食品工程原理第一章习题.doc

第一章 流体力这基础1. 解：已知d1 = 0.02m，d2 = 0.012，p = 800Pa， = 940kg/m3列出伯努利方程根据题意：z1 = z2，p = p1 p2，由此得： (1)再与连续性方程联立解得：u2 = 1.398 m/s，由此求得：2.解：已知，d = 0.027m， = 1030kg/m3。根据流量求出流速 此管内流动为紊流。3.解：已知：，d = 0.01m， = 940kg/m3，l = 27m。列出伯努利方程：根据已知条件得：z1 = z2，u1 = u2。由此得：根据流量求出流速，再判断流动状态 此管内流动为层流。计算根据范宁公式：计算由此得： 4. 解：已知：u = 6 m/s，d = 0.033m，l = 100m。， = 1000kg/m3根据已知条件得：z1 = z2，u1 = u2。由此得：判断流动状态 此管内流动为紊流。管内壁为水力光滑管，所以可认为粗糙度 = 0。查摩擦因数图，求得： = 0.027。代入范宁公式，得： 由此得： 5. 解：根据范宁公式：已知液体作层流流动， ，计算流速和Re变化的倍数6. 解：根据范宁公式：已知：，得：已知流体处于紊流区，圆管为光滑管，根据布拉休斯公式，可得：7. 解：已知z = z2 - z1 = 5.5m，Q = 40m3/h，d = 0.106m， Lf = 4.5J/kg，p1 (表压)= 0，u1 = 0。计算代入数据，得：求得：p2 = -59.2kPa，即真空度为59.2kPa。8. 解：已知： = 1200kg/m3，z = z2 - z1 = 20m，Q = 30m3/h，p1 = p2 = 0，u1 = u2 = 0， = 0.65。根据已知条件，代入数据得：9. 解：已知：Q = 10 m3/h，d = 0.051m，l = 100m，z = z2 - z1 = 20m， = 0.25mm， = 100kg/m3， = 0.70。阀件当量长度个数全开闸阀0.331全开截止阀151标准弯头1.73根据题意可知：p1 = p2 = 0，u1 = u2 = 0，由此得：管内流体流速：计算Re值 此管内流动为紊流。相对粗糙度，由查图得： = 0.0315。10. 解：已知： = 1060kg/m3，p2 = -40kPa，Q = 18 m3/h，d = 0.051m，le = 50m，z = z2 - z1 = 20m， = 0.02mm， = 0.65。根据题意可知：p1 = 0，u1 = 0，由此得：计算雷诺数 此管内流动为紊流。相对粗糙度，由查图得： = 0.019。11. 解：已知 = 1240kg/m3，Q = 6 m3/h，d = 0.0254m，l = 50m，z = z2 - z1 = 2m，取 = 0.02mm阀件阻力系数个数全开闸阀0.172全开截止阀6.41标准弯头1.16根据题意可知：p1 = p2 = 0，u1 = 0，由此得：计算Re值 此管内流动为紊流。相对粗糙度，由查图得： = 0.03。 注意包括入口阻力12. 解：已知 = 998.2kg/m3，Q = 20 m3/h，d = 0.05m，l = 24m，z = z2 - z1 = 4m，取 = 0.12mm阀件阻力系数个数全开闸阀0.171全开截止阀6.4290标准弯头1.14带滤水网的底阀101根据题意可知：p1 = p2 = 0，u1 = 0，由此得： 此管内流动为紊流。相对粗糙度，由查图得： = 0.029。(包括入口阻力)根据流量和扬程选择合适的离心泵，可选的型号有：IS65-50-160和IS65-40-315。14. 解：已知Q = 60 m3/h，d = 0.075m，Hsp = 5.6m，hf = 0.5m，工作点压力为9.81104Pa。(1) 根据题意计算允许安装高度 为安全起见，实际安装高度应比允许安装高度再降0.5m，即Z Zsp - 0.5 =