《化工原理》第二版 邹华生主编 第一章习题

p1 + ρgh = pa + ρ 0 gR
p1 = p a + ρ 0 gR − ρgh
2
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3 ρ0
指示液
(2)单管压力计 单管压力计 单管压力计是U形压力计的 单管压力计是 形压力计的 变形，用一只杯形代替U形压强 变形，用一只杯形代替 形压强 计中的一根管子，如图2所示 所示。 计中的一根管子，如图 所示。 由于杯的截面S杯远大于玻璃 管的截面S玻（一般情况下S杯/S玻 ），所以其两端有压强差 ≥200），所以其两端有压强差 ）， 根据等体积原理， 时，根据等体积原理，细玻璃管 一边的液柱升高值h1远大于杯内 液面下降h2，即h1>>h2，这样h2 可忽略不计， 可忽略不计，在读数时只需读一 边液柱高度，误差比U形压差计 边液柱高度，误差比 形压差计 3 第一章 流体力学基础 减少一半
1.1 几个概念 一．连续介质模型 二．流体的性质 三、流体所受到的力 1.2 流体静力学方程及其应用 1.2.1 静止流体所受的力 1.2.2 流体静力学基本方程 1.2.3 流体静力学基本方程的应用
第一章 流体力学基础 1
1.2.3 流体静力学基本方程的应用
1．压力计 ．
(1)U 形压力计
ρ A 1穧 h R pa
已知：R = 130mm, h = 20cm, D = 2m, kg , ρ = 13600 kg ρ = 980 m3 i m3 管道中空气缓慢流动。 求：贮槽内液体的存储量W。 解：（ ）管道内空气缓慢鼓泡，u ≈ 0, 用静力学原理求解。 1 （2）空气的ρ很小，忽略空气柱的影响。 ∴ Hρg = Rρi g
1.2.3 流体静力学基本方程的应用 2．压差计（manometer） ．压差计（ ） (1)U形压差计 形压差计
p1 + ρg(z1 + R) = p2 + ρgz2 + ρ 0 gR
z1
2 1 ρ z2
( p1 + ρgz1 ) − ( p2 + ρgz2 ) = (ρ 0 − ρ )gR
Γ1 − Γ2 = (ρ 0 − ρ )gR
ρi R 13600 H= = × 0.13 = 1.8m ρ 980
1 2 ∴W = πD ⋅ ( H + h) ρ = 0.785 × 2 2 × (1.8 + 0.2) × 980 4 = 0.65(吨)
超压； （2）防止气体外泄； 水封
0 P 0 h0 水 气体
4.远距离液位测定 4.远距离液位测定
例：为测量腐性液体贮槽中的存液量，采用图示的 为测量腐性液体贮槽中的存液量， 装置．测量时通入压缩空气， 装置．测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓 慢地鼓泡通过观察瓶．今测得U形压差计读数为R 慢地鼓泡通过观察瓶．今测得U形压差计读数为R＝ 130mm，通气管距贮槽底面h=20cm 贮槽直径为2m h=20cm， 2m， 130mm，通气管距贮槽底面h=20cm，贮槽直径为2m， 液体密度为980kg 980kg／ 液体密度为980kg／m3，试求贮槽内液体的储存量为 多少吨? 多少吨?
R 3 3′ ′ ρ0
U 形压差计的读数 R 的大小反映了 被测两点间广义压力之差
1.2.3 流体静力学基本方程的应用 (2)双液体压差计 双液体压差计 略小于ρ ρ1略小于ρ2
p1 p2
z1
ρ1
z1
p1 − p 2 = (ρ 2 − ρ 1 )gR
ρ2
R
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第一章 流体力学基础 5
U形压力计 压力计和U形压差计的区别 压力计
U形测压管测的是 点的压强 形测压管测的是A点的压强 形测压管测的是 U形压差计测的是 、B两点的广义压强差。 形压差计测的是A、 两点的广义压强差 两点的广义压强差。 形压差计测的是
第一章 流体力学基础 6
3.液封高度 液封高度
目的： 目的： （1）恒定设备内的压力，防止
气 气 液
P 水 溢流 0 h0 0 安全液封