化工原理专业考试大题汇总

第一章 习题

4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相

槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的

距离H =1m ，U 管压差计的指示液为水银，煤油的密

度为820kg/m 3。试求当压差计读数R=68mm 时，相界

面与油层的吹气管出口距离h 。

解：如图，设水层吹气管出口处为a ，煤油层吹气管

出口处为b ，且煤油层吹气管到液气界面的高度为

H 1。则

1a p p = 2b p p =

1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表压) 1b p gH ρ=油(表压)

U 管压差计中，12Hg p p gR ρ-= (忽略吹气管内的气柱压力) 12a b p p p p gR ρ-=-=

分别代入a p 与b p 的表达式，整理可得：

()Hg gh g H h gH ρρρ+-=油水 1000 1.0136000.0680.4181000820

H R h m ρρρρ-⨯-⨯===--Hg 水水油 根据计算结果可知：从压差计的读数可以确定相界面的位置。并可通过控制分相槽底部排水阀的开关情况，使油水两相界面仍维持在两管之间。

5. 用本题附图中串联U 管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压差计的指示液为水银，两U 管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为：h 1=2.3 m 、h 2=1.2 m 、h 3=2.5 m 及h 4=1.4 m 。锅中水面与基准面间的垂直距离h 5=3 m 。大气压强a p =99.3×103 Pa 。试求锅炉上方水蒸气的压强p 。(分

别以Pa 和kgf/cm 2来计量)。 解：如图所示标记等压面2，3，4，大气压记为

a p 压缩空H

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