文丘里管复习题计算题

文丘里效应

当气体或液体在文丘里管里面流动，在管道的最窄处，动态压力(速度头)达到最大值，静态压力(静息压力)达到最小值.气体（液体）的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差，这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。

对于理想流体（气体或者液体，其不可压缩和不具有摩擦），其压力差通过伯努利方程获得。

当涌流达到了声速，文丘里管将被称为拉法尔喷嘴（渐缩阔喷嘴）。

文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。预计负债当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

压缩空气从文丘里管的入口进入，少部分通过截面很小的喷管排出。随之截面逐渐减小，压缩空气的压强减小，流速变大，这时就在吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入文氏管内，随着压缩空气一起流进扩散腔内减小气体的流速，之后通过消音装置减少气

流震荡。

文氏管（venturi）

是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。

它能用气流实现粉料的输送。主要是利用它的射吸效应，比如吸尘器、粉末输送、冷却器、流量计、干燥器等等。

玻璃粉计算题

1．一台连续灭菌设备，培养基流量 Q = 18 M3／h，发酵罐装料容积 72 M3 ，培养基的原始污染程度为 105 个／ml，发酵工艺要求因培养基灭菌原因引起的倒罐率为0.1%，即 Ns= 10-3个／批，灭菌温度 T = 398 K，查图得此时的反应速度常数为 k=11 分-1，维持段采用无缝钢管公称直径 Dg = 150 mm 。试求培养基连续灭菌过程中维持时间τ以及维持管

的长度 L 约需多少。

2．某丙酮丁醇厂需新建 100 M丙酮丁醇发酵罐,已计算出主发酵期生物合成热 Q1 =4×10kJ/h,蒸发热损失Q2造型艺术的特点为Q1 的 5%,查有关资料可知罐向周围环境散失的热损失 Q3 =1.2×10kj/h,醪液的比重为ρ=1.082×10宣武区幼儿园 kg/M，发酵温度为 30 ℃，冷却水进口温度为 20 ℃，出水温度为 25 ℃，冷却水的平均比热 Cp=4.186 k东盟论坛J/(kg.℃),罐内采用蛇管冷却,冷却蛇管为水煤管,其规格为 53/60 (mm),壁厚3.5mm，其导热系数λ=188 kJ/(M.h.℃),根据生产经验数据可取传热系数α1和α2分别为2700 kJ/(M.h.℃)和 1.45×10kJ/(M .h.℃),另外管壁水垢层的热阻取 1/16750 M .h.℃/kJ,试求发酵罐冷却面积、蛇管总长度和冷却水耗量。

3．设计一台通风量为50M/min的棉花活性炭空气过滤器，空气压力为 0.4 MPa(绝对压力)，已知棉花纤维直径 d=16 微米，填充系数α= 8%，空气线速度为 0.1 M/sec，若进入空气过滤器的空气含菌量是 5000 个/M ，要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%，发酵周期 100 hr。工作温度为 40℃，平均气温为 20℃，计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)。

表1 纤维直径 d=16 微米，填充系数α= 8% 时棉花纤维的K'值