题目
25.在两座尺寸相同的吸收塔内,各填充不同的填料,并以相同的管路并联组合。每条支管上均装有-|||-闸阀,两支路的管长均为5m(包括除了闸阀以外的管件局部阻力的当量长度),管内径为200mm。通过填-|||-料层的能量损失可分别折算为5u1^2与4u2^2,式中u为气体在管内的流速 /s 气体在支管内流动的摩擦系-|||-数 lambda =0.02 管路的气体总流量为 .3(m)^3/s 试求:(1)当两阀全开时,两塔的通气量;(2)附图中AB的能-|||-量损失。-|||-B-|||-2-|||-习题25附图
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定支管的流量分配
根据题意，两座吸收塔的尺寸相同，但填料不同，导致通过填料层的能量损失不同。当两阀全开时，气体在两支管中的分配将取决于它们的阻力损失。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此主要的阻力损失来自于通过填料层的能量损失，即5u1^2和4u2^2。根据流体力学原理，气体将倾向于通过阻力较小的路径流动，因此需要计算两支管的流量分配。
步骤 2：计算两支管的流量
设两支管的流量分别为V1和V2，总流量为0.3 m^3/s，即V1 + V2 = 0.3 m^3/s。根据能量损失公式，可以得到两支管的阻力损失分别为5u1^2和4u2^2。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此可以假设两支管的流速u1和u2与流量V1和V2成正比。因此，可以得到以下方程组：
5u1^2 = 4u2^2
V1 + V2 = 0.3 m^3/s
解这个方程组，可以得到两支管的流量V1和V2。
步骤 3：计算AB的能量损失
根据流体力学原理，AB的能量损失等于两支管的能量损失之和。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此可以假设两支管的流速u1和u2与流量V1和V2成正比。因此，可以得到以下方程：
AB的能量损失 = 5u1^2 + 4u2^2
将步骤2中得到的V1和V2代入上述方程，可以得到AB的能量损失。
根据题意，两座吸收塔的尺寸相同，但填料不同，导致通过填料层的能量损失不同。当两阀全开时，气体在两支管中的分配将取决于它们的阻力损失。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此主要的阻力损失来自于通过填料层的能量损失，即5u1^2和4u2^2。根据流体力学原理，气体将倾向于通过阻力较小的路径流动，因此需要计算两支管的流量分配。
步骤 2：计算两支管的流量
设两支管的流量分别为V1和V2，总流量为0.3 m^3/s，即V1 + V2 = 0.3 m^3/s。根据能量损失公式，可以得到两支管的阻力损失分别为5u1^2和4u2^2。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此可以假设两支管的流速u1和u2与流量V1和V2成正比。因此，可以得到以下方程组：
5u1^2 = 4u2^2
V1 + V2 = 0.3 m^3/s
解这个方程组，可以得到两支管的流量V1和V2。
步骤 3：计算AB的能量损失
根据流体力学原理，AB的能量损失等于两支管的能量损失之和。由于两支管的管长、管内径和摩擦系数相同，因此可以假设两支管的流速u1和u2与流量V1和V2成正比。因此，可以得到以下方程：
AB的能量损失 = 5u1^2 + 4u2^2
将步骤2中得到的V1和V2代入上述方程，可以得到AB的能量损失。