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化学工程基础习题
第二章. P69
1.解: Pvac Po P绝
即13.3 10 3 Pa 98.7 10 3 P P
o 绝
3
P绝 85.4 10 Pa
Pa P Po
85.4 10
3 Pa
98.7 10
3 Pa
13.3 10 3 Pa
解:
d 2 d 2
1 2
de 4 4 4
(d1
d2 ) 70
d1 d2
解:对于稳定流态的流体通过圆形管道,有
u d 2
2 1
2u1 d 2
2
若将直径减小一半,即 d 1 2
d 2
u2
u1 4
即液体的流速为原流速的 4 倍.
解:
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L u 2
fH
f
d 2g
2H L 1 u1
2
d2 gf
d
2 g
1
2H f 2 2
2
L 2 u2
d 2 2 g
2L 2 u2
2
H f 2
2
d2 2g
L u2H f 1 1 1
L u
2
1d1 2 g
1
64 64
Re du
u2 4u1 , L 1
L 2, d 1
2d 2
H f 2
64
d2u 2
L 2 u2
2L u2d 2 2 g
2
L u
2
H f 1
64 1 1
d1u 1 d1 2 g
H f 2
H f 1
64
d 2u 2
64
2d 1 u
L 2
d 2
L 1
2d 2
2
u2
2 g
2( 1 u )2
2
4
2g
2 4 2
H f 2
H f 1
H f 2
1
1 1 1 16
2 1 2 16
4
16H f 1
即产生的能量损失为原来的 16 倍。
解:1)雷诺数 Re ud
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其中 1000kg m
3 , u
1.0m s 1
d 25mm
25 10 3 m
1cp
故 Re
10 3 Ps s
ud
1000 1.0 25 10 3
25000
故为湍流。
10 3
2)要使管中水层流,则 Re
2000
即 Re
1000 25 10
3
10
3 m u
2000
解得u 0.08m s 1
解:取高位水槽液面为 1-1′,
A-A′截面为 2-2′截面,由伯努利方程
uu22z p 1 1 z p 2 1 H
u
u
2
2
1 g 2 g 2 g 2 g f
其中 z1
10m, z2
2m;
p p ; u 0; H h f
1 2 1 f
g
u2
u
则10 2 2
16.15u 2
2 9.8 9.8
解得
1)A-A′截面处流量 u u2
u 2.17m s 1
2) q v Au
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其中 A
7.85 10
12d14
1
2
d
1
4
4
3 2
3.14 (100 10 )
1
u 2.17m s
3q v 7.85 10
3
2.17 3600 61.32 m h
3解:对 1-1′截面和 2-2′截面,由伯努利方程得
3
uu22z p1 1 z
u
u
2
2
p 2 1
1 2
g 2 g g 2 g
其中 z1
z2 , p1
1mH O
gh1
2u 0.5m s 1, p gh
2
1 1 2
d12
d
1
du2 2 u1
d
2
( 0.2)2
0.1
0.5 2.0m s 1
0.52
h
2 0.19 m
22 9.8 2 9.8
2
15. 解:选取贮槽液面为 1-1′截面,高位槽液面为 2-2 ′截面,由伯努利方程得
z p 1
2
u1 H z
u
p 2 1 H
u21 e 2 f
u
2
g 2 g g 2 g
其中: z1
2m, z2
10m; u1 u2 0
p1pvac
p
1
100mmHg
p013.6 103
p
0
2
9.8 0.1 13332.2pa
e2 13332.2 H
e
10 19.6
1000
4 )
(g 9.8 980
(
H e 12.08
19.6 13332.2
14.08 1.388 15.468
9.8 980 g
P H e qV
15.468 2
(53 10 ) 980
3 24
3 2
0.655kw
10
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