流体流动习题(计算题)解答

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1-41一敞口贮槽中装有密度为917kg/m3和水,液体总深度为3.66m,其中油深为3m。试计算油水分界处及贮槽底面的压力,分别用绝压和表压表示。(当地大气压为101.3kPa)
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解:油水分界处:
    表压:
    绝压:
贮槽底面的压力:
表压:
    绝压:
1-42用U形压力计测量容器液面上方的压力,指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3,h1=0.3m,h2=0.4m,R=0.4m。试求:
(1)容器内的表压;
(2)若容器内的表压增大一倍,压力计的读数R
解:(1)如图,1-2为等压面。
     
   
则容器内表压:
 
(2)当容器内的表压增大一倍时,此时
整理得   
       
1-43如图所示,用复式压差计测量某蒸汽锅炉液面上方的压力,指示液为水银,两U形压差计间充满水。相对于某一基准面,各指示液界面高度分别为z0=2.0m,  z2=0.7m, z4=1.8m,  z6=0.6m,  z7=2.4m。试计算锅炉内水面上方的蒸汽压力。
解:等压面:
   
整理得
蒸汽表压为
    1-44精馏塔底部用蛇管加热使液体汽化,液体的饱和蒸汽压为1.093×10我上三年级了5Pa,液体密度为950 kg/m3。采用Π形管出料,Π形管顶部与塔内蒸汽空间用一细管AB连通(见附图)。试求:
(1)为保证塔底液面高度不低于1m,Π形管高度H应为多少?
(2)为防止塔内蒸汽由连通管逸出,Π形管出口液封高度H′至少应为多少?
解:(1) 因A、B连通,所以
(2)
所以,
1-45如图所示,两直径相同的密闭容器中均装有乙醇(密度为800kg/m3),底部用一连通器相连。容器1液面上方的表压为104kPa,液面高度为5m;容器2液面上方的表压为126kPa,液面高度为3m;融资铜试判断阀门开启后乙醇的流向,并计算平衡后两容器新的液面
高度。
解:比较两容器液面处总势能的大小。
贮罐1:
贮罐2:
因     
故阀门开启后乙醇将从容器2向容器1流动。
设平衡时,容器1的液位上升了h米,因两容器直径相同,故同时容器2的液位也下降了h米 。平衡时,两贮罐液面处势能应相等,即
               
       
故平衡时两容器液面高度分别为
     
1-46 附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为2.0MPa(表压),精馏塔内操作压力为1.3MPa(表压)。塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m,管内径为140mm,丙烯密度为600kg/m3。现要求输送量为40×103kg/h,管路的全部能量损失为150J/kg(不包括出口能量损失),试核算该过程是否需要泵。
解:  在贮槽液面1-1’与回流管出口内侧2-2’间列柏努利方程,并以1-1’面为基准面:
简化: 
       
       
     
         
    不需要泵, 液体在压力差的作用下可自动回流至塔中。
1-47如附图所示,水由高位槽经管道从喷嘴流入大气,水槽中水位恒定。已知d1=125mm ,d2=100mm ,喷嘴内径d3=75mm,U形压差计的读数R=80mmHg。若忽略水在管路中的流动阻力,求水槽的高度H及喷嘴前压力表读数。
解:在1-2截面间列柏努利方程
习题1-47附图
即                                      (1)
由连续性方程
                              (2)
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将(2)代入(1)中,
喷嘴处流速:
在水槽与喷嘴出口处列柏努利方程,并简化
           
在喷嘴前后列柏努利方程,并简化
            hq130

本文发布于:2024-09-21 00:44:07,感谢您对本站的认可!

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