1、例 3： 如 图 所 示 ， 常 温下 水 在 水 平 等 径 管 内 以一 定 的 流 量 流 过 。 1-1和 2-2两 截 面 间 的 压 差为 2.472kPa。试 问 当 分 别 采 用 正 U形水 银 压 差 计 、 斜 管 压 差计 （ =30） 及 倒 U形压 差 计 测 量 时 ， 三 者 读数 R各 为 多 少 ？解 ： Hg=13600kg/m3， H2O=1000 kg/m3。(1) 普 通 U形 管 压 差 计 (水 银 水 )gpROHg 2.81.9013647)(21 (2) 斜 管 压 差 计 (水 银 水 ) m4.30sin.i12(3) 用 倒 U形 压
2、 差 计 (水 空 气 )gpROH25.081.9027213课 堂 练 习用 串 联 U管 压 差 计 测 量 蒸 汽 压 ， 指 示 液 为 水 银 ， 两 U管间 的 连 接 管 内 充 满 水 。 已 知 水 银 面 与 基 准 面 的 垂 直 距 离分 别 为 ： h1=2.3m、 h2=1.2m、 h3=2.5m及 h4=1.4m。 锅 中水 面 与 基 准 面 间 的 垂 直 距 离 h5=3m。大 气 压 强 Pa=99.3kPa。试 求 锅 炉 上 方 水 蒸气 的 压 强 P。1、 确 定 管 道 中 流 体 的 流 量例 ： 20oC的 空 气 在 直 径 为 80mm
3、的 水 平 管 流 过 。 现 于 管路 中 接 一 文 丘 里 管 ， 文 丘 里 管 的 上 游 接 一 水 银 U形 管 压差 计 ， 在 直 径 为 20mm的 喉 颈 处 接 一 细 管 ， 其 下 部 插 入水 槽 中 。 当 U形 管 压 差 计 读 数 R=25mm、 h=0.5m时 ， 试求 此 时 空 气 的 流 量 为 若 干 m3/h。当 地 大 气 压 强 为 l01.33103Pa。空 气 的 平 均 密 度 为 1.20kg/m3. 空 气 流 过 文 丘 里 管 的能 量 损 失 可 忽 略 不 计 。2、 确 定 容 器 间 相 对 位 置例 ： 密 度 为
4、850kg/m3的 料 液 从高 位 槽 送 入 塔 中 ， 高 位 槽 内 的液 面 维 持 恒 定 。 塔 内 表 压 强 为9.8ll03Pa， 进 料 量 为 5m3/h。 连接 管 直 径 为 382.5mm， 料 液在 连 接 管 内 流 动 时 的 能 量 损 失为 30J/kg(不 包 括 出 口 的 能 量 损失 )。试 求 高 位 槽 内 的 液 面 应 比 塔 的进 料 口 高 出 多 少 ?3、 确 定 输 送 设 备 的 有 效 功 率例 ： 用 泵 2将 贮 槽 1中 密 度 为 1200kg/m3的 溶 液 送 到 蒸 发 器3内 ， 贮 槽 内 液 面 维 持
5、恒 定 ， 其 上 方 压 强 为 101.33kPa。蒸 发 器 上 部 的 蒸 发 室 内 操 作 压 强 为 200mmHg(真 空 度 )。蒸 发 器 进 料 口 高 于 贮 槽 内 的 液 面 15m， 输 送 管 道的 直 径 为 684mm， 送 料 量 为 20m3/h，溶 液 流 经 全 部 管 道 的 能 量 损 失 为 120J/kg，求 泵 的 有 效 功 率 。e e例 ： 用 压 缩 空 气 将 密 度 为 1100kg/m3的 腐 蚀 性 液 体 自 低 位槽 送 到 高 位 槽 ， 两 槽 的 液 面 维 持 恒 定 。 管 路 直 径 均 为603.5mm，
6、其 它 尺 寸 见 本 题 附 图 。 管 路 进 出 口 能 量 损 失可 忽 略 不 计 ， 各 管 段 的 能 量 损 失 分 别 为， 两 压 差 计 中 的 指 示 液 均 为 水 银 。试 求 ： 当 Rl=45mm， h=200mm时 ，(l)压 缩 空 气 的 压 强 p1为 若 干 ；(2)U管 压 差 计 的 读 数 R2为 多 少 。uhCDfABf, 218uhBCf.,例 题某 输 送 管 线 ， 管 长 为 1000m（ 包 括 局 部 阻 力的 当 量 长 度 ） ， 管 径 为 50mm。 若 分 别 输 送水 （ =1000kg/m3, =1厘 泊 ） 、乙
7、二 醇 （ =1113kg/m3, =23厘 泊 ） 和甘 油 （ =1261kg/m3, =1499厘 泊 ） 。试 计 算 管 内 流 速 为 1m/s时 ， 此 三 种 流 体 在 光滑 管 道 中 的 阻 力 损 失 。例 ： 用 泵 把 20oC的 苯 从 地 下 贮 罐 送 到 高 位 槽 ， 流 量 为300L/min。 高 位 槽 液 面 比 贮 罐 液 面 高 10m。 泵 吸 入 管 用894mm的 无 缝 钢 管 ， 直 管 长 为 15m， 管 路 上 装 有 一 个底 阀 (可 粗 略 地 按 旋 启 式 止 回 阀 全 开 时 计 )、 一 个 标 准 弯头 ； 泵
8、 排 出 管 用 573.5mm的 无 缝 钢 管 ， 直 管 长 度 为50m， 管 路 上 装 有 一 个 全 开 的 闸 阀 、 一 个 全 开 的 截 止 阀和 三 个 标 准 弯 头 。 贮 罐及 高 位 槽 液 面 上 方 均 为大 气 压 。 设 贮 罐 液 面 维持 恒 定 。 试 求 泵 的 轴 功率 ， 设 泵 的 效 率 为 70%。解 ： 取 贮 罐 液 面 为 上 游 截 面 1-1， 高 位 槽 液 面 为 下 游截 面 2-2， 并 以 截 面 1-1为 基 准 水 平 面 。 在 两 截 面 间列 柏 努 利 方 程 式 ， 即 ： fe hpugZWpugZ2
9、2121式 中 Z1=0， Z2=10m， p1=p2， u10 ,u20。 因 此 ， fffeh.988.9式 中 ： da=89-24=81mm=0.081m， la=15m。 由 教 材 查出 的 管 件 、 阀 门 的 当 量 长 度 分 别 为 ： 底 阀 (按 旋 转 式止 回 阀 全 开 时 计 )， 6.3m； 标 准 弯 头 ， 2.7m。 故 ：lae97.2, sua /.081.4603235.c(1)吸 入 管 路 上 的 能 量 损 失 2, acaeaaffaf udllhh 从 附 录 查 得 20oC时 ， 苯 的 密 度 为 880kg/m3， 粘 度 为
10、6.510-4Pas ， 则 ： 5416.105.697Re aaud取 管 壁 的 绝 对 粗 糙 度 =0.3mm, /d=0.3/81=0.0037，查 得 a=0.029 kgJhaf /28.497.5.081., (2)排 出 管 路 上 的 能 量 损 失 2, bebbf udllh式 中 ： db=57-23.5=50mm=0.05m， lb=50m。 由 教 材 查 出的 管 件 、 阀 门 的 当 量 长 度 分 别 为 ： 全 开 的 闸 阀 ，0.33m； 全 开 的 截 止 阀 ， 17m； 三 个 标 准 弯 头 ，1.63=4.8m。 故 ：lbe 3.28.
11、43.0, 1esu/5.0.612仍 取 管 壁 的 绝 对 粗 糙 度 =0.3mm, /d=0.3/50=0.006，查 得 b=0.0313 kgJhbf /1502.05.12., 5417.5.6820Reb从 附 录 查 得 20oC时 ， 苯 的 密 度 为 880kg/m3， 粘 度 为6.510-4Pas ， 则 ：(3)管 路 系 统 的 总 能 量 损 失 kgJhbfaff /3.154028.4, We /315.98泵 的 有 效 功 率 为 : kWVNse 1.6.1086104.25kNe59.7.0泵 的 轴 功 率 为 : 例 ： 如 本 题 附 图 所
12、 示 ， 密 度 为 950kg/m3、 粘 度 为1.24mPas的 料 液 从 高 位 槽 送 入 塔 中 ， 高 位 槽 内 的 液 面维 持 恒 定 ， 并 高 于 塔 的 进 料 口 4.5m， 塔 内 表 压 强 为3.5103Pa。 送 液 管 道 的 直 径 为 45mm2.5mm， 长为 35m（ 包 括 管 件 及 阀门 的 当 量 长 度 ,但 不 包 括进 、 出 口 损 失 ） ， 管 壁的 绝 对 粗 糙 度 为 0.2mm，试 求 输 液 量 为 若 干 m3/h。解 ： 以 高 位 槽 液 面 为 上 游 截 面 1-1， 输 液 管 出 口 外 侧 为 下游
13、截 面 2-2， 并 以 截 面 2-2的 中 心 线 为 基 准 水 平 面 。 在 两截 面 间 列 柏 努 利 方 程 式 fhpugzpugz2211式 中 ,z1=4.5m， z2=0 , u1=u2=0p1=0， p2=3500Pa(表 压 ) 所 以 可 计 算 得 到 ， kgJhf/46. 25.104.32udlef 由 于 5.18790u所 以 经 整 理 可 得 ：解 ： 以 高 位 槽 液 面 为 上 游 截 面 1-1， 输 液 管 出 口 外 侧 为 下游 截 面 2-2， 并 以 截 面 2-2的 中 心 线 为 基 准 水 平 面 。 在 两截 面 间 列
14、柏 努 利 方 程 式 fhpugzpugz2211式 中 ,z1=4.5m， z2=0 , u1=u2=0p1=0， p2=3500Pa(表 压 ) 所 以 可 计 算 得 到 ， kgJhf/46. 25.104.32udlef 由 于 5.18790u所 以 经 整 理 可 得 ：解 ： 以 高 位 槽 液 面 为 上 游 截 面 1-1， 输 液 管 出 口 外 侧 为 下游 截 面 2-2， 并 以 截 面 2-2的 中 心 线 为 基 准 水 平 面 。 在 两截 面 间 列 柏 努 利 方 程 式 fhpugzpugz2211式 中 ,z1=4.5m， z2=0 , u1=u2=
15、0p1=0， p2=3500Pa(表 压 ) 所 以 可 计 算 得 到 ， kgJhf/46. 25.104.32udlef 由 于 5.18790u所 以 经 整 理 可 得 ：用 离 心 泵 把 20 的 水 从 贮 槽 送 至 水 洗 塔 顶 部 ， 槽 内 水 位维 持 恒 定 。 各 部 分 相 对 位 置 如 本 题 附 图 所 示 。 管 路 的 直径 均 为 762.5mm。 在 操 作 条 件 下 ， 泵 入 口 处 真 空 表的 读 数 为 24.66103Pa； 水 流 经 吸 入 管 与 排 出 管 （ 不 包括 喷 头 ） 的 能 量 损 失 可 分 别 按hf,1=2u2与 hf,2=10u2计 算 。排 水 管 与 喷 头 连 接 处 的 压 强为 98.07103Pa（ 表 压 ） 。试 求 泵 的 有 效 功 率 。答 Ne=2.26kW第二章
