上册第一章流体流动习题解答3.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=400mm，R2=50mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3=50mm。试求A、B两处的表压强。解：U管压差计连接管中是气体。若以分别表示气体、水与水银的密度，因为，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认为，。由静力学基本方程式知CD(表压)8.高位槽内的水面高于地面8m，水从的管道中流出，管路出口高于地面2m。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按计算(不包括出口阻力损失)，其中u为水在管内的流速m/s。试计算：(l)截面处水的流速；(2)水的流量，以m3/h计。解：(1)取高位槽水面为上游截面，管路出口内侧为下游截面，如图所示，那么(基准水平面为地面)2'A'B(表压)，处的流速与管路出口处的流速相同，(管径不变，密度相同)在截面和间列柏努利方程方程，得，其中代入数据解得(2)9.20℃的水以2.5m/s的流速流经的水平管，此管以锥形管与另一的水平管相连。如本题附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg，求两玻璃管的水面差(以m计)，并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。解：取两点处所在的与管路垂直的平面分别为上游和下游截面和，如图所示，并取管路中心线所在的水平面为基准面，那么，3在截面和间列柏努利方程：查表得到，那么，所以A点的压力大于B点的压力，即B管水柱比A管高88.510.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，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.06×103Pa；水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按与计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa(表压)。试求泵的有效功率。解：取水槽中水面所在的平面为截面，并定为基准水4平面。泵入口真空表连接处垂直于管子的截面为。水洗塔出口处为截面，如图所示，那么有(表压)(表压)(表压)在截面和间列柏努利方程，得代入以上数值解得再在截面和间列柏努利方程，得将以上数值代入，其中，解得12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100kg/m3，循环量为36m3/h。管路的5直径相同，盐水由A流经两个换热器而至B的能量损失为98.1J/kg，由B流至A的能量损失为49J/kg，试计算：(1)若泵的效率为70%时，泵的轴功率为若干kW?(2)若A处的压强表读数为103Pa时，B处的压强表读数为若干?解：对循环系统，在管路中任取一截面同时作上游和下游截面，列柏努利方程，可以证明泵的功率完全用于克服流动阻力损失。(1)质量流量(2)在两压力表所处的截面A、B之间列柏努利方程，以通过截面A中心的水平面作为位能基准面。其中，，，，kPa，6将以上数据代入前式，解得(表压)第四章传热习题解答3．直径为,钢管用30mm厚的软木包扎,其外又用100mm厚的保温灰包扎,以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为-110℃,绝热层外表面温度10℃。已知软木和保温灰的导热系数分别为0.043和1.07W/(m·℃),试求每米管长的冷量损失量。解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出：7负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。6.在管壳式换热器中用冷水冷却油。水在直径为的列管内流动。已知管内水侧对流传热系数为349OW/(m2·℃),管外油侧对流传热系数为258W/(m2·℃)。换热器在使用一段时间后,管壁两侧均有污垢形成,水侧污垢热阻为0.00026m2·℃/W,油侧污垢热阻为0.000176m2·℃/W。管壁导热系数λ为45W/(m·℃)。试求:(1)基于管外表面积的总传热系数;(2)产生污垢后热阻增加的百分数。解：（1）总传热系数（2）产生污垢后热阻增加的百分数为：7：在并流换热器中,用水冷却油。水的进、出口温度分别为815℃和40℃,油的进、出口温度分别为150℃和100℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80℃,假设油和水的流量、进口温度及物性均不变,若原换热器的管长为1m。试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。设换热器的热损失可忽略。解：平均温度差为由热...
