1食品工程专业-传动作业解答

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1、第一章P311.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：(1)依题意，绘出示意图；（2）取未收缩管段的截面为1－1’截面，收缩至最小处的管段的截面为2－2’面；（3）取0－0’面为基准面；（4）在1－1’面和2－2’面之间列柏努利方程式：13已知：Z1＝Z2＝0，W＝0，∑hf＝0，d1=20mm=0.02m，d2=10mmm=0.01m,p1－p2＝800Pa,查得椰子油的

2、密度ρ=940kg/m3根据连续性方程：即：把以上数据代入柏努利方程得：即：代入已知数据：求得：u2=1.40m/s（5）求流量V：答：椰子油的流量为1.58×10－4m3/s。134.试求稀奶油以6m/s的速度流过管道时，因摩擦而引起的压力降。管道直径Φ38mm×2.5mm，长100m，为水力光滑的不锈钢管。已知稀奶油的密度为1000kg/m3，粘度为12×10-3Pa·s。解：已知：管道内径d＝(38－2×2.5)×10－3=0.033m流速u＝6m/s，密度ρ＝1000kg/m3粘度μ＝12

3、×10-3Pa·s把以上数据代入求雷诺数的公式中得：由于Re>4000，所以稀奶油的流动类型为湍流。湍流运动时流体的直管阻力为：由题可知，该管为水力光滑的不锈钢管，且3×103

4、1，管径减少后管径为d2，流速为u2由已知得：d2＝1/2d1由连续性方程由则：，根据题意，液体在圆形直管内作层流流动，即，则：根据液体在圆形直管内作层流流动的阻力公式：管径减少前阻力损失为：管径减少后阻力损失为：由此得：答：因流动阻力而产生的能量损失为原来的16倍。1310.用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m3、粘度为1.1×10-3Pa·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Φ57mm

5、×3mm，不包括管路进、出口的能量损失，直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：2’11’20m2（1）依题意，绘出流程示意图；（2）如图选取1－1’截面和2－2’截面；（3）选取1－1’截面为基准面；（4）在1－1’面和2－2’面之间列出柏努利方程：已知：Z1＝0，Z2＝20m，ρ=1060kg/m3,p1＝0（表压），（表压）由于贮槽液面维持恒定，则取u1≈013已知：，d2=57-3×2=51mm=0.051m则：计算得：Re=1.

6、20×105>4000，所以管道内流体流型为湍流。(5)求管内总阻力根据直管阻力和局部阻力计算公式，则管内总阻力为：（A）求直管阻力已知：,,根据Re＝1.20×105和ε/d=0.00039，在摩擦因数图中查得：（B）求局部阻力局部阻力系数：13管路进口（突缩）阻力系数：则管路局部阻力：总阻力：（6）求泵的有效能W把以上数据代入柏努利方程，得：求得：(7)求有效功率Ne管道内流体的质量流量为:有效功率：(8)求泵的轴功率N轴功率：答：泵的轴功率为1.8kW。1312.某罐头厂需用泵将水池中的20

7、℃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°弯头4只，带滤水网的底阀1只，标准截止阀2只，闸阀1只，试选择合适的离心泵。解：2’211’4m（1）依题意，绘出流程示意图；（2）如图选取1－1’面和2－2’面；（3）选取1－1’面为基准面；（4）在1－1’面和2－2’面之间列柏努利方程式：已知：Z1＝0，Z2＝4m，p1＝p2＝0(表压)由于水池和设备的液面基本维持恒定，则u1=u2≈0将以上数据代入柏努利方程得：13（5）确定管路的管径d、流

8、速u已知：则：选取水在管内的流速u＝2m/s（水：1－3m/s）查附录中管道规格，确定选用Φ68×3的管子，则其内径为：d=68-(3×2)=62mm=0.062m因此，水在管内的实际操作流速为：(6)求管路总阻力根据直管阻力和局部阻力计算公式，则管内总阻力为：(A)求直管阻力:计算Re数：查水在20℃时的物性：密度ρ＝998.2kg/m3，13粘度μ＝100.42×10-5Pa·s计算Re数：由于Re＝1.15×105>4000，所以流动状态为湍流。查表取管的绝对粗糙度，则：管的