面上方保持259×103Pa的真空度高位槽液面上方为大气压。管道为φ76mm×4mm的钢管总长为35m管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计局部阻力系数为4、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为17m。若泵的效率为07求泵的轴功率。已知溶液的密度为1073kgm3黏度为63104Pas。管壁绝对粗糙度可取为03mm。
解在反应器液面11与管路出口内侧截面22
间列
机械能衡算方程以截面11
为基准水平面得
22
b1b2121e2f
22uuppgzWgzhρρ
∑1
式中z10z217mub1≈0
sm431sm10730680785036001024
2
4
2b2ρπdwup1259×103Pa表p20表将以上数据代入式1并整理得
2
b221e21f
2uppWgzzhρ
∑
981×
17243121073
109253
f
h∑1920f
h∑
其中f
h∑λe
LLd∑∑ζ
2
b2
2
u

Rebduρμ
3
0068143107306310
1656×105
00440de
根据Re与ed值查得λ003并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为
闸阀全开043×2m086m标准弯头22×5m11m故fh∑
003×
3508611
0068
054kgJ243122574Jkg
于是kgJ2177kgJ74250192eW
泵的轴功率为
sNeWηwW7
0360010272174
173kW
流体输送管路的计算
习题20附图
20如本题附图所示贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连管路上装有一个闸阀距管路入口端15m处安有以水银为指示液的U管压差计其一臂与管道相连另一臂通大气。压差计连接管内充满了水测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。
1当闸阀关闭时测得R600mm、h1500mm当闸阀部分开启时测得R400mm、h1400mm。摩擦系数λ可取为0025管路入口处的局部阻力系数取为05。问每小时从管中流出多少水m3
2当闸阀全开时U管压差计测压处的压力为多少Pa表压。闸阀全开时Led≈15摩擦系数仍可取0025。
解1闸阀部分开启时水的流量
在贮槽水面11与测压点处截面22
间列机械能衡算
方程并通过截面22
的中心作基准水平面得
22
b1b21212f12
22uuppgzgzhρρ
∑a
式中p10表
Pa39630Pa4181910004081913600OHHg2gRgRpρρub20z20
z1可通过闸阀全关时的数据求取。当闸阀全关时水静止不动根据流体静力学基本方程知
f2
HO1HggzhgRρρb
式中h15mR06m将已知数据代入式b得
m666m51100060136001
z22
22bbf12cbb
152130025052132012
uuLhuudλζ∑
将以上各值代入式a即
981×6662
b2
u100039630
213ub2
解得sm133bu
水的流量为
sm431sm133107850r