化工原理第一章习题课课件.ppt

一、 填空或选择1．某设备表压为100kPa，则它的绝对压强为 kPa；另一设备真空度为400mmHg，则它的绝对压强为 。（当地大气压为101.33 kPa） （ 201.33 ； 360mmHg ） 2.流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与 和 有关；若作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与 有关。 (Re, ε/d , ε/d ) 3.从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将 ，管路的局部阻力将 ，直管阻力将 ，管路总阻力将 。（设动能项可忽略） (减小 , 增大，减小，不变) ;4.一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降 。 （不变） 5.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映( ).A．两截面间的压强差 ； B．两截面间的流动阻力；C．两截面间动压头变化；D. 突然扩大或缩小的阻力。 （A） 6.因次方析的目的在于( )。A．得到各变量间的确切定量关系； B．用无因次数群代替变量,使实验与关联简化；C．得到无因次数群间定量关系； D．无需进行实验，即可得到关联式. （B） ;7. 流体流过两个并联管路管1和2，两管内均呈层流。两管的管长L1=L2、管内径d1=2d2，则体积流量V2/V1为（ ）。 A.1/2; B.1/4; C. 1/8; D.1/16。 （D） 8.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ ）。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。 （C） 9.圆形直管内径d=100mm，一般情况下输水能力为（ ）m3/h 。 A. 3； B. 30； C. 200； D. 300。 （B） ;二、计算 例1：如本题附图所示，蒸汽锅炉上装置一复式U形水银测压计，截面2、4间充满水。已知对某基准面而言各点的标高为z0=2.1m， z2=0.9m， z4=2.0m，z6=0.7m， z7=2.5m。 试求锅炉内水面上的蒸汽压强。 ;解：按静力学原理，同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有: ;例2：有一液位恒定的高位槽通过管路向水池供水（见附图），高位槽内液面高度h1为1m，供水总高度h2为10m，输水管内径50mm，总长度100m（包括所有局部阻力的当量长度），λ=0.025。试求: 1) 供水量为多少？ 2) 若此时在管垂直部分某处出现一直径为1mm的小孔，有人说因虹吸现象，在某一高度范围内不会从小孔向外流水，而还有人则认为水将从小孔流出。试推导证明哪一种说法正确。 ;解：1）取高位槽上液面为截面1，输水管出口外侧为截面2，出口管中心线为基准面，在1-1’和2-2’间列柏努利方程，可得： ;2）仍取高位槽上液面为截面1，再取垂直管处任意一点为截面3，在1-1’和3-3’间列柏努利方程，可得： ;所以在Z1-Z3=1～9m时（即垂直管段任意高度处）， ;例3: 流体输送机械功率的计算 某化工厂用泵将敞口槽中的碱液（密度为1100kg/m3）输送至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口管为φ108×4mm的钢管，管中的流速为1.2m/s，出口管为φ76×3mm的钢管。贮液池中碱液的深;解：如图所示，取碱液池中液面为1-1’截面，塔顶喷嘴入口处为2-2‘截面，并且以1-1‘截面为基准水平面。 在1-1‘和2-2’截面间列柏努利方程 ; ρ=1100 kg/m3， ΣWf=30.8 J/kg 将以上各值代入，可求得输送碱液所需的外加能量 ;例4：如本题附图所示，密度为950kg/m3、粘度为1.24mPa·s的料液从高位槽送入塔中，高位槽内的液面维持恒定，并高于塔的进料口4.5m，塔内表压强为3.5×103Pa。送液管道的直径为45×2.5mm，长为35m（包括管件及阀门的当量长度,但不包括进、出口损失），管壁的绝对粗糙度为0.2mm，试求输液量为若干m3/h。 ;解：该例为操作型试差计算题。计算过程如下： 以高位槽液面为上游截面1-1’，输液管出口内侧为下游截面2-2’，并以截面2-2’的中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式，即 ;故需试差。;由ε/d及Re值，再查图1-28，得到λ＝0.0322，与原取0.03有差别，进行第二次试差，解得u=1.656m/s，Re=5.08×104，λ＝0.0322。于是u=1.656m/s即为所求，故液体输送量为 ;三、讨论题 例1：如图所示，在