《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

38)承37题,若流量不变把管子水平放置,则会发生如下变化:( pm,A -pm,B )_______ 读R_______ ,(pA-pB)________ 。(答:不变,不变,减小) 【分析】 根据

??f?I??f??标???I??标?3.80?2800?840??1000?4.33m3/h840??2800?1000?经验E1恒定A阀门开大????V???hf,1?4?????E4??P4??E5??V3?(1??le)=30/20=?1??le?1??V1?8.14m3/h???H?41.3m1?e,?22pm,A/??uA/2?pm,B/??uB??hf,?hf与管子倾斜角度无关,所以 (pm,A-pm,B)

不变,亦即R不变。

pm,A-pm,B=(pA??gzA)?(pB??gzB)?常量

pA?pB?常量+?g(zB?zA)

当管子由倾斜向上改为水平,(zB?zA)减小,(pA?pB)减小。

39)三根内径相同的直管,管内水流量相同,两侧压点的距离相同,但管子安装方向不同,一根水平,一根倾斜向上,一根倾斜向下,如下图所示,则 R1 ,R2, R3 的关系是________ , △p1、△p2、△p3 的关系是_________ 。(答:R1?R2?R3,p2?p1?p3) 【分析】

pm,1?pm,2?pm,3,?R1?R2?R3

pA?pB?常量??g?zB?zA?,?p2?p1?p3

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40)某套管,外管内直径为d2,内管外直径为d1,此套管的当量直径de=________。 (答: d2-d1)

41)有时把流体流过一段管路的阻力________。(答:

?hf改用摩擦压降

??pf形式表示,二者关系是

?hf??pf/?)

42)水以1.2m/s流速从圆直等径管内流过,摩擦系数?=0.026,则紧邻管壁处流体剪应力

?w= ______N/m2,在r/R=0.50(R为管半径)处的剪应力?=________ N/m2。

(答:4.68,

pm,1/?=pm,2/???hf?pm,2/???(l/d)u2/2

2.34) 【分析】①

?(pm,1?pm,2)d/l????u2/2

②参看右图,沿管轴线向作1长管段的力的衡算:

??/4?d2?p1?p2????/4?d2l?gsin???w??dl

其中,lsi?n=z2?z1,可整理得

?(pm,1?pm,2)d/l?4?w

③因此,?w???u2/8=0.026?103??1.2?/8?4.68N/m2

④无论层流或湍流的管流,剪应力τ均与该流层距轴心线的距离r成正比,故

2???w?r/R??4.68?0.5?2.34N/m2

dA>>dB。43)如右图所示,当水流向为 A B,U形压差计读数为R1。当流向为B A,

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读数为R2。两者流量相同,均不计AB段直管阻力,只计截面突变阻力,则(答:>)

R1____

R2。

【分析】当dA>>dB,由A?B,?=0.5,由B?A,?=1,局部阻力均按ζuA2/2计。

222A?B:pA/??uA/2?pB/??uB/2?0.5uB/2

22 ??pA?pB?/??1.5uB/2?uA/2 222B?A:pB/??uB/2?pA/??uA/2?uB/2

∴(pB-pA)/ρ= uA2/2

44)45℃的水蒸汽压PV=9.586kPa,PO=1atm,u2=0.60示的能正常虹吸操作的

2gHom/s,Ho?1.5m,则如图所

Hmax=_____m(计算

Hmax时可忽略阻力)。(答:8.81)

【分析】u2?0.602?9.81?1.5?3.25m/s?u3虹吸管正常操作应该管内的水不汽化。令P3=Pv时的H为Hmax,排1-3截面的伯努利方程,得:1.013?10/1000=

59.81Hmax?9.586?103/1000?(3.25)2/2?Hmax?8.81m

45)两管并联,管1的管长(包括局部阻力的当量管长)、管内径及摩擦系数为l1、d1和

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?1,管2的相应值为l2、d2和?2,则流量比V1V2?______。(答:

5d15/??1l1?/d2/??2l2?)

46)转子流量计对某种流体的操作特性是______,现有一转子流量计,转子密度

?f?2800kg/m33??840kg/m1,其刻度是按20℃的水标定的。当用于的流体,

33.80m/h,则实际流量是________m3/h。读得刻度为(答:恒流速,恒压降,4.33)

【分析】V1=V标??f?I??f??标???I??标?3.80?2800?840??1000?4.33m3/h

840??2800?1000?47)以孔板流量计测量某液体流量,用U形压差计作为测压仪器。若流量加倍且流量改变前后孔流系数C0为不变的常数,则加大流量后U形压差计读数R?为原流量时读数R的_____倍。(答:4)

48)以下是两道判断题。在分析=时,可用E表示某截面每kg液体的总机械能,可略去液体动能。各水槽液位假设不变。 ①当阀A关小,P3____,P4____。(答:升高,降低) [分析]

?hf,4?2?hf,1?3

②原来A,B阀均部分开启,当A阀开大,B阀不变,则V___,P4____,V3___。(答:增大,下降,减少)

[分析]A阀门开大????V??

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经验?hf,1?4E1恒定?????E4??P4??E5??V3?

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