发布时间 : 星期四 文章化工原理(钟理)02551习题解答第一章流体流动习题及解答(上册)更新完毕开始阅读1e8ee1d7b14e852458fb5765
(1)u?V?4?250/3600d?4?1.77m/s
?0.12Re?du???0.1?1.77?1000?177000?105 ?31?10λ=0.3164/Re0.25= 0.3164/1770000.25=0.01543 两液面列柏努利方程
2p1u12p2u2z1???He?z2???hf1?2
?g2g?g2gz1=0, z2=20; p1=0, p2=0.2×9.81×104N/m2; u1=u2=0, hf1?2l?leu21501.772???0.01543?3.69mH2O=36.19 J?kg-1
d2g0.1(2?9.81)(2) 泵的有效功为 W=He g=25.69?9.81=252 J?kg-1
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1－27 水(?=1000kg?m3)在1 atm 下由泵以0.012 m3?s1 从低位槽送往高位槽，如图。泵前的吸入管长和管径分别为6m和80mm ，管内的摩擦系数为0.02。泵后的排出管长和管径分别为13m,和60mm，管内的摩擦系数为0.03。管路的阀门阻力系数为6.4，弯头的阻力系数为0.75。两液面的高度差H＝10m，泵的吸入口比低位槽的液面高2m。 求
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(1) 泵的有效功W, J?kg1；
－
(2) 泵的吸入口A和排出口B的压强（绝对压），N?m2。
习题1－27 附图
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[(1)237.6 J?kg1；(2) PA=70900 N?m2, PB=302500N?m2]
解：(1)泵吸入管内的流速为
4V4?12?10?3u1＝??2.39m/s, 22??0.08?d1泵压出管内的流速为
d12.39?0.082?4.24m/s u2＝2u1?20.06d2在断面1-1和2-2之间列机械能衡算式，并移项整理得
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W?gH?P2?P1P2?P1?u?u1?2??hf1?2222?2?0,gH?9.18?10?98.1J/Kg,2u2?u1?0,222usudl1l2?hf1?2?(?1??i??b)?(?2????b??o)
d12d2262.392＝（0.02?＋0.5＋0.75）?0.082134.242＋（0.03?＋6.4＋0.75＋1)??139.53J/Kg0.062W?98.1?139.53?237.6J/Kg（2）以断面1-1为基准，在断面1-1和A之间列机械能衡算是可得
pAui1.013?1052.392??gzA?－hf1?A??9.81?2???210002pa
262.392?(0.02??0.5?0.75)??78.8J/Kg0.082pA?7.09?104Pa(绝对压）在断面B和2-2之间列机械能衡算式可得
pB??g(z2?zB)?pa??hfB?2uo1.013?105?＝9.81?8＋21000
2134.242＋（0.03?＋6.4＋0.75）?＝302.5J/Kg,0.062pB?3.025?105Pa
1－28 如图，转子流量计安装在如图的管路测量其流量，若管路A的总管长（包括管线与
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局部阻力当量长度）为10 m ，流量计的读数为2.72 m3?h1, 问这时管路B的流量为多少
－
m3?h1？已知管路A和管路B的摩擦系数分别为0.03和0.018)。
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习题1－28 附图
－
[600 m3?h1] 解：对并联管路
?hfA??hfB,Vtotal=VA+VB
?hfA?4fA?h?4fA?(l?l)ue2AdA22?4?0.0075?101(0.0053222.723600??4)2?0.333J/Kg?0.0532fB?(l?l)uedB2uBB?4?0.0045???0.333J/Kg 20.32 UB=2.36m/s VB=uBAB=2.36??4?0.32?3600?600m3/h
1－29 以水标定某转子流量计，转子材料的密度为11000kg?m-3。现将转子换成形状相同，密度为1150kg?m-3的塑料，用来测量压强为730mm Hg，温度为100℃的空气流量。设流量系数CR不变，在同一刻度下空气流量为水流量的若干倍。 [11.2] 解：
空气的密度 ?air?在同一刻度下
29273730?0.91kg/m3
22.4373760Vair?VH2O?H（1000（1150?0.91）O?f2??air）??11.2
?air（?f1??HO）0.91（11000?1000）22
1－30 一转子流量计的锥形玻璃管在最大和最小刻度处的直径为d1＝28mm、d2＝26.5mm，转子的形状如附图所示，其最大直径d＝26mm，试求 （1）该转子流量计的最大与最小可测流量之比；
（2）若采用切削转子最大直径的方法将最大可测流量提高20％，转子最大直径应缩小至多少？此时最大与最小可测流量之比为多少？（假设切削前后CR基本不变）
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习题1－30 附图
[(1)4.1; (2)25.6mm, 2.74]
解：1.切削前
VmaxA0max?VminA0min，
（d12?d2）282?2624???4.1 22?26.5?2622（d2?d）4，
?2.设切削后转子直径为d，最大可测流量为Vmax，据题意
（d?d）CRV，max4???V，min（d22?d2）CR4?2128V（f?f??）g22（d12?d，）d?d，???1.2 22，8V（???）g（d?d）dff12?d?dd,2?1.2(d1?d2)d,?dd12?0 26d,2?129.6d,?20384?0 d，?25.6mm
因切削量很小（?d?0.4mm），故CR基本不变的假定符合实际情况。切削后转子流量计的可测流量比为
2，2V，282?25.62max（d1?d）???2.74 ，2，222Vmin（d2?d）26.5?25.6可见，转子切削后，最大可测流量增大，而流量计的可测范围缩小了。
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