化工原理流体流动题库

每个螺钉能承受的力为

4

3

螺钉的个数 = 3.76×10/6.04×10 = 6.23 个

即至少需要7个螺钉。

16．某流化床反应器上装有两个

U管压差计，如本题附图所示。测得R1 = 400 mm，R2 = 50 mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 =50 mm。求A、B两处的表压强。

解：U管压差计连接管中是气体，其密度远远小

于水银及水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点，R1下端为D点，故可认为 PA≈PC,PB≈PD。

PA≈PC =ρH2OgR3 +ρHggR2

= 1000×9.81×0.05 + 13600×9.81×0.05

= 7161 N/m（表压） PB≈PD = PA +ρHggR1

= 7161 + 13600×9.81×0.4 = 6.05×10 N/m（表压）

17．根据本题附图所示的微差压差

计的读数，计算管路中气体的表压强p。压差计中以油和水为

4

2

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指示液，其密度分别为920 kg/m 及998 kg/m，U管中油、水交界面高度差R = 300mm。两扩大室的内径D均为60 mm，U管内径d为6 mm。(当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐。）

解：当管路内的气体压强等于大气压强时，两扩

大室的液面平齐，则两扩大室液面差Δh与微差压差计读数R的关系为

3

3

当压差计读数R = 300 mm时，两扩大室液面差为

m

则管路中气体的表压强为

p =（998 - 920）×9.81×0.3 +

920×9.81×0.003 = 257 N/m（表压）

18．用泵将水从水池送至高位

槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量损失

2

为20 J/kg，流量为36 m/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000 kg/m）

解：设水池液面为1-1＇截面，高位槽液面为2-2＇，

以水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程式。

2u12p1u2pgz1???we?gz2??2??hf2?2?3

3

Z1 = 0，Z2 = 50 m，u1≈0，u2≈0，P1 = P2 = 0（表压），Σhf = 20 J/kg

∴ we = 9.81×50 + 20 = 510.5 J/kg 水的质量流率 ws = 36×1000/3600 = 10 kg/s 有效功率 Ne = we·ws = 510.5×10 = 5105 W

轴功率 N = 5105/0.6 = 8508.3 W