1-11 如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒-|||-定。现要求料液以 1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流-|||-动时的能量损失为 int /kg (不包括出口),试确定高位槽中的-|||-液面应比虹吸管的出口高出的距离。-|||-1-|||-=-|||-习题 1-11 附图

本题考察伯努利方程在虹吸管问题中的应用，需结合能量守恒原理分析流体流动中的势能、动能转换及能量损失。关键点在于：

1. 确定能量衡算的基准点：高位槽液面（点1）与虹吸管出口（点2）。
2. 忽略压力能差：高位槽与反应器均与大气相通，压强相等，压力项抵消。
3. 处理流速差异：高位槽液面流速极小可忽略（$v_1 \approx 0$），出口流速为$1 \, \text{m/s}$。
4. 计入能量损失：题目明确给出能量损失为$20 \, \text{J/kg}$，需加入能量衡算式。

伯努利方程应用

选取高位槽液面（点1）和虹吸管出口（点2）为分析点，伯努利方程为：
$z_1 g + \frac{v_1^2}{2} = z_2 g + \frac{v_2^2}{2} + \text{损失}$
其中：

• $z_1 - z_2 = h$（液面高出虹吸管出口的高度）
• $v_1 \approx 0$（高位槽液面流速极小）
• $v_2 = 1 \, \text{m/s}$（出口流速）
• 损失为$20 \, \text{J/kg}$

代入方程得：
$h g = \frac{v_2^2}{2} + \text{损失}$

计算高度差

将已知数据代入：
$h = \frac{\frac{1^2}{2} + 20}{g} = \frac{0.5 + 20}{9.81} \approx \frac{20.5}{9.81} \approx 2.09 \, \text{m}$