华东理工，化工原理第一章06.pptVIP

* 问题：某塔底部接一Π形管，管长LAB=3m，LAC=4.5m (以上管长均包括局部阻力的当量长度)，管径d=20mm，直管摩擦系数λ=0.02，Π形管出口与B点的高度差H=1.5m,塔内压强为大气压，塔上部流下的液体量qV=0.32L/s。试求： (1)当连通管上的阀门开启、 流动达到稳定时， 塔底液面高度h为多少？ (2)当连通管上的阀门关闭、 流动达到稳定时， 塔底液面高度h为多少？ 答： 1．阀开时，由液面至B截面列方程 2．阀关时，由液面至C截面列方程 h=-1.209m 练习： ①在直径相同的圆管中,分别流着黏油和清水, 若Re数相同,则：油速 水速； ②流体流过串联管路 dAdB, 则ReA ReB； ③在直径相同的两水平圆管内,分别流着常温 常压下的空气、水,流速相同,且均为湍流, 则Re气 Re水, 单位管长，hf气 hf水, 气 水 ①解： ， ， ∵v油v水，∴u油u水 ②解： ， d大，Re小 ③解： ，∵v空气v水，∴Re空气Re水, ，∵λ空气≥λ水，∴hf空气≥hf水 ④直管中hf ∝ , 层流时, a= , b= ； 充分湍流时, a= , b= ； 光滑管 , a= , b= . ⑤A、B为两个相同的阀, 原A阀半开, B阀全开, 现A阀全开, B阀半开, 则qV , pC , pD , pE . ④解：层流 ∝ 充分湍流 ∝ 光滑管 ∝ ∝ ⑤解： ， ζA+ ζB 不变 qV不变，pC不变，pE不变 ,ζB↑, pD↑ ⑥两种不同液体，分别流经相同的两直管。已知：qm1=qm2, ρ1=2ρ2, μ1=2μ2, 则Re1= Re2。若流动均处于阻力平方区, 单位管长的hf 1= hf 2。 ⑦图示流程, 各管d均相等, 两支管只考虑阀门阻力,已知ζ1=5，ζ2=25, 现开大阀门2使得两管流速u1=u2=2m/s。 1. 阻力损失(hfA0+hf0B) , (↑，↓ ，不变) 2. 按g≈10m/s2估算ζ’2= 。 ⑥解： ，G1=G2, μ1=2μ2, ∵u1ρ1= u2ρ2, ∴ ⑦解： 不变 ，ζ’2=15 ⑧图示并联管路,已知 d2=2d1, l2=2l1, 两管均 为层流，则qV1= qV2。 ⑨圆管内层流时，若管径缩小一半，流量不变， 阻力损失是原来的 倍。 高度湍流时，若流量增加一倍，管径不变， 阻力损失是原来的 倍。 ⑧解：层流 ∵hf1=hf2, ∴ ⑨解：层流 hf∝ ， 高度湍流 hf∝ ， ⑩流动处于高度湍流区，测得pA=40kPa(表), pB=30kPa(表), qV=0.01m3/s; 现将阀门开大, p’B=40kPa(表), q’V= , p’A= 。 (按g≈10m/s2估算) ⑩解：从B点至液面C作机械能衡算 ， ， ， 从A至B， ， ，p’A=60kPa(表) 6.2