化工原理作业.docx

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第一章 流体流动习题解答

3.某流化床反应器上装有两个 U管压差计，如本题附图

丹劇3附阳所示。测得Ri=400 mm，R2=50 mm，指示液为水银。为防止 水银蒸气向空间扩散， 于右侧的U

丹劇3附阳

连通的玻璃管内灌入一段水，其高度 R3=50mm。试求A、B两处的表压强。

解：U管压差计连接管中是气体。若以 匚沆。,％分别表示气体、水与水银的密度， 因为，gL压，故由气柱高度所产生的压强差 可以忽略。由此可以认为 Pa ” Pc， Pb " Pd。

由静力学基本方程式知 Pa ： Pc 二：?h2o9R3 ' ：^ggR2

= 1000 9.81 0.05 13600 9.81 0.05

= 7161Pa（表压）

Pb Pd 二 Pa ‘HggR =7161 13600 9.81 0.4 = 6.05 104Pa

高位槽内的水面高于地面 8 m，水从108mm 4mm的管道

中流出，管路出口高于地面 2 m。在本题特定条件下，水流

经系统的能量损失可按 -hf =6.5u2计算（不包括出口阻力损

失），其中u为水在管内的流速 m/s。试计算:

（I） a _A'截面处水的流速；（2）

（I） a _A'截面处水的流速；（2）水的流量，以m3/h计

B'

习题9附图

习題8附图

解：（1）取高位槽水面为上游截面1T',管路出口内侧为 下游截面2-2'，如图所示，那么zr8m,Z2=2m （基准水平面为 地面）

ui、O,pi汕2 = 0（表压），A_A处的流速与管路出口处的流速 相同，Ua二U2 （管径不变，密度相同）

在截面1-1'和2-2'间列柏努利方程方程，得

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g =z =号亠二 hf，其中二 hf = 6.5u2

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