求食品工程原理 姜绍通版课后答案

发布网友 发布时间：2022-05-16 05:16

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热心网友 时间：2023-08-19 06:00

习 题 解 答 1-13 用168mm×9 mm的钢管输送原油。管线总长100 km, 油量为60000 kg/h，*最大抗压能力为1.57×107 Pa。已知50 ℃时油的密度为890 kg/m3, 粘度为181 cp。假定输*水平放置，其局部阻力忽略不计。问：为完成上述输油任务, 中途需设几个加压站? (1个) 【解】u = V/A =w/(ρA) = 60000/(3600×890×0.785×0.152 ) = 1.06 m/s 在起点-终点建立伯努利方程，有，2211221222efpupuzgWzgh

热心网友 时间：2023-08-19 06:01

习 题 解 答
1-13 用168mm×9 mm的钢管输送原油。管线总长100 km, 油量为60000 kg/h，*最大抗压能力为
1.57×107 Pa。已知50 ℃时油的密度为890 kg/m3, 粘度为181 cp。假定输*水平放置，其局部阻力忽略不计。问：为完成上述输油任务, 中途需设几个加压站? (1个) 【解】u = V/A =w/(ρA) = 60000/(3600×890×0.785×0.152
) = 1.06 m/s
在起点-终点建立伯努利方程，有，2
2
1
12
21
22
2
ef
pupuzgWzgh






由于z1 = z2， u1 = u2 = u，2
2e
fulWhd


Re = ρud/μ= 890×1.06×0.15/ (181×10-3) = 782 < 2000，管内流动应为层流， 所以， λ= 64/Re = 64/782 = 0.0818
We= Σhf = λρlu2/(2d) = 0.0818×890×105×1.062/(2×0.15) = 2.73×107 Pa 加压站数目n = 2.73×107
/(1.57×107
) = 1.74 >1，取n=2 即，中途至少应再设一个加压站
【注】本题中，完成总长100 km的输送任务需要的压力至少为Δp= 2.72×107
Pa，而管道能够承受的压力不得超过1.57×107
Pa，不能一次加压，至少分成2次加压，所以中途至少设一个加压站。
1-15 一高位牛奶贮槽通过管子向下面的配料槽供料。两个槽内液面的高度差为2.5m，管路由
38mm×2.5 mm的无缝钢管组成，管路全长40m，其间有2个90°弯头，一个截止阀调节流量。管壁粗糙度为0.15mm，求牛奶流量。牛奶的密度为1030 kg/m3，黏度为2.12 mPa.s 。( 3.171 m3/h ) 【解】贮槽-配料槽间的位置关系及管道如右图所示。
以配料槽液面为基准面，建立贮槽液面—配料槽液
面的伯努利方程，有
f
ehpugzWpugz





2
2
221
2
112
2

已知u1= u2 = 0，z1 = 2.5，z2 = 0，p1 = p2 = 0 (表压)，
We=0，代入伯努利方程，得：
2.5fhg

已知局部阻力系数为：一只截止阀0.95，两只90°弯头2×0.75，管道入口0.5，管道出口1.0，
则95.3。
2
2
2
40()
(3.9)
(1212.123.9)
2
0.0332
2
flu
u
u
hd

，u为管道中牛奶的流速。
依题意，2
(1212.123.9)
2.52
u
g
，整理，得
2
(1212.123.9)549.05
u
g (a)
设λ＝0.025，由式(a) 解出u =1.19 m/s；计算Re =1.92×104
，
由Re=1.92×104，ε/d = 0.0045，查教材图1-18，得，λ＝0.035，与假设不符。