 4 4P1 P2 1至39.2103 1 1.4325 12)39.2103 1 1.4325 10009.81 10009.81229.81航体的黏度10.4kPa(表压)【1-21】当温度为20c及60c时，从附录查得水与空气的黏度各为多少？讲明黏度与温度的关系

60c30.46910Pas20.1106Pas60c30.46910Pas20.1106Pas水 1.005103Pas空气18.1106Pas水温度升高，黏度减小；空气温度升高，黏度增大雷诺数与流体流淌类型【1-22】25c的水在内径为50mm的直管中流淌，流速为2m/s。试求雷诺数，并判定其流淌类型解25C,水的黏度0.8937103Pas,密度997kg/m3,管内径d0.05m,流速u2m/sRedu0.05299730.89371051.12104000Redu0.05299730.89371051.12104000为湍流【1-23］（1）温度为20C、流量为4L/s的水,在57mm3.5mm的直管中解（1）水，20C,du解（1）水，20C,duRe 4000体量流量0.207u998.23 u1.00510一2qV—du— 0.2074 40.01945m/s0.019456.54104m3/s流淌，试判定流淌类型；（2）在相同的条件下，水改为运动黏度为4.4cm2/s的油，试判定流淌类型。解（1）d0.05m,qV4103m3/s, 1.005103Pas,998.2kg/m33流速u旦 2.038m/s2_,005、2壬涅用 4d du（00）05 2.038998.2有，〜…心太田店怎 4Re- 3- 1.0110 400M湍流1.00510（2）v4.4cm2/s4.4104m2/s雷诺数Re包0.052.038232200防层流v4.410【1-24】20c的水在219mm6mm的直管内流淌。试求：（1）管中水的流量由小变大，当达到多少m3/s时，能保证开始转为稳固湍流；（2）若管内改为运动黏度为0.14cm2/s的某种液体，为保持层流流淌，管中最大平均流速应为多少？. 3 _ 3 —998.2kg/m, 1.00510Pas,d0.207m0.14cm2/s0.14104m2/s_du 0.207uRe 2000 4u0.135m/s0.1410管内流体流淌的摩擦阻力缺失

【1-25］如习题1-25附图所示，用U形管液柱压差计测量等直径管路从截面A到截面B的摩擦缺失hf。若流体密度为，指示液密度为0hf的运算式习题1-25附图压差计读数为R。hf的运算式习题1-25附图解从截面A到截面B列伯努利方程，截面A为基准面，则得■pAHg担hfpPaPbHpghf 1液柱压差计1-1为等压面PaRgPbHgR0g 2pPaPbR0gHg由式(1)与式2得hf艮———g此式即为用U形管压差计测量流体在两截面之间流淌的摩擦缺失的运算式O【1-26］如习题1-26附图所示，有57mm35mm的水平管与垂直管，其

中有温度为20c的水流淌，流速为3m/s。在截面A与截面B处各安装一个弹簧压力表，两截面的距离为6m,管壁的相对粗糙度/d0.004。试咨询这两个直管上的两个弹簧压力表读数的差值是否相同？如果不同，试讲明其习题1-26附图习题1-26附图如果用液柱压差计测量压力差，则两个直管的液柱压力计的读数R是否相同？指示液为汞，其密度为13600kg/m3。解已知管内径d0.05m,水的温度t=20C密度 998.2kg/m3,黏度1.004103Pas,流速u3m/s雷诺数Re虹塑3学1.49105湍流1.00410管壁相对粗糙度-0.004d查得摩擦系数 0.0293这两个直管的摩擦阻力缺失相同，为lu2ccccc6 32…hf—0.0293———15.8J/kgd2 0.052

(1)弹簧压力表读数之差值①水平管在A、B两截面列伯努利方程2 27 PA UA7 PbUb ugZA - -2 gZB 2 hf因ZaZb,UaUb,故得PaPb hf998.215.815770Pa15.77kPa②垂直管在A、B两截面间列伯努利方程，以截面A为基准面，Za0,ZbL6m,UaUbPa Pb一=gZB—hfPaPbgZBhf998.29.816998.215.874530Pa74.53kPa这是因为流体上述运算结果表明，垂直管的PaPb大于水平管的PaPb在垂直管中从下向上流淌时，位能增大而静压能减小。这是因为流体(2)U形管液柱压差计的读数R①水平管与前面相同，由伯努利方程得Pa Pb hf另从U另从U形管压差计等压面处力的平稳,求得PaRgPaRgPbR汞gR PaPbg(汞)由式a与式(b),求得(b)hf9982158R g(hf9982158R g(汞)9.81(13600998.2)0.1276m汞柱127.6mm汞柱②垂直管与前面相同，由伯努利方程得②垂直管与前面相同，由伯努利方程得PaPPaPbgL hf(c)另从U形管压差计等压面处力的平稳，求得PaRgpBLgRiftgRPaPbLgg(汞)由式c与式d,求得

hfg（汞）R相同。有了(Pa PB)°R相同。有了(Pa PB)°【1-27】有一输送水的等直径（内径为d）垂直管路，在相距H高度的两截面间安装一U形管液柱压差计。当管内水的流速为u时，测得压差计中水银指示液读数为R。当流速由u增大到u,时，试求压差计中水银指示液读数R'是R的多少倍。设管内水的流淌处于粗糙管完全湍流区。解从习题2-25与习题2-28可知，U形管液柱压差计的读数R与两截面间流体流淌的摩擦缺失hf成正比，即Rhf。又明白，在粗糙管完全湍流区为阻力平方区，即摩擦缺失 hf与流体流速u的平方成正比，速u的平方成正比，由上述分析可知hf u2oRu2因此【1-28］水的温度为10C,流量为330Jh,在直径57mm3.5mm、长为100m的直管中流淌。此管为光滑管。（1）试运算此管路的摩擦缺失；（2）若流量增加到990LZh,试运算其摩擦缺失。解水在10c时的密度 999.7kg/m3,黏度1.306103Pas,d0.05m,l100m,光滑管。（1）体积流量流速u雷诺数3,qV330L/h0.33m/hqv 033qV—— （1）体积流量流速u雷诺数3,qV330L/h0.33m/hqv 033qV—— . 0.0467m/s3600d

d4Re0.05000.04670.999.7摩擦系数摩擦缺失（2）体积流量31.3061064 64003581787层流hfRe1787-0.0358叁3也0.05 22-=00781J/kg3,q990L/h0.99m/h因流量是原先的3倍，故流速u0.046730.14m/s雷诺数Re178735360湍流关于光滑管，摩擦系数 用Blasius方程式运算0.3164 0.3164025 0250.037Re0. （5360）0.

也能够从摩擦系数与雷诺数Re的关联图上光滑管曲线上查得,0.037。, 2 2摩擦缺失 hf -u-=0.037--(.)=0.725J/kgd也能够从摩擦系数与雷诺数Re的关联图上光滑管曲线上查得,0.037。, 2 2摩擦缺失 hf -u-=0.037--(.)=0.725J/kgd2 0.05 2【1-29】试求下列换热器的管间隙空间的当量直径:(1)如习题1-29附图⑻所示，套管式换热器外管为：1-29附酶b*斤示)列跳换热器外219mm9mm,内管为114mm4mm；(2)如习题f管子外羞管子174山I钓管式怦依器m,列管为25mm2mm的习题1-29附图解(1)套管式换热器，内管外径d10.114m,外管内径d20.201m当量直径 ded2d10.2010.1140.087m⑵列管式换热器，外壳内径d20.5m,换热管外径d10.025m,根数n174当量直径2 2(d2nd1)de4一——(d2nd1)__2 _ 2(0.5) 174(0.025)051740025

0.0291m【1-30］常压下35c的空气，以12m/s的流速流经120m长的水平管管路截面为长方形，高300mm,宽200mm,试求空气流淌的摩擦缺失，设一0.0005。de解空气，t35C, 1.147kg/m3, 18.85106Pas,流速u12m/So管路截面的图a0.3m,宽b0.2m。当量直径de旦2。3。20.24mab0.30.2雷诺数Re比0.24121.16471.75105湍流18.8510一0.0005,一0.0005,查得=0.0192,l120mde .2摩擦缺失 hf 0.0192三de2 O.24【1-31】把内径为20mm、长度为122—691J/kg2m的塑料管(光滑管)，弯成倒U形，作为虹吸管使用。如习题1-31附图所示，当管内充满液体，一端插入液梢中，另一端就会使梢中的液体自动流出。液体密度为 1000kg/m3,黏度为1mPas。为保持稳态流淌，使梢内液面恒定。要想使输液量为 1.7m3/h,虹吸管出口端距梢内液面的距离h需要多少米？解已知d002m,l2m, 103kg/m3,=1mPas,体积流量qV1.7m3/h

流速17/3600流速17/3600 1.504m/s-d2 _002从液梢的液面F虹吸管出口截面之间列伯努利方程式，以虹吸管出口截面为基准面hRe2u2gdud2g0.021.50410001103一一 一4hRe2u2gdud2g0.021.50410001103一一 一43.0110湍流光滑管，查得0.0235,管入口突然缩小0.5U形管（回弯头）2h10.0235——0.51.50.021.51.504229.810.617m习题1-32附图习题1-31附图【1-32］如习题1-32附图所示,有黏度为1.7mPas、密度为765kg/m3的液体，从高位梢经直径为114mm4mm的钢管流入表压为0.16MPa的密闭低位梢中。液体在钢管中的流速为1m/s,钢管的相对粗糙度/d0.002,管路上的阀门当量长度le50d。两液梢的液面保持不变，试求两梢液面的垂直距离 H。解在高位梢液面至低位梢液面之间列伯努利方程运算 H,以低位梢液面为基准面。P10（表压），p20.16106Pa,两槽流速uiU20,Z1H,Z20,管内流速u1m/s,管径d0.106m液体密度 765kg/m3,黏度1.7103Pas雷诺数Re虹0.10617654.77104湍流1.7103/d0.002查彳导 0.0267管长l30160190m,阀门匕50,高位梢的管入口 0.5,低位梢管出口dTOC\o"1-5"\h\z=1,90弯头 0.75,, 22gH也」 U2gg

016106 190 12 00267 50 051075 239m765981 . 0106 . . 2981. . .【1-33］如习题1-33附图所示，用离心泵从河边的吸水站将 20c的河水送至水塔。水塔进水口到河水水面的垂直高度为34.5m。管路为114mm4mm的钢管，管长1800m,包括全部管路长度及管件的当量长度。若泵的流量为30m3/h,试求水从泵获得的外加机械能为多少?管的相对粗糙度—0.002d3998.2kg/m, 1.004103998.2kg/m, 1.00410Pasd0.106m,lle1800m流量流速RedU查得3,qV30m/hqV30/3600u 20.106流量流速RedU查得3,qV30m/hqV30/3600u 20.106d0.9448（9融2）0.9448m/sZ~31.004100.0252 _49.9610湍流习题1-33附图摩擦阻力缺失lleU2d20.025218000.1060.94482 .---191J/kg以河水水面为基准面,从河水水面至水塔处的水管出口之间列伯努利方程。外加机械能程，求习题方程。外加机械能程，求习题1-34附图u2 0.94482WZ2g— hf34.59.81——191530J/kg【1-34］如习题1-34附图所示，在水塔的输水管设计过程中，若输水管长度由最初方案缩短25%,水塔高度不变，试求水的流量将如何变化？变化了百分之几？水在管中的流淌在阻力平方区，且输水管较长，能够忽略局部摩擦阻力缺失及动压头。解在水塔高度H不变的条件下，输水管长度缩短，输水管中的水流量应增大。从水塔水面至输水管出口之间列伯努利方得, 2HHf--d2g因水塔高度H不变，故管路的压头缺失不变。管长缩短后的长度l,与原先长度l的关系为l'0751在流体阻力平方区，摩擦系数恒定不变，有

H'f Hf2 2‘l'(u') Jud2g d2g询流速)的比值为u'dgd2g

1.155u'dgd2g

1.155u■0.75流量的比值为力1.155流量增加了15.5%qV管路运算【1-35】用168mm9mm的钢管输送流量为60000kg/h的原油，管长为100km,油管最大承担压力为15.7MPa。已知50c时油的密度为890kg/m3,黏度为181mPas。假设输油管水平铺设，具局部摩擦阻力缺失忽略不计，试咨询为完成输油任务，中途需设置几个加压站?角由d0.15m,l100km,qm60000kg/h890kg/m3,181mPas60000/3600 3qV =0.01873m/sq89001873u-q^ 1.06m/sRe2 _01524cdU Re2 _01524cdU 4).15-15.0689031811064 640.0818782层流Re782因为是等直径的水平管路，其流体的压力降为hflu2 1001031062 7--=8900.0818 二=2.7310Pa27.3MPa油管最大承担压力为0.15 215.7MPa加压站数n2731.7415.7需设置2级加压，每级管长为50km,每级的p27.3/213.65MPa,低于油管最大承担压力。12m,管路长度【1-36］如习题1-36附图所示，温度为20c的水，从水塔用12m,管路长度钢管，输送到车间的低位梢中，低位梢与水塔的液面差为为150m（包括管件的当量长度）。试求管路的输水量为多少m3/h,钢管的相对粗糙度/d0.002。解水，t20C, 998.2kg/m3,=1.004103Pas由伯努利方程，得管路的摩擦阻力缺失为hf Hg129.81118J/kg

管内水的流速u未知，摩擦系数不能求出。本题属于已知150m、d0.1m、/d0.002、 hf118J/kg,求u与qV的咨询题。u/d3.7c2管内水的流速u未知，摩擦系数不能求出。本题属于已知150m、d0.1m、/d0.002、 hf118J/kg,求u与qV的咨询题。u/d3.7c2201118 lg1502.51ld2dhf 00022511004103 150. . .01998.2

..01118

■2.55m/s验,流淌,型体现流量।qv,、—-——,一］4Redu0.11.2.55998.230041052.5410d2u360020.12.553600寻2湍流1m>h习题1-36附图习题1-37附图【1-37］如习题1-37附图所示，温度为20c的水，从高位梢A输送到低位梢B,两水梢的液位保持恒定。当阀门关闭时水不流淌，阀前与阀后的压力表读数分别为80kPa与30kPa。当管路上的阀门在一定的开度下，水的流量为1.7m3/h,试运算所需的管径。输水管的长度及管件的当量长度共为42m,管子为光滑管本题是运算光滑管的管径咨询题。尽管能够用试差法运算，但不方便。最好是用光滑管的摩擦系数运算式 吗卷（适用于2.5103Re105）与2 Re.hf二及口色，推导一个hf与加及d之间的运算式。d2 d解水在20c时 998.2kg/m3, 1.004103Pas水的流量1.7m3/h,管长及管件当量长度l42mh阀「逑也更力m测得水梢离压力表测压点的距离g998.29.81h阀「逑也更力m测得水梢离压力表测压点的距离g998.29.81Pb 30103 3啊水神湎丽!囱.06mHHaHb8.173.065.11m以低位梢的液面为基准面，从高位梢A的液面到低位梢B之间列伯努利方程，得管路的摩擦缺失hf与h的关系式为hf Hg5.119.8150.1J/kg关于水力光滑管,hf与关于水力光滑管,hf与qV及d之间的运算式为hf0.2411d4.750.241l0.25 175.qV_4.750.25 475.qvhf代入已知数025

.d475 0.24142 1.004103025

.d475 0.24142 1.004103 .。万3600)1.75求得管内径为验证Re范畴Re虹色d998.2 50.1d0.0205m1749982一

.36003141004103■■符合运算式中规定的Re00205.范畴29000湍流【1-38] 如习题1-38附图所示，水梢中的水由管C与D放出，两根管的出水口位于同一水平面，阀门全开。各段管内径及管长(包括管件的当量长度)分别为*A比B I!r0习题1-38附图ABBCBDd50mm25mm25mmlle20m7m11m试求阀门全开时，管C与管D的流量之比值，摩擦系数均取0.03。解从水梢的水面至出水口之间列伯努利方程，以出水口的水平面为基准面，得2…uc … …H2…uc … …H，~ HfAB HfBC2gBC管的压头缺失2uD

2gHfABHfBCHfBD2(l le)BCuCdBC2g(a)BD管的压头缺失将式BD管的压头缺失将式b与式c代入式HfBD2(lle)BDuDdBD2g(lle)BC1dBC(le注(le^DUc(lle)BC1dBC(le注(le^DUcUd因d^d1 (l；C dBCd10.03PBCle)BCBC0.025

71.2310.03故流量之比僖025VC=旦1.23qVD UD【1-39】有一并联管路，输送20c的水。若总管中水的流量为9000m3/h,两根并联管的管径与管长分别