223-10 某板框压滤机恒压过滤1h，共送出滤液11m3，停止过滤后用3m3清水（其黏度与滤液相同）
在同样压力下进行滤饼的横穿洗涤。设忽略滤布阻力，求洗涤时间。
226
解 若忽略介质阻力，由恒压过滤方程V2?KA2?得KA2?V?11?121m/h
?1洗涤速率
?dV????d??W21?dV?KA=? ?=4?d??E8V洗涤时间 ??W(VWdVd?)W?VW8VKA2?3?8?11121?2.18h
39
3-11 板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在表压150kPa恒压下，过滤某种悬浮液。4h后得滤液80m3。
过滤介质阻力忽略不计。试求：
（1）当其它情况不变，过滤面积加倍，可得滤液多少？ （2）当其它情况不变，操作时间缩短为2h，可得滤液多少？
（3）若过滤4h后，再用5m3性质与滤液相近的水洗涤滤饼，问需多少洗涤时间？ （4）当表压加倍，滤饼压缩指数为0.3时，4h后可得滤液多少？ 解 由恒压过滤方程V?KA?，得KA?222V2??8042?1600 m6/h
（1）当其它情况不变，过滤面积加倍，V?A 滤液量也加倍，此时V=160m3 （2）当其它情况不变，操作时间缩短为2h，V?（3）洗涤速率
?dV????d??W?，滤液量为V?22?80?56.57 m
3
=
21?dV?KA =??4?d??E8V洗涤时间 ??W(VWdVd?)W?VW8VKA2?5?8?801600?2h
1?s（4）当表压加倍，滤饼压缩指数为0.3时，由K?2?p得K??20.7K
?r\'?V??20.35V?101.96m
2
23-12 以总过滤面积为0.1m，滤框厚25mm的板框压滤机过滤20℃下的CaCO3悬浮液。悬浮液含
CaCO3质量分率为13.9%，滤饼中含水的质量分率为50%，纯CaCO3密度为2710kg/m3。若恒压下测得其过滤常数K=1.57×10－5m2/s，qe=0.00378m3/m2。试求该板框压滤机每次过滤（滤饼充满滤框）所需的时间。
解1 据恒压过滤方程 qe2?K?e得?e?0.91s 滤饼体积即 V
滤框
=0.05×0.025=0.00125m
3
设1m3滤饼含水量xkg，则含碳酸钙也是xkg V水?VCaCO?1
3x1000?x2710?1得x=730.4kg
生成1m3滤饼所需滤液量730.4/13.9%=5255.1kg 对应滤液的体积：（5255.1-730.4×2）/1000=3.794m 滤框充满滤饼时对应滤液的体积：3.794×0.00125=0.00474m3 过滤终了时单位面积的滤液量q=V/A=0.00474/0.1=0.0474m3/m2 由恒压过滤方程
(q?qe)?K(???e)
23
40
第一章 流体流动
1-1 燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知其中含8.5%CO2，7.5%O2，76%N2，8%H2O（体积%）。试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时，该混合气体的密度。
解 Mm=MAyA+ MByB+ MCyC+ MDyD
=44?8.5%+32?7.5%+28?76%+18?8% =28.26
?=P Mm /(RT)
=101.33?28.26/(8.314?773) =0.455kg/m3
1-2 在大气压为101.33×10Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×10Pa。若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？
解 塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式 Pa1?9.84×104= Pa2?P
P = Pa2?Pa1+9.84×10
4
3
4
=8.437×104Pa
1-3 敞口容器底部有一层深0.52m的水，其上部为深3.46m的油。求器底的压强，以Pa表示。此压强是绝对压强还是表压强？水的密度为1000kg/m3，油的密度为916 kg/m3。
解 表压强P(atg)=?1gh1+?2gh2
=1000?9.81?0.52+916?9.81?3.46 =3.62?104Pa
绝对压强P(ata)= P(atg)+ Pa =3.62?10+101.33?10 =1.37?105 Pa
1-4 为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量，采用如本题附图所示的装置。控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。今测得U型压差计读数R=130mmHg，通气管距贮槽底部h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980 kg/m。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？
3
4
3
习题1-4附图 1－调节阀； 2－鼓泡观察器瓶； 3－U管压差计； 4－通气管； 5－贮罐 1 解 压缩空气流速很慢，阻力损失很小，可认为b截面与通气管出口截面a压强近似相等，设h1为通气管深入液面下方距离，因此
h1??A?14R?213.6?100.98?1033?130?10?3?1.804m
V??d?h1?h?
2
?14?3.14?2?0.2?1.80??6.28m3
23G??V?9.8?10?6.28?6.15?10kg?6.15t
1-5 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880 kg/m3。液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为500mm的人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求：
（1）人孔盖共受多少液柱静止力，以N表示； （2）槽底面所受的压强是多少？
解 人孔盖以中心水平线上下对称，而静压强随深度做线性变化
因此可以孔中心处的压强计算人孔盖所受压力 P=?g(H–h)=880?9.81?(9–0.6)=72515.52Pa F=PA=72515.52???0.52/4=1.42?104N
1-6 为了放大所测气体压差的读数，采用如本题附图所示的斜管式压差计，一臂垂直，一臂与水平成20°角。若U形管内装密度为804 kg/m的95%乙醇溶液，求读数R为29mm时的压强差。 解 ?p??gRsin20 ?804?9.?8 ?78.25P a1-7用双液体U型压差计测定两点间空气的压差，测得R=320mm。由于两侧的小室不够大，致使小室内两液面产生4mm的位差。试求实际的压差为多少Pa。若计算时忽略两小室内的液面的位差，会产生多少的误差？两液体密度值见图。
解 如本题附图所示a-a 截面为等压面，所以
p2??1g?h??2gR?p1??1gR
?3
习题1-6附图
2?9?3
10?s in20?
1?p2? ?p?p??1
2???1gR??g ? h
习题1-7附图
2
??1000?910??9.81?0.32?910?9.81?0.004?282.528?35.708?318.236Pa
若忽略两小室内液面的位差，则压差为
?p?p1?p2???2??1?gR
??1000?910??9.81?0.32?282.528Pa
相差 35.708Pa，
误差（318.236-282.528）/318.236=11.22%
1-8 为了排除煤气管中的少量积水，用如本题附图所示的水封设备，水由煤气管路上的垂直支管排出，已知煤气压强为1×105
Pa(绝对压强)。问水封管插入液面下的深度h应为若干？当地大气压强p43
a=9.8×10Pa，水的密度ρ=1000 kg/m。
解 P=?gh+Pa