化工原理2011-chap 1_例题

1、例例1-2如附图所示，蒸汽锅炉上装一复式压力计，如附图所示，蒸汽锅炉上装一复式压力计，指示液为水银，两指示液为水银，两U形压差计间充满水。相对于某一形压差计间充满水。相对于某一基准面基准面各指示液界面高度分别为各指示液界面高度分别为基准面基准面，各指示液界面高度分别为各指示液界面高度分别为：Z=2 1 mZ=0 9 mZ0=2.1 m,Z2=0.9 m,Z4=2.0 m,Z6=0.7 m,Z7=2.5 m。试计算锅炉内水面上方试计算锅炉内水面上方的蒸汽压力的蒸汽压力的蒸汽压力的蒸汽压力。北京化工大学化工原理电子课件1)(10Hg1zzgppa )(10Hg12zzgpppa )(23OH322zzgpp )(23OH232zzgpp )()()(23OH2342zzgppp )()(23OH10Hg2zzgzzgpa )(54H45zzgpp )()()(23OH5410Hg54Hg452zzgzzzzgpzzgppa 北京化工大学化工原理电子课件256pp 56pp)(67OH762zzgpp )(67OH672zzgpp zzzzgppa5410Hg7)( zzzzg6723OH)

2、( 2 Pa51005. 3 北京化工大学化工原理电子课件3举例：管径的选取举例：管径的选取举例：管径的选取举例：管径的选取 例例例例例例例例1 1- -3 3要安装一根每小时输水量为要安装一根每小时输水量为要安装一根每小时输水量为要安装一根每小时输水量为30m30m3 3的管道，的管道，的管道，的管道， 试选取合适的管子规格试选取合适的管子规格。试选取合适的管子规格试选取合适的管子规格。试选取合适的管子规格试选取合适的管子规格。试选取合适的管子规格试选取合适的管子规格。解：首先选取管中流速，例输水，取解：首先选取管中流速，例输水，取解：首先选取管中流速，例输水，取解：首先选取管中流速，例输水，取1.8m/s1.8m/s：mmmuqdv76076. 08 . 13600 3044 u8 . 13600 选管规格时，参考附录选管规格时，参考附录选管规格时，参考附录选管规格时，参考附录P393P393 若为无缝钢管：尺寸为若为无缝钢管：尺寸为若为无缝钢管：尺寸为若为无缝钢管：尺寸为89893.5 mm3.5 mm 若为有缝钢管若为有缝钢管：若为有缝钢管若为有缝钢管：3 3英寸管英寸管英寸管

3、英寸管 尺寸为尺寸为尺寸为尺寸为88.588.54 mm4 mm 若为有缝钢管若为有缝钢管：若为有缝钢管若为有缝钢管：3 3英寸管英寸管英寸管英寸管 尺寸为尺寸为尺寸为尺寸为88.588.54 mm4 mm以实际管内径再核算实际流速是否在合理范围。以实际管内径再核算实际流速是否在合理范围。北京化工大学化工原理电子课件4焊接（有缝）钢管规格焊接（有缝）钢管规格（镀锌管）（镀锌管）公称直径公称直径外径外径壁厚壁厚公称直径公称直径外径外径壁厚壁厚 mmmm mmmmininmmmm普通管普通管普通管普通管加厚管加厚管加厚管加厚管mmmmininmmmm普通管普通管普通管普通管加厚管加厚管加厚管加厚管 6 61/8 1/8 一分管一分管一分管一分管10102.002.002.502.50 8 81/41/4 二分管二分管二分管二分管13 513 52 252 252 752 758 81/4 1/4 二分管二分管二分管二分管13.513.52.252.252.752.75 15151/2 1/2 四分管四分管四分管四分管21.321.32.752.753.253.25 20203/4 3/4

4、六分管六分管六分管六分管26.826.82.752.753.53.5 25251 1 一寸管一寸管一寸管一寸管33.533.53.253.254.004.00 32321 1 寸二管寸二管寸二管寸二管42.342.33.253.254.004.00 50502 2二寸管二寸管二寸管二寸管60.060.03.503.504.504.5050502 2 二寸管二寸管二寸管二寸管60.060.03.503.504.504.50 80803 3 三寸管三寸管三寸管三寸管88.588.54.004.004.754.75北京化工大学化工原理电子课件5注意：注意：选完管后需以实际管内径核算实际流速是否在 合理范围。选完管后需以实际管内径核算实际流速是否在 合理范围。如选用普通镀锌管：如选用普通镀锌管：如选用普通镀锌管：如选用普通镀锌管：3 3寸管寸管 尺寸为尺寸为寸管寸管 尺寸为尺寸为8888. .5 54 4mmmmmmd5 .80244 .88 30实际流速为：实际流速为：实际流速为：实际流速为：smdquv/63. 10805. 036003022 d0805. 0 北京化工大学化工原理电子课

5、件6例1-5（书中例1-8）确定容器间的相对高度位置教材教材 P21P21如图1-22所示，从高位槽向塔内进料，高位槽中液 位恒定高位槽和塔内的压力均位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液管为452.511pamm的钢管，要求送液量为4.2m3/h设料液在管内的压头损h m /h。设料液在管内的压头损失为1.4 m（不包括出口能量损2200 失），试问高位槽的液位要高出进料口多少米？2出进料口多少米？北京化工大学化工原理电子课件7解：如图所示解：如图所示，取高位槽液面为取高位槽液面为1 1- -1 1截面截面，进料进料 管出内侧为管出内侧为截面截面以过以过截面中线截面中线管出口内侧为管出口内侧为2 2- -2 2截面截面，以过以过2 2- -2 2截面中心线截面中心线 的水平面的水平面0 0- -0 0为基准面为基准面。fehgpugzHgpugz 22 2212 1121 21 gggg 22u u1 10 (0 (大液面大液面) )； p p1 1= 0= 0（表压）；（表压）；H He e= = 0 0 z z2 2= = 0 0； p p2 2= =0 0（表压）；（表压）

6、；hhf f= = 1.4 1.4 m mq36004 2m/s dquv299 . 004. 0785. 036004.24222 4北京化工大学化工原理电子课件8hpuzHpuz 221211fehgugzHgugz 2211221fhugh 02100 0 0 2 2fhugh 2 221mh44. 14 . 1299 . 012 g281. 92 北京化工大学化工原理电子课件9例例1-6（书中例书中例1-7）确定管中流体的流量及压力确定管中流体的流量及压力容中的水经管径为容中的水经管径为虹吸管作定态流动虹吸管作定态流动教材教材教材教材 P20P20容容器器中的水经管径为中的水经管径为322.5 mm虹吸管作定态流动虹吸管作定态流动，如图所示，设流动阻力可以忽略不计。已知：虹吸管管，如图所示，设流动阻力可以忽略不计。已知：虹吸管管径不变，大气压力为径不变，大气压力为101.3 kPa。求：。求：(1) 管内水的体积流量；管内水的体积流量； (2) 管内管内2-2、3-3、4-4及及5-5四处的四处的静静压压力力。( ) 管内管内静力静力0 4441130.4 m 3 55411

7、0.6 m66221.5 m6622北京化工大学化工原理电子课件10解解解解：( (1 1) ) 如图所示如图所示如图所示如图所示，选选选选1 1- -1 1及及及及6 6- -6 6截面截面截面截面30.4 m3 5 544解解解解：( (1 1) ) 如图所示如图所示如图所示如图所示，选选选选1 1 1 1及及及及6 6 6 6截面截面截面截面 列列列列B B. .E E. .，以以，以以6 6- -6 6截面为位能基准截面为位能基准截面为位能基准截面为位能基准110.6 m661.5 mfehgpugzHgpugz62 6612 1121 212 2z z1 1=0.6 m=0.6 m；u u1 10 (0 (大液面大液面大液面大液面) )； p p1 1= 0= 0（表压）；（表压）；（表压）；（表压）； H H = = 0 0z z = = 0 0p p = = 0 0（表压表压）（表压表压） h h = = 0 0H He e= = 0 0；z z6 6= = 0 0； p p6 6= = 0 0（表压表压）；（表压表压）； h hf f= = 0 0002100002 6

8、1uz26gsmgzuu/.433608192216smudqV/.3322109631433027078504 北京化工大学化工原理电子课件11( (2 2) )在在在在1 1- -1 1及及及及2 2- -2 2截面列截面列截面列截面列B B. .E E. .，以以以以1130.4 m3 5 544( (2 2) )在在在在1 1 1 1及及及及2 2 2 2截面列截面列截面列截面列B B. .E E. .，以以以以 2 2- -2 2面为位能基准面面为位能基准面。面为位能基准面面为位能基准面。11110.6 m66 2 21.5 mfehgpugzHgpugz22 2212 1121 212 2z z1 1=1.5 m=1.5 m；u u1 1 0 0 ；p p1 1=101.3 kPa=101.3 kPa ( (绝压绝压绝压绝压) )； HHe e=0=0；z z2 2=0=0；p p2 2= =？；？；？；？；u u2 2=3.43 m/s=3.43 m/s；hhf f=0=002100022 21 1gpuggpz ggg ugzpp2433100081910005110003101222 112 kPa.141102433100081910005110003101. 北京化工大学化工原理电子课件12( (3 3) ) 在在在在1 1- -1 1及及及及3 3- -3 3截面列截面列截面列截面列B B. .E E. .，以以，以以 3 3 3 3面为位能基准面面为位能基准面面为位能基准面面为位能基准面30.4 m3 5 544 3 3- -3 3面为位能基准面面为位能基准面面为位能基准面面为位能基准面。 puzpuz32 3312 1111113 0.6 m663 5 51.5 m

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