特别当Ve?0时，有 ???D 2解：（1）V2?KA2?
将V1?8m3 ?1?1h代入上式，得 KA2?64 所以 ?V?V2?V1?KA2?2?8?64?2?8?3.31m3
dVKA2(2)方法一 由过滤基本方程 ?d?2(V?Ve)由题知 Ve?0 V2?8?3.31?11.31m3 代入得
dVKA264()E???2.83m3/hd?2V22?11.31
dV1dV2.83)W?()E??0.71m3/h d?4d?4Vw2??2.83h 故 ?w?dV0.71()wd?方法二 由 V2?KA2?
dVKA2?微分得 后面步骤同上。 d?2V?p（3）由题意 S?0 2?2
?p1所以 (因为 K?2k?p1?S?2k?p??p
K?p所以 2?2?2
K1?p1由题 K2A2?2?K1A2?1
K2所以 ?2??11??1h
K22（4） V22?K2A2? V12?K1A?
VK所以 (2)2?2?2
V1K1 V2?2V1?11.31?2?15.99m3 0.6?12m3 Ve?0 3.解：（1）V?0.05 所以 V2?KA2?
12V A===28.43m2
K?3.3?10?5?1.5?3600 (2)A=n?2?1?1
A28.43所以 n??=14.2 取15个
22 VS?n?1?1??
VS0.6==0.04m n15 应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n该热个框面积的基础上再乘以2。
(3)分析：所谓最佳操作周期是指当过滤时间加洗涤时间等于辅助时间时，达到一定产量时所需总时数最少，亦即生产能力最大，对于此题，实际就是要求出在滤液量不变的情况下，过滤时间由1.5h减为1h，操作压差应增至多少.。计算如下：
由 V2?V1得
所以 ?? K2A2?2?K1A2?1 由题知 S?0, 故 K??p
4.解：（1）首先要解决每获1m3滤液所得滤渣体积的计算问题。
设：v——获得1m3滤液所生成的滤渣体积，m3/m3； e、ec——分别为滤浆及滤渣中固相所占的体积分率。
这里认为在滤浆与滤渣中，液相与固相各自所占的体积分别和其单独存在时的体积相同，且滤液完全不含固相。
以1m3滤液为基准，则 滤渣体积=v1，m3；
滤渣中固相体积=vec，m3； 悬浮液的体积=（1+v），m3； 悬浮液中固相体积=（1+v）e，m3。
因滤液中不含固相，故滤渣中的固相体积就是悬浮液中的固相体积，即 vec?(1?v)e
e0.03故 v???0.053
ec?e0.6?0.03过滤面积 A?0.2?0.2?10?2?0.8m2
V0.02?0.2?0.2?10?0.15m3 滤液体积 V?渣?v0.053 V2?KA2?
V20.1522?0.0175m8/h K?2?2A?0.8?2（2） V2?KA2? 微分上式 2VdV?KA2d?
dVKA2所以 ()?
d?2VdV0.01758?0.82?0.0375m3/h ()E?d?2?0.15dV1dV0.0375?9.38?10?3m3/h ()W?()E?d?4d?4VW0.1?0.15????1.6h W?3dV9.38?10()Wd?V0.15所以 ????0.0366m3滤液/h
???W??D2?1.6?0.5
化工原理练习题 （流体流动） 一.填空题
1. 已知一密闭管路，管的内径为d，管长为L，液体在管内作稳定连续层流流动，流量为V m?.s?,总的阻力损失为h?。现将管的内径换成d/2 ，其它均不改变，此时新管路内的流速为_____m.s?，流体流动的总阻力损失为______m。 2. 当量直径的定义是d?＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在套管环间流动的流体，外管的内径是d?，内管的外径是d?，则当量直径d?＝＿＿＿＿＿＿＿。 3.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_____；后者是恒_________，变_________。
4. 有一段由大管和小管串联的管路，管内液体作连续稳定流动。大管内径为d，而小管内径为d/2大管内流速为u，则小管内液体的流速为_______。
5.在输送液体的管路中，要使P?-P?= △P? 的条件是__________________________________________________。
6 如右图所示：已知：ρ水=1000kg.m?,ρ空气=1.29kg.m?, R=51mm,则△p=_____ N.m?,ξ=___（两测压点A.B间位差不计）
二、.问答题
如图所示：A.B.C三点在同一水平面上，d?=d?，d?＞d?，问：（1）当闸阀关闭时，A.B.C三点处的压强那个大？哪个小？或相等？ （2）当阀门打开，高位槽水位稳定不变，A.B.C三截面处的压强、流量、流速哪个大？哪个小？或相等？
本题目有题图titu149
三、.计算题
1. 某输水管路如图所示，水箱液面保持恒定。当阀门A全关闭时，压力表读数为177kN.m? , 阀门全开时，压力表读数为100 kN.m?。已知管路采用Φ108×4mm钢管，当阀门全开后，测得由水箱至压力表处的阻力损失为7.5mH?o。问：全开阀A时水的流量为多少m?.h?？（ρ水=1000kg.m?，p大=98.1kN.m
?)
2.(24分)
水平通风管道某处的直径自300mm渐缩至200mm，在锥形接头两端各引出一个测压口与U形压差计相连，以水作指示剂（ρ水=1000kg.m?），测得R=40mm（见附图）。已知1-1'截面处的表压强为1200N.m?，当地大气压为101.3kN.m?，空气的温度为20℃。若空气流过锥形管的能量损失忽略不计，试估算管道
内空气的体积流量为若干m?.h?？
化工原理练习题答案 一.填空题
1. 4V； 16h?
2. d?＝4×流通截面积/浸润周边 d?＝d?－d?
3. 截面；压差；压差；截面 4. 4u
5. 管径相等，处于同一水平面，无外加能量。 6. 500； 1 二.问答题
1. （1）阀门关闭，水处于静止状态，P?=P?=P?
（2）阀门打开，水稳定流动，有阻力，且d?=d?=d? ∴P?＞P?＞P?
2.(10分) 题号:1312 第1章 知识点:123 难度:较难 *****答案*****
(1) p?=p?=p?
(2) ① V?=V?=V?
②u?=u? u?＞u? u?＞u?
③ 流动流体有阻力，由柏努利方程知：P?＞P? P?＞P? P?与P?的大小由u?、u?和h??→c之值决定 三.计算题
1.(16分) 题号:1404 第1章 知识点:320 难度:中等 *****答案*****
定水箱液面为1-1，压力表处为2-2，列柏式：
Z?+P? /(ρg)+u??/(2g)=Z?+P?/(ρg)+u??/(2g)+H???? ∵ Z?=P/(ρg)=177×10?/(1000×9.807)=18m
∴ 18+0+0=0+100×10?/(1000×9.807)+u??/(2g)+7.5 ∴ u?=2.43m.s?
∴ V=3600π2.43×(0.1)?/4=68.67m?.h? 2. 定锥形管细端处为2-2，则 ∵P?-P?=ρ指Rg
即 P?=P?－ρ指Rg=1200-1000×9.807×0.04=807.6N.m?（表压） ∵ (P?-P?)×100%/p?=(1200-807.6)×100%/(1200+101300)=0.38% < 20%
即表示可应用柏努利方程计算
∵ Z?=Z? 且∑h????=0
∴ P? /ρ?+u??/2=P?/ρ?+u??/2 ∵ P?=P?M?/(RT)
而 M?=0.21×32+0.79×28=29
P?=101300+(1200+807.6)/2=10230N.m?=102.3kN.m? ∴ ρ?=(102.3×29)/(8.314×293)=1.22kg.m? 则 1200/1.22+u??/2=807.6/1.22+u??/2......(1) ∵ ρ变化很小 ∴按连续性方程得： u?=u?(300/200)?=2.25u?.......(2) （1）、（2）联解得：u?=12.58m.s?
∴ V=3600π (0.3)?×12.58/4=3200m?.h?