1、110 食品科学与工程 8 班(营养 3 班)201030600815 林鸿201030600812 李志伟201030600806 兑剑鸿201030600807 冯艺柱【1-1】椰子油流过一内径为 20mm 的水平管道,其上装有一收缩管,将管径逐渐收缩至12mm,如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为 800Pa,试求椰子油的流量。解:设椰子油密度为 940 kg/m3,忽略流动损失外,由式( 130a )得22211 upgZupgZ因为 ,上式简化为,z212由连续性方程可知214dQu32310. 0.um3/s658.4789【1-4】试求稀奶油以 6m/s 的速度流过管
2、道时,因摩擦而引起的压力降。管道直径mm,长 100m,为水力光滑的不锈钢管。已知稀奶油的密度为 1000kg/m3,粘度5238.为 12103 Pa.s。解:首先判断该流体流动状态,已知管道内径为 33mm,43065.0.duRe可知流动状态为紊流,由布拉休斯公式(1-59)u1 u22028.165.34.0.2eR57udLp因摩擦引起的压力降为 Pa 073【1-5】液体在圆形直管内作层流流动,若流量、管长和液体的物性参数保持不变,而将管径减至原有的 1/2,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍。解:设管径减至原有的 1/2 后,流体流动状态仍然保持层流。由流动阻力方程可知2
3、udLf162)()434 21dLQllpff 即因流动阻力而产生的能量损失为原来损失的 16 倍。【1-10】用泵将开口贮槽内密度为 1060kg/m3、粘度为 1.1103 Pa.s 的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内,蒸发空间真空表读数为 40kPa。溶液输送量为 18m3/h。进蒸发器水平管中心线高于贮槽液面 20m,管路直径 mm,不包括管路进、出口的能量损失,直57管和管件当量长度之和为 50m。取管壁粗糙度为 0.02mm。试求泵的轴功率(泵的效率为65) 。解:根据公式(1-31d) ,设贮槽液面和蒸发器水平管出口分别为 II 和 IIIIfhgupZHgup221m 0,
4、Pa 1064Pa/s5.3.8 ,21 455dQ管道内溶液流动状态为 43.uRe3039.512d根据莫迪图查得阻力系数约为 0.02,则沿程阻力损失为m 68.924501.gulhef由表 1-5 可知管道进口和出口的局部阻力系数, 4. .2gum 6.2 46.08.91042312fhgupZH轴功率为 kW 81.3605.10.9. gHQP【1-12】某罐头厂需用泵将水池中的 20清水泵送到距水池 20m 远、高 4m 的设备上去喷淋洗涤原料。水量要求为 20m3/h。估计管件有:90 0 弯头 4 只,带滤水网的底阀 1 只,标准截止阀 2 只,闸阀 1 只,试选择合适
5、的离心泵。解:根据公式(1-31d) ,设水池液面和喷管出口分别为 II 和 IIIIfhgupZgup21设管道内径为 50mm,则喷淋速度为m 4,0 Pa/s 8.3605. ,215pdQ管道内溶液流动状态为453104.18.205duRe假设管道是新钢管,由表 14 可知其绝对粗糙度为 0.12 较小.根据莫迪图查得阻力系数约为 0.025,则沿程阻力损失和局部阻力损失为m 7.158.921704.6.02gudlhef .20.894fZH由附录 14 选择扬程和流量均能满足要求的水泵。【1-13】某溶液由开口高位槽经附图所示的管路流到开口低位槽,两槽液面恒定,其间垂直距离为
6、z。两条并联管路与总管的长度(包括一切局部阻力的当量长度) 、以及管径均相等,即 ; 。下标 a、b 及 T 分别表示并联管路lllTbaddTbaA、B 及总管路。求阀门 A 和 B 全开时总流量与关闭任一阀门时总流量间的关系。已知两种流动情况时的流态均为层流。解:根据并联管路各支管路总损失相等,以及管路总损失等于总管路损失与任一支管路损失之和的原理,先考虑 A、B 两阀门均开启时的状态。设高位贮槽液面为 II,低位贮槽液面为 IIII,则fLupgZ2210 , ,01ufL对于支路 A 2fdl对于支路 BfulL5对于总管路 T 2fudlL式中阻力系数为,AeR64Beud64TeTR由连续性方程 和各支管路阻力损失相等 得,uTBfBALTA21总阻力损失 gZudlllLTAf 6423212如果 B 阀门关闭,总阻力损失为/f2/udlLf将阻力系数带入上式 udRe64gZlf 64/由上式可得 6423/ dlldLf Tu423即 A、B 阀门全开时的流量与只有 A 阀门开启时的流量关系为