1. 某设备上线 Pa,试核算设备内的肯定压强与表压强。已知该区域大 气压强为 98.7×103 Pa。 解:由 肯定压强 = 大气压强 – 真空度 得到: 设备内的肯定压强 P 绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P 表 = -线.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品,油面 高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用 14mm 的钢制螺钉紧固。若螺 钉资料的作业应力取为 39.23×106 Pa k 问至少需求几个螺钉? 剖析:罐底发生的压力不能超过螺钉的作业应力 即 P 油 ≤ σ螺 解:P 螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762=150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n ,P 油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需求 7 个螺钉 3.某流化床反应器上装有两个 U 型管压差计,如本题附图所示。测得 R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。为避免水银蒸汽向空气中扩 散,于右侧的 U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度 R3 = 50 mm。 试求 A﹑B 两处的表压强。 剖析:依据静力学根本原则,关于右边的U管压差计,a–a′为等 压面,关于左面的压差计,b–b′为另一等压面,别离列出两个等 压面处的静力学根本方程求解。 解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示 a–a′处 PA + ρggh1 = ρ水 gR3 + ρ水银ɡR2 因为空气的密度相关于水和水银来说很小能够疏忽不记 即:PA = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 = 7.16×103 Pa b-b′处 PB + ρggh3 = PA + ρggh2 + ρ水银 gR1 PB = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×103Pa 4. 本题附图为远间隔丈量操控设备,用以测定分相槽内火油和 水的两相界面方位。已知两吹气管出口的间隔 H = 1m,U 管压差 计的指示液为水银,火油的密度为 820Kg/?。试求当压差计读数 R=68mm 时,相界面与油层的吹气管出 口间隔h。 剖析:解此题应选取的适宜的截面如图所示:疏忽空气发生的压强,本题中 1-1?和 4-4?为等 压面,2-2?和 3-3?为等压面,且 1-1?和 2-2?的压强持平。依据静力学根本方程列出一个方 程组求解 解:设刺进油层气管的管口距油面高Δh 在 1-1?与 2-2?截面之间 P1 = P2 + ρ水银 gR ∵P1 = P4 ,P2 = P3 且 P3 = ρ火油 gΔh , P4 = ρ水 g(H-h)+ ρ火油 g(Δh + h) 联立这几个方程得到 ρ水银 gR = ρ水 g(H-h)+ ρ火油 g(Δh + h)-ρ火油 gΔh 即 ρ水银 gR =ρ水 gH + ρ火油 gh -ρ水 gh 带入数据 1.0?×10?×1 - 13.6×10?×0.068 = h(1.0×10?-0.82×10?) h= 0.418m 5.用本题附图中串联U管压差计丈量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U 管间的衔接管内充溢水。以知水银面与基准面的垂直间隔别离为:h1﹦2.3m,h2=1.2m, h 3=2.5m,h4=1.4m。锅中水面与基准面之间的垂直间隔h5=3m。大气压强pa= 99.3×103pa。 试求锅炉上方水蒸气的压强P。 剖析: 首要选取适宜的截面用以衔接两个U管,本题应选取如图所示 的 1-1 截面,再选取等压面,最终依据静力学根本原理列出方 程,求解 解:设 1-1 截面处的压强为P1 对左面的U管取a-a等压面, 由静力学根本方程 P0 + ρ水 g(h5-h4) = P1 + ρ水银 g(h3-h4) 代入数据 P0 + 1.0×103×9.81×(3-1.4) = P1 + 13.6×103×9.81×(2.5-1.4) 对右边的U管取b-b等压面,由静力学根本方程P1 + ρ水 g(h3-h2) = ρ水银 g(h1-h2) + pa 代 入数据 P1 + 1.0×103×9.81×﹙2.5-1.2﹚= 13.6×103×9.81×﹙2.3-1.2﹚ + 99.3×103 解着两个方程 得P0 = 3.64×105Pa 6. 依据本题附图所示的微差压差计的读数,核算管路中气体的表压强p。压差计中以油和水为指示液, 其密度别离为 920 ㎏/m3 ,998 ㎏/m3,U管中油﹑水交接面高度差 R = 300 mm,两扩展 室的内径 D 为 60 mm,U管内径d为 6 mm。当管路内气体压强 等于大气压时,两扩展室液面平齐。 剖析: 此题的关键是找准等压面,依据扩展室一端与大气相通,另一端与 管路相通,能够列出两个方程,联立求解 解:由 静力学根本原则,选取 1-1‘为等压面, 对 于U管左面 p表 + ρ油 g(h1+R) = P1 对 于U管右边 P2 = ρ水 gR + ρ油 gh2 p表 =ρ水 gR + ρ油 gh2 -ρ油 g(h1+R) =ρ水 gR - ρ油 gR +ρ油 g(h2-h1) 当p表= 0 时,扩展室液面平齐 即 π (D/2)2(h2-h1)= π(d/2)2R h2-h1 = 3 mm p表= 2.57×102Pa 7.列管换热气 的管制由 121 根φ×2.5mm 的钢管组成。空气以 9m/s 速度在列管内流
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