化工原理例题

柏努利方程应用 例题： 1、20℃的空气在直径为80m m 的水平管流过。现于管路中接一文丘里管，如图：文丘里管的上游接一水银U 管压差计，在直径为20m m 的喉颈处接一细管，其下部插入水槽中。空气流过文求里管的能量损失可忽略不计。当U 管压差计读数R=25m m ，h=0.5m 时，试求此时空气的流量为若干m 3/h。当地大气压强为101.33kPa。 文丘里管上游测压口处的表压强为 p1=ρHg g R=13600×9.81×0.025 =3335Pa(表压) 喉颈处的表压强为 p2=－ρgh=－1000×9.81×0.5=－4905Pa（表压） 空气流经截面 1-1'与 2-2'的压强变化为（绝对压强）  %2 0%9.70 7 9.03 3 3 51 0 1 3 3 04 9 0 51 0 1 3 3 03 3 3 51 0 1 3 3 0121ppp 故可按不可压缩流体来处理。 两截面间的空气平均密度为 3001.20kg/m10133029349053335211013302734.22294.22TppTMmm 在截面1-1'与2-2'之间列柏努利方程式，以管道中心线作基准水平面。两截面间无外功加入，即 We=0；能量损失可忽略，即fh=0。 据此，柏努利方程式可写为: 2222121122pugZpugZ 式中 Z1=Z2=0 所以 2.1490522.1333522221uu 简化得 137332122 uu （a） 据连续性方程 u 1A1=u 2A2 得 212211211202.008.0udduAAuu u 2=16u 1 （b） 以式（b）代入式（a），即（16u 1）2－21u =13733 解得 u 1=7.34m/s 空气的流量为 /hm8.13234.708.0436004360032121udVs 用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部，贮液池水面维持恒定，各部分的相对位置如图所示。输水管的直径为76×3m m ，排水管出口喷头连接处的压强为6.15×104Pa（表压），送水量为34.5m 3/h，水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg，试求泵的有效功率。 解：以贮液池的水面为上游截面1-1`，排水管出口与喷头连接处为下游截面2-2`，并以 1-1`为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式，即： 2、用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3 的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ，进料量为20m 3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。管路直径为60m m 。 解：取贮槽液面为1―1 ...