第一章习题解题指导教学提纲.doc

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1、__________________________________________________第一章习题解题指导习题1-1附图（说明：第22题需修改，第32题超出课本范围，第3题答案为0.116m，第23题用26页的湍流速度分布求解，不超教材范围）1-1蒸汽锅炉上装有一复式U形水银测压计，如附图所示，截面2、4间充满水，已知对某基准面而言各点的标高为z0=2.1m，z2=0.9m，z4=2.0m，z6=0.7m，z7=2.8m，试求锅炉内水面上的蒸汽压强。（p表=3.02×105Pa）（指导：最好参见教材p

2、11的解法，采用和压强相等递推（当然也可用等高面压强相等计算，但为了掌握和压强的概念，建议用和压强解本题）。在不同的静止流体的交界面出，此处流体的实际压强只有一个，即真实的压强，但和压强却有不同的两个数值，因为和压强还与流体的密度有关，针对不同的流体而言，和压强当然不同。在同一种静止流体内部，和压强处处相等。）习题1-2附图1-2用附图所示的装置在远处测量深埋地下贮罐内的液位高度，自管口通入压缩空气,用调节阀1调节其流量，控制管内空气流速很小,仅使鼓泡观察器内的气泡缓慢溢出，U管读数R=300mmHg，罐内液体的

3、密度为r=780kg/m3，贮罐上方与大气相通，求贮罐中液面离吹气管出口的距离h。（5.22m）（指导：本题的气泡产生的条件刚好是静止的极限点，故按照静止问题来解此题。另外，本题是流体静力学方程的一种工程实际应用示例，教材限于篇幅，没有讲，在此通过练习掌握）习题1-3附图1-3为在远处测量控制分相槽内的油和水的相界面位置，采用本题附图所示的装置。已知两吹气管出口的距离H=1m，U管压差计的指示剂为水银，油的密度为820kg/m3，试求当压差计读数R=72mm时，相界面与油层的吹气管出口距离h。（0.267m）__

4、__________________________________________________________________________________________________解：ρ水g（1-h）+ρ油gh=ρ水银gR,解出h=0.116m（如果R=70mm，则h=0.267m）（本题是流体静力学方程的一种工程实际应用示例，教材限于篇幅，没有讲，在此通过练习掌握）（注意：本题教材答案有误，原因是原来答案0.267m对应的R值是70mm）1-4采用毕托管测量一种喷动床干燥器热气体输送管路轴心的流

5、速，毕托管输出的压差一开始使用垂直放置的U形压差计测量，指示剂为水，当管中心气体的流速为10m/s时，U形压差计多次测量的平均读数为20mm。由于风机在送风过程中造成指示剂液面波动，读数误差比较大，绝对误差可达10mm，相对误差为50%。现拟将U形压差计板面与水平面的夹角调整为一个小于90o的角度α，以放大R，增加读数精度，问α为多少度，可使读数R放大5倍，此时如果绝对误差还是10mm，相对误差为多少；若绝对误差还是10mm，要求相对误差小于5%，α为多少度；U管压差计需要读两根管中的读数，有何办法只需读单根管中

6、的读数就能获得压差数据，如何减小此种测量的误差？（11.5o，10%，5.7o，采用斜管压差计，将左边U管变成大截面的扩大室，右管可倾斜，可以证明只要扩大室直径合适，其液面微量变化引起的误差很小，可忽略。）（指导：本题给出了U形压差计在实际使用中必须注意的量程问题。量程要合理，相对误差才会小，要动脑筋解决实际问题，很多学生包括研究生在研究问题时不注意相对误差，以至于数据难以重复。）习题1-5附图1-5题1-4的U形压差计如果仍需垂直放置，但又要放大R，解决的方案是使用与被测流体密度相近的指示剂或采用微差压差计。测

7、气体压差采用U形压差计显然不易实现，可采用微差压差计，其结构是在U形管两根管的上方各连通一个直径比U管直径大很多的圆柱形扩大室，俗称“水库”，U管内灌注一种指示剂A，两水库内灌注等高的另一种密度与A相近且不互溶的指示剂C，如附图所示。因水库的直径很大，库内液面高度的微小变化可导致较大的R值，并可认为两水库的液面高度近似等高。证明两水库液面上方的压差Δp+=（ρA-ρB）gR。题1-4和1-5对你未来做实验或研究方案有什么启发？（在经济合理便利的情况下，尽量改变实验或研究方案，减小数据的误差，增加结论的可靠性。本题

8、给出了微压差计的原理和设计，也需要掌握，教材限于篇幅没有介绍，在习题补上）1-6真空蒸发室内蒸发出的水蒸汽需要送入混合冷凝器中与水直接接触而冷凝，混合冷凝器中的水需要连续流进和流出，水流出时要保证空气不能进入，故水排出管要用一定高度的水液封，排出管俗称“大气腿”。当真空表的读数为-0.085MPa______________________________________