第一章 流体流动和输送以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_67cf125bbc87ea69048bfd75354cb943.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_67cf125bbc87ea69048bfd75354cb943.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_67cf125bbc87ea69048bfd75354cb943.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_c54bc002ecb3c99e18a01e18f8c4d842.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_c54bc002ecb3c99e18a01e18f8c4d842.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_c54bc002ecb3c99e18a01e18f8c4d842.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_90d48d2c7a88d714e27c646933d46949.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_90d48d2c7a88d714e27c646933d46949.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_90d48d2c7a88d714e27c646933d46949.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_0ed570204a28d3c50ad9eba5a8ed5861.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_0ed570204a28d3c50ad9eba5a8ed5861.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_0ed570204a28d3c50ad9eba5a8ed5861.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_45f1bcac04d1e46ed86e0686b82b6f92.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_45f1bcac04d1e46ed86e0686b82b6f92.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_45f1bcac04d1e46ed86e0686b82b6f92.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h以下举例说明伯努利方程的应用。-|||-【例 1-7】 管路中流体压力的计算-|||-如图 1-21 所示,水在 times 2.5mm 的虹吸管中-|||-4 作定态流动。设管路中的能量损失忽略不计,试计算:-|||-4 导 (1)水的体积流量, m^3/h; (2)管内截面 -2 、 -3-|||-1 3 3`1 5|5 -4 及 -5 处水的压力。-|||-设大气压力为101.3kP a,水的密度取为 /(m)^3-|||-6 6` 解 (1)水的流量如图 1-21 所示,取水槽液面为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_2669746f058b1700245492559bddac8b.jpg-1 截面,管出口内侧为 -6 截面,并以 -6 面为基-|||-2 2` 准水平面。在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_2669746f058b1700245492559bddac8b.jpg-1 和 -6 截面间列伯努利方程-|||-图 1-21 例 1-7 附图 _(1)g+dfrac (1)(2)({u)_(2)}^2+dfrac ({v)_(1)}(rho )+(w)_(e)=(x)_(6)g+dfrac (1)(2)({u)_(b)}^2+dfrac ({v)_(6)}(rho )+2(m)-|||-其中 _(1)=0.6m . _(1)approx 0 . _(1)=0 (表压) _(e)=0-|||-_(6)=0 (p)_(6)=0 (表压) sum _(i=1)^n(w)_(1)=0-|||-化简得-|||-_(1)g=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-即位能转化为动能。代入数据,有-|||-(2)各截面上的压力由于该系统内无外功输入,且忽略能量损失,因此,任一截面-|||-上的总机械能相等。-|||-以 -2 为基准水平面时, https:/img.zuoyebang.cc/zyb_2669746f058b1700245492559bddac8b.jpg-1 截面的总机械能为-|||-=(a)_(1)g+dfrac (1)(2)({x)_(3)}^2+dfrac ({b)_(1)}(p)=1.5times 0.81+dfrac (101.3times {10)^3}(10000)=110.0021:kg-|||-由于虹吸管内径相同,则水在管内各截面的流速相同,均为 .43m/s, 由此可计算出-|||-各截面上的压力。-|||-①截面 -2 的压力-|||-p2= =[ E-dfrac ({{alpha )_(alpha )}^2}(2)-alpha cdot (alpha )_(2)(alpha )_(beta )] =(116.02-dfrac ({3.43)(2)}(2))times 10000=110.1416pa (绝压)-|||-②截面 -3 的压力-|||-po=(E-ed/2-zng)=(110.02-35x9.81)×1000=95.42kPa (绝压)-|||-③截面 -4' 的压力-|||-p4=(E- u^2/4 -mu rho g|rho = -1.9times 9.87] times 10000=91.5018.929 (绝压)-|||-④截面 -5' 的压力-|||-=1.5-dfrac {100)(8)-xe.10=1.10.08-dfrac ({x)^2(4)^3}(3)-1.5times 0.81times 1.00=35.0250 (绝压)-|||-由以上计算可知, _(2)gt (p)_(3)gt (p)_(4), 而 _(4)lt (P)_(5)lt (P)_(6), 这是流体在管内流动过程中位能与静.6times 9.81=dfrac (1)(2)({u)_(6)}^2-|||-得 _(6)=3.43m/s-|||--|||-9v=π/4d2u6=0.785×0.0272×3963x10-3m3/s=7.07m3/h用第五章 以热量传递为特征的单元操作一单效蒸发器将2500kg/h的NaOH水溶液由10%浓缩到25%(均为质量百分数),已知加热蒸气压力为450kPa,蒸发室内压力为101.3kPa,溶液的沸点为115℃,比热容为3.9kJ/(kg·℃),热损失为20kW。试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。(1)进料温度为25℃;(2)沸点进料。