化工原理大作业解答报告

化工原理大作业解答报告

组长：王萌 组员：朱婧文 刘莉丹 谢白羿

用U 型管压差计测量一管路中某两个固定点之间的压差，在管路水平安装、倾斜安装和垂直安装三种情况下，压差计相应的显示值R1、 R2和R3的大小有何关系，它们是否一致？给出解释。当关闭管路出口阀门后，管内流体处于静止，此时的三个显示值又如何？（三种情况下，两个测量点上、下游的管路没有发生变化）

解：R 值始终不变

设管路的倾斜角为 θ，管路内液体密度为ρ，

取等压面A 、B

11

202()A B

A B P P P gh P P g h R gR P ρρρ==+=-++

由上三式解得，12021()()P P gR g h h ρρρ-=-+- ①

对1、2列机械能衡算式

2

21122

1212

220e f

e P u P u gz w gz w u u w ρρ+++=+++==

则 1212()f P P g z z w ρ--+= ②

由图易知 1221()z z h h -=--

把①代入②得 01221()()()f gR g z z g h h w ρρρ--+

+-= 则有 0()f gR w ρρρ

-= 则 0()f w R g ρρρ=- ③

I 、当管内流体静止时 0f w =

由式 ② 得 0R =

即R 值与管无关

II 、当管内流体流动时，设流速为u 则 R e d u ρ

μ=

当 Re>4000 时 流体为湍流 0.23

2680.1()R e 2f d l u w d ε

λλ=+

= 为恒定量，故R 不变

当 Re<4000 时 流体为层流 264

R e

2

f l u w d λλ==

为恒定量，故R 不变

综上，不论何种情况，R 值与管无关。