题目

三、本章例题例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。已知贮槽直径D为3m,油品密度为900kg/m3。压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。试计算当右侧支管内油面向下移动30mm后,贮槽中排放出油品的质量。m-|||-H-|||-H1 D-|||-个-|||-4-|||-R1-|||-1 C-|||-1-1 附图解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出排放量。首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。1-20 降低温度液体的粘度增加。( )1-21 升高温度气体的粘度增加。( )计算题1-22 合成氨厂造气车间,为防止气柜中的煤气倒流至间歇操作的煤气发生炉内,在管路中装有水封箱,若管路进口垂直距离为2m,气柜和发生炉的压差为多少才可能不发生倒流现象。[答:19.6kPa]1-23 在化工厂采用附图所示装置控制液位,已知圆阀孔d1=20mm,浮子与圆阀孔之间由钢丝相连,固定距离L=150mm,浮子d2=100mm,圆阀与浮子总质量G=0.1kg。试求液位高H为多少时圆阀刚好开启?[答:0.17m]m-|||-H-|||-H1 D-|||-个-|||-4-|||-R1-|||-1 C-|||-1-1 附图1-24 在直径D=40mm的管路中一文丘里管,文丘里管喉部直径为10mm,喉部接一细管,细管一端浸入池水中。已知管内水的流量为1.26×10-3m3/s,池水沿细管上升1.5m,若不计阻力损失,文丘里管入口断面的压强为多少?

三、本章例题
例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。已知贮槽直径D为3m,油品密度为900kg/m3。压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。试计算当右侧支管内油面向下移动30mm后,贮槽中排放出油品的质量。
解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出排放量。
首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。
1-20 降低温度液体的粘度增加。( )
1-21 升高温度气体的粘度增加。( )
计算题
1-22 合成氨厂造气车间,为防止气柜中的煤气倒流至间歇操作的煤气发生炉内,在管路中装有水封箱,若管路进口垂直距离为2m,气柜和发生炉的压差为多少才可能不发生倒流现象。[答:19.6kPa]
1-23 在化工厂采用附图所示装置控制液位,已知圆阀孔d1=20mm,浮子与圆阀孔之间由钢丝相连,固定距离L=150mm,浮子d2=100mm,圆阀与浮子总质量G=0.1kg。试求液位高H为多少时圆阀刚好开启?[答:0.17m]
1-24 在直径D=40mm的管路中一文丘里管,文丘里管喉部直径为10mm,喉部接一细管,细管一端浸入池水中。已知管内水的流量为1.26×10-3m3/s,池水沿细管上升1.5m,若不计阻力损失,文丘里管入口断面的压强为多少?

题目解答

答案

[答:2.14×105Pa]
1-25 高位槽内水深为1m并保持恒定,高位槽底部接一高8m的垂直管,若不计阻力损失,试求以下几种情况下管内流速及管路入口断面A的压强:
(1)容器内的压强为大气压;
(2)容器内的压强为9.81×104Pa;
(3)容器内保持4.095×104Pa的真空度;
(4)容器内的压强为大气压,但垂直管延长至20m(水温为20℃)。
[答:(1)13.3m,22.9kPa;(2)19.3m/s,22.9kPa;(3)8.86m/s,22.9kPa;(4)14.75m/s,2.33 kPa]
1-26 在容器侧壁开一直径为d=20mm的小孔,容器内的水面维持恒定并高于小孔中心0.5m,试求:(1)通过小孔流出的水量(小孔的流量系数为0.61);
(2)在小孔处接一长度L=0.5m的水平短管,直管阻力系数,水的流量有何变化?(3)将短管延长至3m,仍为0.025,水的流量为多少?
(4)试说明以上三种情况流量变化的原因,并计算水平管为多长时,其流量刚好与小孔流量相等?
[答:(1)6.0×10-4m3/s;(2)6.75×10-4m3/s;(3)4.29×10-4m3/s;(4)孔流系数C0是综合考虑了缩脉,能量损失等多种因素的校正系数,是由实验测定的。上述计算结果表明直接小孔流出的水流由于缩脉,摩擦等因素其能量是很大的,可近似计算相当于0.95m短管的阻力损失]
1-27 如图所示管路从A水池向B水池输水,已知各段管长均为,管径均为100,上游水池面积SA为100,下游水池面积SB为80,HA=10,HB=4。忽略各种局部阻力,为使上游水池水位下降1,需多少时间?(设阻力系数均为0.025)[答:7372.6s]
1-28 有一真空管路,管长,管径,管壁粗糙度,管内是温度为300K的空气,已知管内质量流量为0.02kg/s,出口端压强为137.3Pa,求管路入口端压强为多少?[答:1.07 kPa]
1-29 鼓风机将车间空气抽入截面为200mm×300mm、长155m的风道内(粗糙度e=0.1mm),然后排至大气中,体积流量为0.5m3/s。大气压力为750mmHg,温度为15℃。求鼓风机的功率,设其效率为0.6。[答:0.5kW]
1-30 在20℃下将苯液从贮槽中用泵送到反应器,经过长40m的φ57×2.5mm的钢管,管路上有两个90°弯头,一个标准阀(按1/2开启计算)。管路出口在贮槽的液面以上12m。贮槽与大气相通,而反应器是在500kpa下操作。若要维持0.5L/s的体积流量,求泵所需的功率。泵的效率取0.5。[答:605W]
1-31 30℃的空气从风机送出后流经一段直径200mm长20m的管,然后在并联的管内分成两段,两段并联管的直径均为150mm,其一长40m,另一长80m;合拢后又流经一段直径200mm长30m的管,最后排到大气。若空气在200mm管内的流速为10m/s,求在两段并联管内的流速各为多少,又求风机出口的空气压力为多少。[答:u1=7.37m/s,u2=10.41m/s;风机出口p=65mmH2O]
1-32 一酸贮槽通过管道向下方的反应器送酸,槽内液面在管出口以上2.5m。管路由φ38×2.5mm无缝钢管组成,全长(包括管件的当量长度)为25m。粗糙度取为0.15mm。贮槽内及反应器内均为大气压。求每分钟可送酸多少m3。酸的密度ρ=1650kg/m3,粘度μ=12cP。[答:0.068m3/min]