内容发布更新时间 : 2025/6/12 5:17:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
化 学 工 程 学
例 题 与 习 题
严 世 强 编
兰州大学化学化工学院
第一章 流体流动与输送
例1. 水从倾斜直管中流过，在断面A和B之间接一空气压差计，其读教R=10mm，两测
压点垂直距离h = 0.3m。试求：
（1）A、B两点的压差等于多少？
（2）若采用密度为830kg·m-3的煤油作指示液，压差计读数为多少？
（3）管路水平放置而流量不变，压差计读数及两点的压差有何变化？
解：如图取等压面1－2，p1= p2, 即 （pA- ?ghA）= pB- ?g（hB- R）- ?0gR pA- ?ghA= pB- ?ghB+ Rg（? - ?0）
等式两边同时加H?g，得
pA+?g(H - hA)= pB+?g(H - hB) + Rg（?- ?0）
（pA + ?gZA）-（pB + ?gZB）= Rg（? -?0） （1） pA- pB = Rg（? - ?0）- ?g（ ZA- ZB）
= 0.01× 9.81×1000 + 1000 × 9.81 × 0.3 = 3.04 ×103Pa
注：∵?>>?
水
空
（A）
∴? - ?0 ≈?
（2）若采用煤油作指示液，压差计读数为R'，由式（A）得： （pA + ?gZA）-（pB + ?gZB）= R'g(? - ?0) = Rg（? -?0）
= 0.01× 9.81× 1000 = 98.1Pa R/ = =
= 5.88 × 10-2m = 58.8mm
（3）若管路流量不变， [（pA +?gZA）-（pB + ?gZB）]不变，压差计读不变。又因管路水平放置，ZA= ZB 即：
（pA + ?gZA）-（pB + ?gZB）= pA - pB
= Rg（? -?0）= 98.1Pa
从本例可知，若管路中流体流量不变时，U形管压差计所指示值不变。但应注意R值在两种情况下所表示的意义。
例2. 有一恒位高位槽向用水处输送水。上游用内径为50mm水煤气管，长80m，途中设90?弯头5个，然后突然收缩成管内径为40mm的水煤气管，长20m，设有1/2开启的闸阀一个，水温20℃，为使输水量达3×10-3m3·s-1，求高位槽液位Z。（突然缩小处ξ＝0.2)。
解：如右图取1－1，2－2截面，并以过2－2截面中心线的水平面为基准面，则：
1－1：p1= 0（表压） u1= 0，Z1 = Z 2－2：p2= 0（表压） Z2 = 0
u大 = = 1.53m·s-1
u= =2.39 m·s-1
小
p12u12p2u2?gZ1???gZ2???hf,1?2?2?2
2u2gZ1???hf,1?22
∑h = hf, + hf,
大
小
查20℃水：?＝998.2kg·m -3, ? =100.42 ×10-5Pa·s
（1）在大管内，流体由容器流入管子,ξ= 0.5, 5个90?弯头, ∑ξ= 5