Pa,乙地區(qū)的平均大氣壓力為kPa，在甲地區(qū)的某真空設備上裝有一個真空表，其讀數為20kPa。若改在乙地區(qū)操作，真空表的讀數為多少才能保持該設備的的絕對壓力與甲地區(qū)操作時相同？解：（1）設備內絕對壓力絕壓二大氣壓-真空度=85.3102320103Pa65.3kPa（2）真空表讀數真空度二大氣壓-絕壓=101.3310365.3103Pa36.03kPa5.如本題附圖所示，流化床反應器上裝有兩個U管壓差計。讀數分別為R=500mmR2=80mm指示液為水銀。為防范水銀蒸氣向空間擴散，于右側的U管與大氣連通的玻璃管內灌入一段水，其高度R=100mm試求AB兩點的表壓力。解：（1）A點的壓力PA水gR,汞gR210009.810.1136009.810.08Pa1.165104Pa（表）2B點的壓力13.如本題附圖所示，用泵2將儲罐1中的有機混雜液送至精餾塔3的中部進行分別。已知儲罐內液面保持恒定，其上方壓力為Pa。流體密度為800kg/m3。精餾塔入口處的塔內壓力為Pa，進料口高于儲罐內的液面

8m

，輸送管道直徑為

68?mm4mm,

進料量為

20m

3/h

。料液流經全部管道的能量損失為

70J/kg

，求泵的有效功率。解：在截面A-A和截面B-B之間列柏努利方程式，得19.用泵將2X104kg/h的溶液自反應器送至高位槽（見本題附圖）。反應器液面上方保持x103Pa的真空度，高位槽液面上方為大氣壓。管道為76mnX4mm的鋼管，總長為35m,管線上有兩個全幵的閘閥、一個孔板流量計（局部阻力系數為4）、五個標準彎頭。反應器內液面與管路出口的距離為17m。若泵的效率為，求泵的軸功率。（已知溶液的密度為1073kg/m3，黏度為Pas。管壁絕對粗糙度可取為0.3mm。）解：在反應器液面1-1，與管路出口內側截面2-2，間列機械能衡算方程，以截面1-1，為基準水平面，得22山AZ%P2.(1)gz1—-Wegz2—-hf22式中z1=0，Z2=17m，Ub1?0P1=x103Pa(表)，p2=0(表)將以上數據代入式（1），并整理得2ox17+1.43+25.9103+昨=+hf2L+Ub2其中hf=(e+-Re=0.0681.431073=x20.631031073依照Re與e/d值，查得入二，并由教材可查得各管件、閥門的當量長度分別為閘閥（全幵）：X2m=0.86m標準彎頭：X5m=11m2故==X350.8611++4）1.43Jkg=kg0.0682于是We192.025.74Jkg217.7Jkg217.72104Ns=WeW36000.7泵的軸功率為20.如本題附圖所示，貯槽內水位保持不變。槽的底部與內徑為100mm的鋼質放水管相連，管路上裝有一個閘閥，距管路入口端15m處安有以水銀為指示液的U管壓差計，其一臂與管道相連，另一臂通大氣。壓差計連接收內充滿了水，測壓點與管路出口端之間的直管長度為20m（1）當閘閥關閉時，測得R=600mmh=1500mm當閘閥部分幵啟時，測得R=400mmh=1400mm摩擦系數可取為，管路入口處的局部阻力系數取為。問每小時從管中流出多少水（m）?（2）當閘閥全幵時，U管壓差計測壓處的壓力為多少Pa（表壓）。（閘閥全幵時Le/d?15,摩擦系數仍可取。）解：（1）閘閥部分幵啟時水的流量在貯槽水面1-1與測壓點處截面2-2伺列機械能衡算方程，并經過截面2-222Ub1P1Ub2P2(a)h，1—gz1gz222的中心作基準水平面，得式中P1=0（表）Ub2=0，Z2=0Z1可經過閘閥全關時的數據求取。當閘閥全關時，水靜止不動，依照流體靜力學基本方程知H2°g(Z1h)HggR(b)式中h=1.5m,R=0.6m將已知數據代入式（b）得2396302X=u+1000U將以上各值代入式（a）,即解得Ub3.13ms水的流量為Vs3600nd2ub36000.7850.123.13m3s1.43m3s2）閘閥全幵時測壓點處的壓力在截面1-1，與管路出口內側截面3-3，間列機械能衡算方程，并經過管中心線作Ub1P1UP3gZ1gZ3b322

(C)22)詈0.02

式中LeL4.81u2h基準平面，得Z1=6.66m,Z3=0,Ub1=0,p=p3將以上數據代入式（C）,即2X=￡+Ub2解得Ub3.13ms再在截面1-1,與2-2，間列機械能衡算方程，基平面同前，得22Ub1P1Ub2P2.gZ1T_gZ2T_hf，1-2d）式中Z1=6.66m,Z2=0,Ub10,Ub2=3.51m/s,p1=0（表壓力）將以上數值代入上式，則解得P2=X104Pa（表壓）第二章流體輸送機械1.

用離心油泵將甲地油罐的油品送到乙地油罐。

管路情況如本題附圖所示啟動泵從前A、C兩壓力表的讀數相等。啟動離心泵并將出口閥調至某幵度時，輸油量為39m3/h，此時泵的壓頭為38m。已知輸油管內徑為100mm，摩擦系數為；油品密度為810kg/m3。試求（1）管路特點方程；（2）輸油管線的總長度（包括全部局部阻力當量長度）。習題1附圖解：（1）管路特點方程甲、乙兩地油罐液面分別取作1-1'與2-2'截面，以水平管軸線為基準面，在兩截面之間列柏努利方程，獲得由于啟動離心泵從前PA=PC于是,z」=°g則罠Bq：又HeH38m22.5—-2,2.5B[38/(39)2]h/m二x10h/m則He2.5102q2(qe的單位為m/h)(2)輸油管線總長度m/s=1.38m/s39n360040.01于是ll2"?29.810.1238m=1960meU20.021.3822.用離心泵（轉速為2900r/min）進行性能參數測定實驗。在某流量下泵入口真空表和出口壓力表的讀數分別為60kPa和220kPa0.5m，泵的軸功率為kW。泵吸入管和排出管內徑均為80mm,

，兩測壓口之間垂直距離為吸入管中流動阻力可表達為hf,oi3.0U2（ui為吸入管內水的流速，m/s）。離心泵的安裝高度為2.5m,實驗是在20C,kPa的條件下進行。試計算泵的流量、壓頭和效率。解：（1）泵的流量由水池液面和泵入口真空表所在截面之間列柏努利方程式（池中水面為基準面），獲得將有關數據代入上式并整理，得貝U

Ui3.184m/sn33q（0.0823.1843600）m/h=57.61m/h2）泵的揚程3）泵的效率H^29.°457WOO.9&100%=68%611000P360010006.7在指定轉速下，泵的性能參數為：q=57.61m3/h中29.04mP=kW=68%5.用離心泵將真空精餾塔的釜殘液送至常壓貯罐。塔底液面上的絕對壓力為kPa（即輸送溫度下溶液的飽和蒸汽壓）。已知：吸入管路壓頭損失為1.46m,泵的必需氣蝕余量為2.3m,該泵安裝在塔內液面下3.0m處。試核算該泵能否正常操作。解：泵的贊同安裝高度為式中_Pa—Pv0gHg[(2.30.5)1.46]m-4.26m泵的贊同安裝地址應在塔內液面下4.26m處，實質安裝高度為-3.0m，故泵在操作時可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。為安全運行，離心泵應再下移1.5m。8．對于習題7的管路系統(tǒng)，若用兩臺規(guī)格相同的離心泵(單臺泵的特點方程與習題8相同)組合操作，試求可能的最大輸水量。解：本題旨在比較離心泵的并聯(lián)和串通的收效。(1)兩臺泵的并聯(lián)_333解得：q=x10m/s=19.95m/h兩臺泵的串通_333解得：q=x10m/s=21.2m/h在本題條件下，兩臺泵串通可獲得較大的輸水量21.2m3/h。第三章非均相混雜物分別及固體流態(tài)化2.用降塵室除去氣體中的固體雜質，降塵室長5m,寬5m,高m，固體雜質為球形顆粒，密度為3000kg/m3。氣體的辦理量為3000(標準)卅/h。試求理論上能完好除去的最小顆粒直徑。(1)若操作在20C下進行，操作條件下的氣體密度為kg/m3,黏度為x10-5Pa?s。(2)若操作在420C下進行，操作條件下的氣體密度為kg/m3,黏度為x10-5Pa?s。解：(1)在降塵室內能夠完好沉降下來的最小顆粒的沉降速度為：設沉降在斯托克斯區(qū)，則：核算流型：原設滯流區(qū)正確，能夠完好除去的最小顆粒直徑為x10-5m2）計算過程與（1）相同。完好能夠沉降下來的最小顆粒的沉降速度為:設沉降在斯托克斯區(qū)，貝y：核算流型：原設滯流區(qū)正確，能夠完好除去的最小顆粒直徑為X10-5m。3.對2題中的降塵室與含塵氣體，在427C下操作，若需除去的最小顆粒粒徑為10卩m，試確定降塵室內隔板的間距及層數。解：取隔板間距為h,令貝yhLutu1）10um塵粒的沉降速度由（1）式計算hh—5—4.954103m0.244m0.1017層數nH4乙17.2取18層h0.244核算顆粒沉降雷諾數：核算流體流型：10.板框壓濾機過濾某種水懸浮液，已知框的長X寬X高為810mnX810mnX42mm總框數為10，濾餅體積與濾液體積比為=，過濾10min，得濾液量為m3，再過濾10min，共得濾液量為m3，試求（1）濾框充滿濾餅時所需過濾時間；（2）若沖洗與輔助時間共45min，求該裝置的生產能力（以獲得的濾餅體積計）。解：（1）過濾面積A0.81221013.122m2由恒壓過濾方程式求過濾常數聯(lián)立解出Ve0.1376m3,K2.010105m2/s恒壓過濾方程式為V20.2752V3461103代入恒壓過濾方程式求過濾時間(2)生產能力11.在67103Pa壓力下對硅藻土在水中的懸浮液進行過濾試驗，測得過濾常數K=5X10-5nVs,qe=m3/m2，濾餅體積與濾液體積之比u=?，F(xiàn)擬用有38個框的BMY50/810-25型板框壓濾機在134103Pa壓力下過濾上述懸浮液。試求：(1)過濾至濾框內部全部充滿濾渣所需的時間；(2)過濾達成以相當于濾液量1/10的清水沖洗濾餅，求沖洗時間；(3)若每次卸渣、重裝等全部輔助操作共需15min,求過濾機的生產能力(m濾液/h)。解：(1)硅藻土，s0.01，可按不可以壓縮濾餅辦理K2kp，qe與p沒關p134103Pa時，K1104m2/s，q°0.01m3/m2233222Vc0.810.02538m0.6233m，A3820.81m49.86mVVc0.6233m37.791m3，q7^791m3/m20.1563m3/m2v0.0849.86代入恒壓過濾方程式求過濾時間(2)沖洗(3)生產能力7.在一傳熱面積為25m2的單程管殼式換熱器中，用水冷卻某種有機溶液。冷卻水的流量為28000kg/h，其溫度由25C升至38C，平均比熱容為kJ/(kg「C)。有機溶液的溫度由110C降至65C，平均比熱容為kJ/(kg?C)。兩流體在換熱器中呈逆流流動。設換熱器的熱損失可忽略，試核算該換熱器的總傳熱系數并計算該有機溶液的辦理量。解：Cp,c4.17kJ/(kg?C)求t7Lm有