مناقشة مجددًا للسؤالين 24 و25 من حالة عام 2012 بعد الظهر
Thread Content
24. كما هو موضح في الرسم: فإن الفرق في الارتفاع بين مستوى السائل في برج التقطير ومدخل جهاز إعادة التبخير هو H (متر)، والفرق في الارتفاع بين مدخل جهاز إعادة التبخير ومستوى السائل هو 3 أمتار. كثافة السائل عند مدخل جهاز إعادة التبخير هي ρL = 738 كجم/م³، أما كثافة السائل في جهاز إعادة التبخير والأنابيب الصاعدة فهي ρ = 18.38 كجم/م³. عندما يكون H = 4 أمتار، ما هو قيمة الضغط الساكن الإجمالي المفقود في جهاز إعادة التبخير والأنابيب الصاعدة؟ أ 50.7 ب 0.72 ج 29 د 1.26 الحل: △P=ρLgH=738×9.81×4=28959 باسكال ≈ 29 كيلو باسكال. 25. وفقًا لمعطيات السؤال رقم 24، عندما يكون المقاومة الكلية للنظام 40 كيلو باسكال، ما هو الفرق في الارتفاع H (بالأمتار) بين مستوى السائل في برج التقطير ومدخل جهاز إعادة التبخير؟ أ 5.74 ب 0.22 ج 0.55 د 8.43الحل: ρLgH’ – ρg(H+3) = ∑hf = 40×10³، وبذلك نحصل على H’ = 5.74 متر.
سؤال: السؤال رقم 24 يطلب حساب إجمالي فقدان الضغط الساكن في جهاز إعادة التبخير والأنابيب الصاعدة، ويجب استخدام المعادلة الموجودة في السؤال رقم 25. أما في السؤال رقم 25، فيجب اعتبار ارتفاع تركيب جهاز إعادة التبخير كقوة دافعة للتغلب على جميع المقاومات في النظام، ويجب استخدام طريقة الحل الموجودة في السؤال رقم 24. لكن بعد تبديل الطرق، لا يوجد حل. أرجو من الخبراء مناقشة هذا الموضوع معًا ；
24. لنفترض أن الضغط داخل الخزان هو P0، وضغط مدخل جهاز إعادة التبخير هو P1، إذًا فإن الفرق في الضغط الساكن الكلي بين جهاز إعادة التبخير والأنبوب الصاعد يكون △P = P1 – P0. في الفجوة بين السطحين 0-0 و1-1، نطبق معادلة لابلاس:
P0 + ρlgZ0 = P1 + ρlu²/2 + hf1
ρlu²/2 + ρghf1 ≈ 0
إذًا، ΔP = P1 – P0 = ρgH = 738 × 9.81 × 4 = 28959 باسكال، أي تقريبًا 29 كيلوباسكال.
وبالمثل، في الفجوة بين مخرج الأنبوب الصاعد ومدخل جهاز إعادة التبخير، نطبق معادلة لابلاس أيضًا:
P2 + ρggZ2 + ρgu²/2 + hf2 = P1 + gρu²/2
Z2 = H + 3hf2 ≈ ∑hf
إذًا، P2 = P0، وΔP = P1 – P0 = ρgH.
بالتعويض في المعادلة، نحصل على:
ρLgH’ – ρg(H + 3) = ∑hf = 40000
وبالتالي، H’ = 5.74 متر
P0 + ρlgZ0 = P1 + ρlu²/2 + hf1
ρlu²/2 + ρghf1 ≈ 0
إذًا، ΔP = P1 – P0 = ρgH = 738 × 9.81 × 4 = 28959 باسكال، أي تقريبًا 29 كيلوباسكال.
وبالمثل، في الفجوة بين مخرج الأنبوب الصاعد ومدخل جهاز إعادة التبخير، نطبق معادلة لابلاس أيضًا:
P2 + ρggZ2 + ρgu²/2 + hf2 = P1 + gρu²/2
Z2 = H + 3hf2 ≈ ∑hf
إذًا، P2 = P0، وΔP = P1 – P0 = ρgH.
بالتعويض في المعادلة، نحصل على:
ρLgH’ – ρg(H + 3) = ∑hf = 40000
وبالتالي، H’ = 5.74 متر