-
177
、某液体组成为
x
A
＝
0.6
、
x
B
＝
0.4
，试在三角相图中表示出该点的座标位置。
A
A
F
?
B
B
17
8
、某液体组成为
x
A
＝
0.6
、
x
B
＝
0.4
，若在其中加入与
原料液等量的萃取剂
S
，此时
座标点位
置在何处
(
在座标图中标明
)
。
A
A
F
?
?
M
B
B
179
、某液体组成为
x
A
＝
0.6
、
x
B
＝
0.4
，若在其中加入与原料液等量的萃取剂
S
，写出
混合后的组成：
< br>x
A
=
（
0.3
）、
x
B
=
（
0.2
）、
x
S
=
（
0.5
）。
A
A
F
?
?
M
B
B
180
、现有含
A
组分
30
< br>％（质量％）的
A
＋
B
混合物，用溶剂
S
进行萃取，
< br>A
、
B
、
S
三
元混合物的溶解度曲线如图示。采用单级萃取器时（理论
级），萃取液中
A
组分最大
浓度可达（
55
％
）。
E
?
max
181
、现有含
A
组分
30
％（质量％）的
A
＋
B
混合物，用溶
剂
S
进行萃取，
A
、
B
、
S
三
元混合物的溶解度曲线如图示。采用单级萃取器（理论级），当萃取液中
A
组分为最
大浓度时，溶剂用量为（
S
＝（
MF
／
MS
）
?
< br>F
）。
(
用线段比及符号注明即
可
)
E
?
max
E
F
M
R
182
、
现有含
A
组分
30
％（质量％）的
A
＋
B
混合物，用溶剂
S
进行萃取，
A
、
B
、
S
三
元混合物的溶解度曲线如图示。采用单级萃取器（理论级）
，当萃取液中
A
组分为最
大浓度时，在
图上标出相应萃取相
E
的座标点位置。
E
?
max
E
1
183
、现有含
A
组分
30
％（质量％）的
A
＋
B
、混合物，用
溶剂
S
进行萃取，
A
< br>、
B
、
S
三元混合物的溶解度曲线如图示。采用单级萃取器（理论级），当萃取液中
A
组分为最大浓度时，在图上标出相应萃余相
R
的
座标点位置。
E
?
max
E
R
184
、现有含
A
组分
30
％（质量％）的
A
＋
B
混合物，用溶剂
S
进行
萃取，
A
、
B
、
S
三
元混合物的溶解度曲线如图示。
采用单级萃取器（理论级），当萃取液中
A
组分为最
大浓度时，在图上标出相应三元混合物
M
的座标点
位置。
E
?
max
E
F
M
R
2
6
、<
/p>
某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳
定流过，各管绝对粗糙
度、管径均相同，上游
截面
1-1
’<
/p>
的压强、流速也相等。问：在三种情
况中，下游截面
2-2
’
的流速是否相等？
答：三种情况中，下游截面
2-2
’<
/p>
的流速相等。
7
、
某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳
定流过，各管绝对粗糙度
、管径均相同，上游
截面
1-1
’
的压强、流速也相等。问：在三种情
况中，下游截面
2-2
’
的压强是否相等？如果不
等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况
的数值最小？其理由何在？
答：三种情况中，下游截面
2-2
’
的压强不
相等，其中（
a
）的压强最大，
（
c
< br>）的压强
最小。
这是因为
（
c
）
管上不仅有一个阀门
< br>消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又
使得静压强降低。
2
、
在附图所示的储油罐中盛有密度为
960
取
3
kg<
/p>
／
m
的油品。油面高于罐底
9.6 m
，油
面上
方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为
760
mm
圆孔，其中心距罐底
800
mm
，孔盖用
14
mm
的
钢制螺钉紧固。若螺钉材料的
工作应力取为
6
39.23
×
10
Pa
，问：至少需要几个螺钉？
解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强
为
p
，则
p
就
是管内液体作用与孔盖上的平均
压强。
由流体静力学基本方程式
知
p
?
p
a<
/p>
?
?
gh
作用在
孔盖外侧的是大气压强
p
a
，
故孔盖内外
两侧所受压强差为：
?
p
< br>?
p
?
p
a
?
p
a
?
?
gh
?
p<
/p>
a
?
?
gh
?
p
?
960
?
9
.
81
?
9
.
6
?
0<
/p>
.
8
?
?
8
.
29
?
10
4
N
/
m
2
?
d
2
?
作用在孔盖上的静压力为
P
?
?
p
?
?
8
.
29
?
10
4
?
< br>?
0
.
76
2
?
3
.
76
?
10
4
N
4
4
?
每个螺钉能承受的力为
400
?
9
.
81
?
10
4
?
?
0
.
014
2
?
6
.
04
?
10
3
N
4
4
3
螺钉的个数＝
3.76
×
10
／
6.04
×
10
= 6.23
个
3
即至少需要
7
个螺钉。
3
、
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>
p
。压差计中以油和
3
< br>水为指示液，其密度分别为
920 kg/m
及
998
3
kg/m
，
U
管中油、水交界面高度差
R
=
300mm
< br>。
两扩大室的内径
D
均为
60
mm
，
U
管内径
d
为
6 <
/p>
mm
。当管路内气体压强等于大气压强时，两扩
< br>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
?
?
Δ
h
与微差压差计读数
R
的关系为
D
2
?
h
?
d
2
R
4
4
?
d
?
?
6
?
当压差计读数
R
=
300
mm
时，
两扩大室液面差为
?
h
?
R
?
?
?
0
.
3
< br>?
?
?
0
.
003
m
?
D
?
?
60
?
2
2
则管路中气体的表压强为
2
p
＝（
998
－
920
）×
9.81
×
0.3
＋
920
×
9.81
×
0.003
＝
257 N
／
m
（表压）
6
、
用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面
高于水池液面
50 m
，管路全部能量损失为
20
3
J
／
kg
，流量为
36 m
／
h
，高位槽与水池均为
敞口。若泵的效率为
6
0%
，求泵的轴功率。
（水
3
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
2
u
1
p
1
u<
/p>
2
p
?
?
w
e
?
gZ
2
?
2
?
2
?
?
hf
两截面间列柏努利方程式。
gZ
1
?
2
?
2
?
Z
1
＝
0
，
Z
2
＝
50 m
，
u
1
≈
0
，
u
2
≈
0
，
P
1
＝
P
2
＝
0
（表压）
，Σ
hf
＝
20 J
／
kg
∴
w
e
＝
9.81
×
50
＋
20
＝
510.5 J
／
kg
水的质量流率
w
s
< br>＝
36
×
1000
／
3600
＝
10
kg
／
s
有效功率
N
e
＝
w
e
〃
< br>w
s
＝
510.5
×
10
＝
5105 W
轴功率
N
＝
5105
／
0.
6
＝
8508.3 W
7
、
高位槽内的水面高于地面
8 m
，水从Φ
108
×
4mm
的管道中流出。管路出口高于地面
2m
。<
/p>
在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可
2
按Σ
hf
＝
6.5u
计算
(
不包括出口的能量损失
< br>)
，
A
?
4
其中
u
为水在管内的流速，
m
／
s
。计算：
3
（
1
）
A
?
A
?
截面处水的流速；
（
2
）水的
流量，
m
／
h
。
解：
（
1
）以高位槽液面为上游截面
1-1',
管路出口内侧为下游截面
2-2',
并以地
< br>面为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式
2
u
1
p
1
u
2
p
?
?
gZ
2
?
< br>2
?
2
?
?
hf
gZ
1
?
2
< br>?
2
?
Z
1
＝
8 m
，
Z
2
＝
2
m
，
u
1
≈<
/p>
0
，
P
1
＝
P
2
＝
0
（表压）
2
2
Σ
hf
＝
6.5u
< br>＝
6.5
u
2
< br>
代入上式
,
得
u
2
＝
2.9
m
／
s
由于输水管的直径相同
,
且水的密度可视为常数
,
所以
A-A'
截面处水的
流速为
< br> u
A
＝
2.9
m
／
s
。
3
（
2
）水的流量
V
h
＝
3600Au
＝
3600
×π／
4
×
0
.12
×
2.9
＝
82 m
／
h
8
、
水以
2.5m
／
s
的流速流经
?
38
×
2.5
mm
的
水平管，此管以锥形管与另一
?
38
×
3
mm
的
水平管相连。如附图所示，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
、<
/p>
B
两截面间的能量损失为
1.5
J
／
kg
，求两玻
璃管的水面差（以
mm
记）
，并在
本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
3
（水的密度取为
1000
kg
／
m
）
解：上游截面
A-A
’
，下游截面
B-B
’
，通过管
子中心线作基准水平面。在两截面间
列柏努利方程式。
u
2
p
A
u
2
p
A
?
?
gZ
B
< br>?
B
?
B
?
?
hf
A
,
B
gZ
A
?
2
?
2
?
式中
Z
A
＝
Z
B
＝
0<
/p>
，
u
A
＝
2.5 m
／
s
，Σ
hf
A,B
＝
1.5 J
／
kg
?
?
2
根据连续性方程式，对于不可压缩流体
u
A
d
2
d
B
A
?<
/p>
u
B
4
4
?
d
A
有
u
B<
/p>
?
u
A
?
?
d
?
B
?
?
33
?
?
?
2
.
< br>5
?
?
?
1
.
23
m
／
s
?
?
4
7
?
?
2
?<
/p>
u
2
?
A
?
u
B
?
?
?
hf
A
,
B
?
两截面的压强差为
p
B
?
p
A
< br>?
?
?
?
2
?
?
?
2
.
5
2
?
1
.
23
2
?
?
?
1000
= 868.55
N
／
m
2
<
/p>
?
1
.
5
＝
?
?
?
2
?
?
2
2
即
p
B<
/p>
?
p
A
?
868
.
55
?
0
.
102
?
88
.
6
mmH<
/p>
2
O
由于
p
B<
/p>
?
88
.
6
?
p
A
∴
p
B
＞
p
A
9
、
在本题附图所示的实验装置中，于异径水
平管段两截面间连一倒置<
/p>
U
管压差计，
以测量
两截面之间的压强差。当水的流量为
10800
kg
／
h
时，
U
管压差计读数
R
为
100
mm
。
粗、
5
细管的直径分别为Φ
60
×
3.5 mm
与Φ
42
×
3
m
m
。计算：
（
1
）
1kg
水流经两截面间的能量损
失
；
（
2
）与该能量损失相当的压强降为
多少
3
Pa
？（水的密度取为
1000
kg
／
m
）
解：
（
1
）<
/p>
1kg
水流经两截面间的能量损失设导管在上游的连接处为截面<
/p>
1-1
’
，下
游
的连接处为截面
2-2
’
，并通过管轴
作基准水平面。在两截面间列柏努利方程
2
< br>u
1
p
1
u
2
p
?
?
gZ
2
?
2<
/p>
?
2
?
?
hf
gZ
1
?
2
?
2
?
式中
Z
1
= Z
2
=
0
，
u = w
s
／
A
ρ
u
1
?
?
2
.
95
m
／
s
?
2
3600
?
?
0
.
036
?
1000
4
10800
?
1
.
36
m
／
s
u
2
?
?
3600
?
?
0
.
053
2
?
1000<
/p>
4
p
?
p
2
∵
p
1
?
p
2
?
?
gR
，
∴
1
?
9
.
81
?
0
.
1
?
0
.
981
J
／
kg
?
10800<
/p>
2
.
95
2
?
1
.
36
2
将以上各数值代入柏努利方程式，解得
?
hf
?
0
.
981
?
?
4
.
41
J
／
kg
2
2
（
2
）与该能量损失相当的压强降
?
p
f
?
?
?
hf
?
1000
?
4
.
41
?
4410
N
／
m
10
、
在图示装置中，
水管直径为Φ
57
×
3.5
mm
。
当阀门全闭时，
压力表读数为
0.3
大气压
,
而
在阀门开启后，压力表读数降至
0.2
大气压
。
设管路入口至压力表处的压头损失为
0.5
3
mH
2
O
，求水的流量为若干
m
／
h<
/p>
？
5
解：阀门全闭时，由
P
2
＝ρ
gH
，
H
＝
0.3
×
1.013
×
10
／（<
/p>
1000
×
9.81
）＝
3.1 m
即水槽液面距阀门中心线的高度为
3.1
m
。
阀门开启时，以水槽液面为上游截面
1-1'
，压力表处为下
游截面
2-2'
，管
路中心线为基准水
平面。在两截面间列柏努利方程式
2
u
1
p
1
u<
/p>
2
p
1
Z
1
?
?
?
Z
2
?
2
?
2
?
?
hf
2
g
?
g
2
g
?
g
g
Z
1
＝
H
＝<
/p>
3
m
，
Z
2
＝
0
，
P
1
＝
0
，
P
2
＝
< br>0.2
×
1.013
×
10
Pa
，
u
1
≈
0
，Σ
hf
／
g
＝
0.5
mH
2
O
5
2
代入上式
3.1
＝
< br>0.2
×
1.013
×
10
／（
1000
×<
/p>
9.81
）
+
u
2
／（
2
×<
/p>
9.81
）
+ 0.5
解得
u
2
＝
3.24
m
／
s
2
3
V
h
＝（π／
4
）
d
u
×
3600
＝
22.9
m
／
h
3
11
、
如图
所示，密度为
850 kg
／
m
的料液从
高位槽送入塔中，高位槽内的液面维持恒定。
3
3
塔内表压强为
9.81<
/p>
×
10
Pa
，进料量为
5 m
／
h
。连接管直径为
?
38<
/p>
×
2.5 mm
，料液在连
接管内流动时的能量损失为
30 J
／
kg
（不包
6
5
括出口的能量损失）
。求：高位槽内的液面应
比塔的进料口高出多少？
解：以高位槽液面为上游截面
1-1
’
，连接管出口内侧为下游截面
2-2
’
，并以截
面
1-1
’为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。
2
u
1
p
1
u
2
p
?
?
gZ
2
?
< br>2
?
2
?
?
hf
< br>gZ
1
?
2
?
2
?
V
5
?
1
.
62
m
／
s
式中
Z
1
＝
0
，
u
1<
/p>
≈
0
，
u
2
?
s
?
?
A
2
3600
?
?
0
.
033
4
p
< br>1
＝
0
（表压）
，
p
2
＝
9.81
×
10
Pa
（表压）
，Σ
hf = 30
J
／
kg
?
1
.
62
2
9
810
?
?
/
9
.
81
?
?
4
.
37
m
将上述数值代入柏努利方程，解得
Z
2
?
?
?
?
?
30
?
2
?
850
?
?
3
高位槽内的液面应比塔的进料口高
4.37
m
。
12
、
如图所示，用泵将储槽中密度为
1200
< br>3
kg
／
m
的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持
恒定，其上方与大气相同。蒸发器内的操作压
强为
200mmHg
（真空度）
，
蒸发器进料口高于储
槽内的液面
15 m
，输送管道的直径为
?
< br>68
×
4
3
< br>mm
，送料量为
20
m
／
h
，溶液流径全部管道的
< br>能量损失为
120J
／
kg
，求泵的有效功率。
解：以储槽的液面为
上游截面
1-1
’
，管路出口内侧为下
游截面
2-2
’
，并以截面
1-1
’为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。
2
u
1
p
1
u
2
p<
/p>
?
?
w
e
?
gZ
2
?
2
?
2
?
?
hf
gZ
1
?
2
?
2
?
式中
Z
1
＝
0
，
Z
2<
/p>
＝
15 m
，
p
1
＝
0
（表
压）
，
p
2
?
?
u
1
≈
0
，
u
2
?
200
?
101300
?
?
26670
Pa
（表压）
< br>760
20
?
1
.
97
m
／
s
，Σ
hf = 120
J
／
kg
?
3600
?
?
0
.
06
2
4
将以上各项数值代入柏努利方程中
1
.
97
2
26
670
w
e
?
15
?
9
.
81
?
?
?
120
?
246
.
9
J
／
kg
2
1200
20<
/p>
?
1200
w
s
?
V
?
?
?
?
< br>6
.
67
kg
< br>／
s
3600
N
e
＝
w<
/p>
e
〃
w
s
＝
246.9
×
6.
67
＝
1647 W
13
、
本题
附图所示为冷冻盐水循环系统。盐水
3
3
的密度为
1100kg
／
m
，循环量为
36m
／
h
。管路
的直径相同，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
。求：若泵的效率是
70
％，其轴
7
<
/p>
功率为多少
kW
？
解：在循环管路中任选某截面为
1-1
< br>’
，并兼为截面
2-2
’
（意即流体由截面
1-1
’
< br>出发，完成一个流动循环后达到截面
2-2
’
）
。在两截面间列柏努利方程式。
2
u
1
p
< br>1
u
2
p
?
?
w
e
?
gZ
2
?
2<
/p>
?
2
?
?
hf
gZ
1
?
2
?
2
?
因截
面为
1-1
’与截面
2-2
’重合，所以
u
1
＝
u
2
，
p
1
＝
p
2
，
Z
1
＝
Z
2
上式可简化为
w
e
＝Σ
hf
＝Σ
hf
AB
＋Σ
hf
BA<
/p>
＝
98.1
＋
4
9
＝
147.1
J
／
kg
流体的质量流量
w
s
＝
V
s
〃
ρ
=36
×
1100
／
3600 =
11kg
／
s
泵的轴功率
N
＝
w
e
〃
w
s
／η＝
147.1
×
11
／
0.7
＝<
/p>
2312 W
14
、
附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中
ab
和
cd
两段的长度、直径及粗糙度
均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动中温度可视为不变。问：
（
1
）液体
通过
ab
和
cd
两管段的能量损失是否
相等？（
2
）此两管段的压强差是否相等？写出
它们的表达式。
l
u
2
解：
（
1
）直管的能量损失
?
hf
?
?
d
2
管段
ab
与
cd
中，长度、直径均相同；流量不变则流速相同；温度
不变，密度相同，粘度相
同，则雷诺数相同；又由于粗糙度相同，则摩擦系
数相同，所以两管段的能量损失相等。
（
2
）两管段的压强差不相等。
在两管段上分别列柏努利方程式
2<
/p>
u
a
p
a
u
2
p
?
?
gZ
b
?
b
?
b
?
< br>?
hf
ab
式中
u
a
＝
u
b<
/p>
，
ab
管段
gZ
a
?
2
?
2
?
则
<
/p>
p
b
?
p
a
?
?
gZ
a
?
gZ
b
?
?
hf
ab
?
?
2
2
u
c
p
c
u
d
p
?
?
gZ
d
?
?
d
?
?
hf
cd
式中
u
c
=
u
d
，
Z
c
= Z
d
，
cd
管段
gZ
c
?
2
?
2
?
则
p
d
?
p
c
?
?
?
?
hf
cd
15
、
附图所示的管路上装有一个阀门，如减小
阀门的
开度，问：
（
1
）液体在管内的流速及
流
量的变化情况；
（
2
）液体流经整个管路系统的
能量损失情况。
解：
（
1
）液体在管内
的流速及流量均减小。
（
2
）以水槽液面为上游截面
1-1
’
，管
路出口外侧为下游截面
< br>2-2
’
，并以管路出
口中心线
为基准水平面。在两截面间列柏
努利方程式。
2
u
1
p
1
u
2
p
?
?
gZ
2
?
2
?
2
?
?
hf
gZ
1
?
2<
/p>
?
2
?
式中
Z
1
＝
h
，
Z
2<
/p>
＝
0
，
u
1
≈
0
，
u
2
＝
0
，
p
1
＝
< br>p
2
＝
0
（表压）
得
Σ
hf
＝
gh
即能量损失不变
8
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：(完整word版)数字信号处理第二章习题解答
下一篇： 写网络的初中英语作文