化工原理第1章综合练习.ppt

5.如图所示的U形管压差计两引压管中指示液面高 低的画法正确是________________。(设管内流  动的是理想流体) 6.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h。现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时，其最大流量为______m3/h。7.如图所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数R的关系式为________________ 。 例5. 为了测出平直等径管AD上某泄漏点M的位置，采用如图十四所示的方法，在A、B、C、D四处各安装一个压力表，并使LAB=LCD。现已知AD段、AB段管长及4个压力表读数，且管内流体处于完全湍流区。试用上述已知量确定泄漏点M的位置并求泄漏量占总流量的百分数。 ?【解】不可压缩流体在平直等径管内流动时，任两点间的压力差Δp都等于该管段的阻力损失，即  ⑴对于等径管中的完全湍流流动，K为常数。 令LAB=LCD=a,LAD=L，管段ABM及MCD内的流体流量分别为V1、V2，于是根据式⑴有： ⑵  ⑶  ⑷  ⑸ 由式⑵、式⑶解出KV12、KV22并代入式⑷、式⑸得以上两式相加得 可见，只要测出a、L及pA、pB、pC、pD数值，代入上式即可得出泄漏点M的位置。用此法查找管路（尤其是埋在地下的管路）中的泄露位置方便而经济。至于泄漏量占总流量的百分数可由式⑵、式⑶求得 ?例6. 用离心泵向E、F两个敞口高位槽送水，管路系统如图十六所示。已知:所有管路内径均为33mm，摩擦系数为0.028，A、B管段的长度(含所有局部阻力的当量长度)为100m，泵出口出压强表读数为294kPa，各槽内液面恒定。试计算：⑴ 当泵只向E槽供水，而不向F槽供水、F槽内的水也不向E槽倒灌(通过调节阀门V1与V2开度来实现)，此时管内流速和BC段的长度(包括所有局部阻力当量长度)为若干； ⑵ 欲同时向E、F两槽供水，试定性分析如何调节两阀门的开度？假设调节阀门前后泵出口处压强表读数维持不变。 【解】该题为分支管路系统，为满足⑴所规定的条件，水流经AB管段后(即B点)所剩余的能量恰好使F槽内的水静止不流动(即F槽内水不向E槽倒灌，泵送的水也不流向F槽)，因而BC管段的压头损失只好为6m。由于整个管路内径一致，故BC管段与AB管段的流速相同。管内流速由柏努利方程求解，BC管段长度则由能量损失方程计算。⑴ 管内流速及BC段管长取压强表处为1-1截面，E槽液面为2-2截面，并取通过测压口中心线为基准面，则在两截面间列柏努利方程式得 　　　　　　　　　　　　　　　 ⑴其中 Z2＝4m   J/kg　　　　⑵式⑵代入式⑴ 解得 2.162m/s又 J/kg 所以 58.84/1.983=29.7m ⑵　欲同时向E、F两槽供水，需关小V1阀而开大V2阀。 讨论：本题⑴为分支管路的特例，当使F槽内水不流动时，实际变成了简单管路的计算，但对BC管段的能量损失加了限制条件，使问题成为唯一解。欲使水能同时向E、F两槽供水，在调节阀门的同时，管内的流量必然减小，以使AB管段的能量损失降低，在B点水所具有的压头应大于6m。 例7. 用直径为500mm的钢管将25oC的天然气(主要成分为甲烷)从甲地送到35km以外的的乙地(可忽略所有局部阻力)，管材粗糙度