01流體流動1化工原理答案

1、第一章流體流動流體的重要性質(zhì)1 某氣柜的容積為 6 000 m3,若氣柜內(nèi)的表壓力為 5.5 kPa,溫度為40 C。已知各組分 氣體的體積分數(shù)為：H2 40%、 Nb 20%、CO32%、CQ 7%、CH4 1%，大氣壓力為 101.3 kPa，試計算氣柜滿載時各組分的質(zhì)量。解：氣柜滿載時各氣體的總摩爾數(shù)nJRT101.3 5.51000.0 60008.314X313mol = 246245.4mol各組分的質(zhì)量:mH2 =40%nt xMH2 =40%x246245.4 匯2kg =197kg=20%nt MN? =20% 246245.4 28kg = 1378.97kgmCO =32

2、%nt M CO =32% 246245.4 28kg = 2206.36kgmCs =7%nt Me =7% 246245.4 44kg = 758.44kgmCH 4 =1%nt Me =1% 246245.4 16kg = 39.4kg2 若將密度為830 kg/ m3的油與密度為710 kg/ m3的油各60 kg混在一起，試求混合油的 密度。設(shè)混合油為理想溶液。解： mt =mt m2 = 60 60 kg = 120kgVt W V2-6060 m3 =0.157m38301710?mmt1200.157kg . m33=764.33kg m5流體靜力學(xué)3.已知甲地區(qū)的平均大氣壓力

3、為85.3 kPa,乙地區(qū)的平均大氣壓力為101.33 kPa,在甲地區(qū)的某真空設(shè)備上裝有一個真空表，其讀數(shù)為20 kPa。若改在乙地區(qū)操作，真空表的讀數(shù)為多少才能維持該設(shè)備的的絕對壓力與甲地區(qū)操作時相同？解：（1）設(shè)備內(nèi)絕對壓力絕壓=大氣壓-真空度=85.3 103 -20 103 Pa=65.3kPa(2)真空表讀數(shù)真空度=大氣壓-絕壓=101.33 103 -65.3 103 Pa=36.03kPa4 某儲油罐中盛有密度為960 kg/m3的重油（如附圖所示），油面最高時離罐底 9.5 m，油面上方與大氣相通。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為760 mm的孔，其中心距罐底1000 mm，孔蓋用1

4、4 mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作壓力為 39.5X 106 Pa，問至少需要幾個螺釘（大氣壓力為 101.3 x 103 Pa）?解：由流體靜力學(xué)方程，距罐底 1000 mm處的流體壓力為p = p + 由h=101.3Q03 十960漢981 疋（9.51.0）Pa=1.813>d03Pa （絕壓）作用在孔蓋上的總力為33 n24F =（ppa）A= （1.813 10101.3 103）0.76 N=3.627 10 N4每個螺釘所受力為n23E =39.5 100.014 N =6.093 10 N4因此n=F F, =3.627 104 6.093 103 N =5.95

5、 ： 6（個）習(xí)題5附圖5 .如本題附圖所示，流化床反應(yīng)器上裝有兩個 U管壓差計。讀數(shù)分別為R1=500 mm , R2=80 mm,指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向空間擴散，于右側(cè)的U管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度 只3=100 mm。試求A、B兩點的表壓力。解：（1） A點的壓力Pa ='水gR3汞g& ='1000 9.81 0.1 13600 9.81 0.08 Pa=1.165 104 Pa （表）（2） B點的壓力pB = Pa ：汞gRi=1.165 104 13600 9.81 0.5 Pa =7.836 104Pa （表）6如本題附圖所示，水在

6、管道內(nèi)流動。為測量流體壓力，在管道某截面處連接 U管壓差計，指示液為水銀，讀數(shù)R=100mm, h=800 mm。為防止水銀擴散至空氣中，在水銀面上方充入少量水，其高度可以忽略不計。已知當?shù)卮髿鈮毫?01.3 kPa,試求管路中心處流體的壓力。解：設(shè)管路中心處流體的壓力為p習(xí)題6附圖根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程式,Pa 二 Pa則 P+様gh+T汞 gR 二 PaP =Pa - r水gh 一 "汞gR=101.3 103 -1000 9.8 0.8 -13600 9.8 0.1 Pa =80.132kPa7. 某工廠為了控制乙炔發(fā)生爐內(nèi)的壓力不超過p*1:I i丿習(xí)題7附圖36 m13.

7、3 kPa（表壓），在爐外裝一安全液封管（又稱水封） 裝置，如本題附圖所示。液封的作用是，當爐內(nèi)壓力 超過規(guī)定值時，氣體便從液封管排出。試求此爐的安 全液封管應(yīng)插入槽內(nèi)水面下的深度ho解：水 gh=13.3h=13.3 扛 g =13.3 1000 1000 9.8 m =10.8流體流動概述8. 密度為1800 kg/m3的某液體經(jīng)一內(nèi)徑為 60 mm的管道輸送到某處，若其平均流速為32m/s,求該液體的體積流量（m/h）、質(zhì)量流量（kg/s）和質(zhì)量通量kg/（m s）。3 14解:Vh 二uA 二und2 =0.80.062 3600m3 s =8.14m3. h443 14Ws =uA：

8、0 nd2 20.80.062 1000kg s = 2.26kg. s44G =u - 0.8 1000kg m2 s = 800kg m2 s9. 在實驗室中，用內(nèi)徑為1.5 cm的玻璃管路輸送20 C的70%醋酸。已知質(zhì)量流量為10 kg/min。試分別用用 SI和厘米克秒單位計算該流動的雷諾數(shù)，并指出流動型態(tài)。解：（1 ）用SI單位計算查附錄 70%醋酸在 20 C時，：y1069kg.m3， 2.50 10Pa sd =1.5cm = 0.0 1 5 mub -10 60 n4 0.0152 1069 m s =0.882m. sdu TRe 二一b0.015 0.882 1069

9、2.5 10=5657故為湍流。（2）用物理單位計算=1069g cm3, J =0.025g；'cm sd =1.5cm , ub = 88.2cm sRe=du=1.5 88.2 1.069 0.025 =565710. 有一裝滿水的儲槽，直徑 1.2 m,高3 m。現(xiàn)由槽底部的小孔向外排水。小孔的直徑 為4 cm，測得水流過小孔的平均流速u0與槽內(nèi)水面高度z的關(guān)系為：Uo =0.62 . 2zg試求算（1）放出1 m3水所需的時間（設(shè)水的密度為1000 kg/m3）；（2）又若槽中裝滿煤油，其它條件不變，放出1m3煤油所需時間有何變化（設(shè)煤油密度為800 kg/m3）？3解：放出

10、1m水后液面高度降至Z1，則=Zo2 二 3 - 0.8846 m = 2.115m0.785 1.2由質(zhì)量守恒,-W,dM =0， W1 =0 （無水補充）dr22=譏代=0.62譏.2gz（ A為小孔截面積）二:AZ（A為儲槽截面積）故有dz0.62：A°.,2gz 晟0 dudz".62A0dr2gzA上式積分得二_2（ A）（z；2 _z；2）0.62.2g A020.62、2 9.81023-2.1152s=126t2.1mi11. 如本題附圖所示，高位槽內(nèi)的水位高于地面7 m，水從$ 108 mm X 4 mm的管道中流出，管路出口高于地面 1.5 m。已知水流

11、經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按刀 hf=5.5u2計算，其中u為水 在管內(nèi)的平均流速（m/s）。設(shè)流動為穩(wěn)態(tài)，試計算（1） A-A'截面處水的平均流速；（2）水的 流量（m3/h）。解：（1） A- A截面處水的平均流速在高位槽水面與管路出口截面之間列機械能衡算方程，得gz,十;u：錦=gz十調(diào)十畧吃n（1）式中 乙=7 m , ub10, P1=0 （表壓）2 z2=1.5 m , p2=0 （表壓），ub2 =5.5 u代入式（1）得1 2 29.81 7 =9.81 1.5 Ub2 5.5Ub22ub =3.0m s（2）水的流量（以 m3/h計）A AVs=ub2A=3.0H%0.018

12、20.004f=0.02355m3/s=84.78m3/h習(xí)題11附圖習(xí)題12附圖12. 20 C的水以2.5 m/s的平均流速流經(jīng) $ 38 mm X 2.5 mm的水平管，此管以錐形管與 另一 $ 53 mm X 3 mm的水平管相連。如本題附圖所示，在錐形管兩側(cè) A、B處各插入一垂直 玻璃管以觀察兩截面的壓力。若水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為1.5 J/kg，求兩玻璃管的水面差（以mm計），并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對位置。解：在A、B兩截面之間列機械能衡算方程gz 丄応=gz2丄u：2 叢thf2 2 式中z1=Z2=0, Ub1 =3.0m sUb2m s =1.232

13、m s=Ub4Lb 脛牡 2.5i2fAd；0.053-0.003 2刀 hf=1.5 J/kgP1 - P2PUb22Ub22q 2 3 2 _2 521.232 _2.5 +1.5 Jkg = -0 .8 6 6/kg習(xí)題13附圖故 P16 =0.866 9.81m =0.0883m =88.3mm13. 如本題附圖所示，用泵2將儲罐1中的有機混合液送至精餾塔3的中部進行分離。已知儲罐內(nèi)液面維持恒定，其上方壓力為 1.0133 105 Pa。流體密度為800 kg/m3。精餾塔進口處的塔內(nèi)壓力為 1.21 105 Pa,進料口高于儲罐內(nèi)的液面8 m,輸送管道直徑為 $ 683mm 4 mm

14、，進料量為20 m /h。料液流經(jīng)全部管道的能量損失為70J/kg,求泵的有效功率。解：在截面A-A和截面B-B 之間列柏努利方程式，得2 2電號 gZ1 W4 羋;gZ2 ' hfp, =1.0133 105Pa; p2 =1.21 105Pa; Z2 Z, =8.0m;6 ： 0hf =70 J kgV V20 3600U2=m s =1.966 m sA -d23140.068-2 0.004 2442 2p2 - p1 U2Weg Z2 - Zl 亠hf(1.211.0133 緊10ub =0.692. h 1.9662We9.8 8.0 70 J kg| 800 2=246

15、1.93 78.4 70 J kg =175J kgNe 二wsWe =20 3600 800 173W =768.9W14 本題附圖所示的貯槽內(nèi)徑 D=2 m，槽底與內(nèi)徑 d0為32 mm的鋼管相連，槽內(nèi)無液體補充，其初始 液面高度h1為2 m （以管子中心線為基準）。液體在 管內(nèi)流動時的全部能量損失可按刀hf=20 u2計算，式中的u為液體在管內(nèi)的平均流速（ m/s）。試求當槽 內(nèi)液面下降1 m時所需的時間。習(xí)題14附圖解：由質(zhì)量衡算方程，得W1 =W2dM(1)nW =0, W2d：Ub r4(2)dM n 2 -.dhD :d v 4 d將式(2), (3)代入式(1)得(3)n 22

16、 dhdgUbD044dr.z D 9 dh八Ub飯心二0在貯槽液面與管出口截面之間列機械能衡算方程2 2gZ +如+邑=g +業(yè)+匹+送h1222 f22gh =Ub 亠二hf =Ub 亠20u： =20.5u：22(4)或?qū)懗?0.5 h =9.812Ub(5)式（4）與式（5）聯(lián)立，得°.692h(db)2dV0一5645；廿i.c.積分得(=0, h=h1=2 m ; 9= 0, h=1mv - -5 64 521 -212 S =4 6 7s6=1. 3h動量傳遞現(xiàn)象與管內(nèi)流動阻力15.某不可壓縮流體在矩形截面的管道中作一維定態(tài)層流流動。設(shè)管道寬度為b,高度2yo,且b&g

17、t;>y。，流道長度為L，兩端壓力降為.：p，試根據(jù)力的衡算導(dǎo)出（1）剪應(yīng)力t隨高度y （自中心至任意一點的距離）變化的關(guān)系式；（2）通道截面上的速度分布方程；（3）平均流速與最大流速的關(guān)系。解：（1）由于b>>yo，可近似認為兩板無限寬，故有12bL(-.p 2yb)二卩(1)(3)Ub解: (1)U 二 Umax(1)（2）將牛頓黏性定律代入（1）得dy 根據(jù)Ub的定義，得-A !a UdA = a A Umax 1 -( y )ClA = 3 Um16.不可壓縮流體在水平圓管中作一維定態(tài)軸向?qū)恿髁鲃樱囎C明（1）與主體流速u相應(yīng)的速度點出現(xiàn)在離管壁0.293口處，其中r

18、i為管內(nèi)半徑；（2）剪應(yīng)力沿徑向為直線分布，且 在管中心為零。up y2 C2丄邊界條件為y=0, u=0,代入式因此u =2 p (y2 _y。2)2亠(3)當 y=y°, U=Umax故有Umax=2y2再將式（3）寫成dy上式積分得2）中，得 C=-C 二豈 y0當u=ub時，由式（1）得解得 r =0.707*(2)由管壁面算起的距離為-r =-0.707斤=0.293由.-_.du對式（i）求導(dǎo)得drdU2 Umaxdrr2（3）故2"maxr 4 叫2 2 r在管中心處，r=0，故t =0。17 .流體在圓管內(nèi)作定態(tài)湍流時的速度分布可用如下的經(jīng)驗式表達解:R1

19、-R17Umax2ndrnR2“00y17Umax2 我（1-y）dy =2Umax .0（y17 y87）dy =0.817Umax試計算管內(nèi)平均流速與最大流速之比U/Umax。riuz 2 Ttdr 20tR218某液體以一定的質(zhì)量流量在水平直圓管內(nèi)作湍流流動。若管長及液體物性不變，將管徑 減至原來的1/2，問因流動阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的多少倍？解：流體在水平光滑直圓管中作湍流流動時）Pf=二：hfJ =（二）（牛）（2hf11 d2 Ub1式中因此r2, U：=（ J）2=4hf2、'一 hf12 =321又由于0.316Re0.25免=（Re1 嚴=（皿）0.25=（ 2

20、X 丄嚴=（0.5）0.25=0.8411Re2d2Ub24hf2' hf1=32 X 0.84=26.919.用泵將2 x 104 kg/h的溶液自反應(yīng)器送至高位槽（見本題附圖）。反應(yīng)器液面上方保持25.9X 103 Pa的真空度，高位槽液面上方為大氣壓。 管道為 76 mm x 4 mm的鋼管， 總長為35 m，管線上有兩個全開的閘閥、一個孔板流量計（局部阻力系數(shù)為4）、五個標準彎頭。反應(yīng)器內(nèi)液面與管 路出口的距離為17 m。若泵的效率為0.7，求泵的軸功率。（已知溶液的密度為 1073 kg/m3，黏度為6.3 10-4 Pa s。 管壁絕對粗糙度可取為0.3 mm。）解：在反應(yīng)

21、器液面1-1與管路出口內(nèi)側(cè)截面 22間列 機械能衡算方程，以截面 1-1,為基準水平面，得2 2gz +Y巴十£ +W4 =gz2 十匹 +¥ +瓦 hf2： 2,(1)式中Z1=0, z2=17 m , Ub1 0u b2二 2 一、d2 r2。0423600 0.785 0.0682 1073m s =1.43m sp1=-25.9 x 103 Pa （表）,p2=0 （表）將以上數(shù)據(jù)代入式（1）,并整理得2W”八;hf=9.81 X 17+1.4323+ 259 10 +' hf =192.0+' hf 1073其中' hf= ( +L 、+&

22、#39;)d2Ub22=1.656 x 105.dub_ 0.068 1.43 1073Re -=340.63 00e d =0.0044根據(jù)Re與e/d值，查得；=0.03，并由教材可查得各管件、閥門的當量長度分別為 閘閥（全開）：0.43X 2 m =0.86 m標準彎頭：2.2X 5 m =11 m2故v h =（0.03 X 350.86 11 +0.5+4） J kg =25.74J/kg0.068 2We192.025.74 J kg =217.7J kg泵的軸功率為Ns =w / := 2177 2 1°4W=1.73kW3600 0.7流體輸送管路的計算Pa（表壓）。

23、（閘閥全開時Le/d 15,20.如本題附圖所示，貯槽內(nèi)水位維持不變。槽的底 部與內(nèi)徑為100 mm的鋼質(zhì)放水管相連，管路上裝有一個 閘閥，距管路入口端 15 m處安有以水銀為指示液的U管壓差計，其一臂與管道相連，另一臂通大氣。壓差計連接 管內(nèi)充滿了水，測壓點與管路出口端之間的直管長度為20m。（1）當閘閥關(guān)閉時，測得 R=600 mm、h=1500 mm ； 當閘閥部分開啟時，測得R=400 mm、h=1400 mm。摩擦系數(shù)可取為0.025,管路入口處的局部阻力系數(shù)取為0.5。問每小時從管中流出多少水（m3）？（2）當閘閥全開時，U管壓差計測壓處的壓力為多少 摩擦系數(shù)仍可取0.025。）解

24、：（1）閘閥部分開啟時水的流量2-2，的中心作基（a）在貯槽水面1-1，與測壓點處截面2-2,間列機械能衡算方程，并通過截面 準水平面，得2 2gz1 Ub1 衛(wèi)二gz2 -Ub2 旦-'Mhf,22 P2 P(b)式中p1=0（表）P2 =HggR - TH2ogR =113600 9.81 0.4 -1000 9.81 1.4 Pa =39630Pa (表)Ub2=0, Z2=0Z1可通過閘閥全關(guān)時的數(shù)據(jù)求取。當閘閥全關(guān)時，水靜止不動，根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程知:H2cg(z h)fggR_ 13600 0.6飛 1000=6.66m2式中 h=1.5 m, R=0.6 m 將已知數(shù)

25、據(jù)代入式（b ）得Z12 2Ehf1-2 L - c)Ub =2.13ub =(0.025 空-0.5)-Ub =2.13ub d 20.12將以上各值代入式(a),即u 23963029.81 X 6.66=也+2.13 Ub2 1000解得 ub =3.13m s水的流量為Vs =3600nd2Ub=3600 0.785 0.12 3.13 m3. s =1.43ml s4（2）閘閥全開時測壓點處的壓力在截面1-1，與管路出口內(nèi)側(cè)截面 3-3，間列機械能衡算方程，并通過管中心線作基準平面，得2 2g乙 土匹上、hfz（ c2P 2P式中Z1=6.66 m , Z3=0, Ub1=0, p1

26、=p32 2x hfi 3 =( - -!zc)±= 0.025(35 15) 0.5 u 4.81ub-d2 |L 0.12將以上數(shù)據(jù)代入式(c),即2 29.81 X 6.66=U+4.81 ub2解得 ub =3.13m s再在截面1-1,與2-2,間列機械能衡算方程，基平面同前，得22(d)Ub1P1氐P2hgz *+= =gz2 *+ +hf222式中Z1=6.66 m , Z2=0, Ubi 0, Ub2=3.51 m/s, p1=0 (表壓力)二 hf_2°。2晉0.53.5122J kg =26.2J kg將以上數(shù)值代入上式，則3.512p29.81 6.6

27、626.22 1000解得P2=3.30 X 104 Pa （表壓）0.0521.10 C的水以500 l/min的流量流經(jīng)一長為 300 m的水平管，管壁的絕對粗糙度為mm。有6 m的壓頭可供克服流動的摩擦阻力，試求管徑的最小尺寸。解：由于是直徑均一的水平圓管，故機械能衡算方程簡化為P嚴八hf上式兩端同除以加速度g,得p>1 7p2hf /g=6 m (題給):g2(a)' hf = 丄匹=6 X 9.81 J/kg =58.56 J/kgd 2UbVsnd500 10 *60 -d24= 0.01062d將Ub代入式（a）,并簡化得(b)d5 =2.874 10°

28、入與Re及e/d有關(guān)，采用試差法，設(shè)A=0.021代入式（b），求出d=0.0904m。下面驗算所設(shè)的入值是否正確：ed =0.05 100.0904 =0.000553Ub =0.01062 0.09042 m s =1.3m s10 C水物性由附錄查得35p=1000 kg/m ,尸130.77 X 10- Pa sRe 二dUbJ0.0904 1.3 10000 130.77 10三=8.99 104由 e/d 及 Re,查得 A=0.021d = 0.0904m =90.4mm22. 如本題附圖所示，自水塔將水送至車間， 輸送管路用114mm 4mm的鋼管，管路總長為 190 m （包

29、括管件與閥門的當量長度，但不包括進、出口損失）。水塔內(nèi)水面維持恒定，并高于出水口 15 m。設(shè)水溫為12 C,試 求管路的輸水量（m3/h）。解：在截面1-1和截面2_2之間列柏努利方程式， 得2 2旦出 gZ1 =上 空 gZ 2 -二：hf：2 ： 2習(xí)題22附圖p =1.0133 105Pa；52U2=g Z1 Z2hf =9.8 15 一0.5d2U2+1.5 1=294U2294 1792.45，1.5(1)米用試差法， 假設(shè)u2 = 2.57m.則Re=du0.106 2.57 999.85124.23 105= 2.19 10取管壁的絕對粗糙度為0.2 mm,e 0 2則管壁的相

30、對粗糙度為-0.0019d 106查圖1-22，得 =0.024代入式（1）得，U2 = 2.57m . s故假設(shè)正確，u2 = 2.57ms管路的輸水量= Irq Jq 1V=U2A=2.570.114 -2 0.0043600m . h =81.61m hP2 =1.0133 10 Pa Z2 -乙=15.0m； U1 ： 023. 本題附圖所示為一輸水系統(tǒng)， 高位槽的水面維 持恒定，水分別從 BC與BD兩支管排出，高位槽液面 與兩支管出口間的距離均為11 oAB管段內(nèi)徑為38 m、長為58 m; BC支管的內(nèi)徑為 32 mm、長為12.5 m； BD 支管的內(nèi)徑為26 mm、長為14 m

31、，各段管長均包括管 件及閥門全開時的當量長度。AB與BC管段的摩擦系數(shù)均可取為0.03o試計算（1）當BD支管的閥門關(guān) 閉時，BC支管的最大排水量為多少（m3/h）； （2）當所 有閥門全開時，兩支管的排水量各為多少 （m3/h） ? （BD 支管的管壁絕對粗糙度，可取為 0.15 mm，水的密度為 1000 kg/m3，黏度為 0.001Pa s。）習(xí)題23附圖解：（1）當BD支管的閥門關(guān)閉時，BC支管的最大排水量在高位槽水面1-1，與BC支管出口內(nèi)側(cè)截面 C-C,間列機械能衡算方程，并以截面CC為基準平面得gz,-Ub1, P12 ；-UbC二gzc2pc式中Z1=11 m, zc=0,

32、Ub1 0, P1=pc2故虬 'hf=9.81X 11=107.9J/kg22Ub,AB將式將式hf,BC=(丄 J c)d2258, U bAB=(0.030.5) A0.038212.5 u bBc=(0.03),0.032dBC 2Ub,AB =() Ub,BCdAB(e)代入式(b )得亠=23.1595口二（f）、（d）代入式（b），得223.15ub,AB 22= 5.86Ub,Bc2UbAB422Ub,BC =°5Ub,BC=1158ub,BC(a)(b)(c)(d)(e)(f)f =1158U：bc5.86U：bc =17.44<bcUbC=U b,B

33、C , 并以刀hf值代入式(a),解得Ub,Bc=2.45 m/sn233故Vbc=3600 XX 0.032 X 2.45 m /h=7.10 m /h4（2）當所有閥門全開時，兩支管的排水量根據(jù)分支管路流動規(guī)律，有2 2(a)gZC ' U2C 進亠二 hf,Bc =gZD 乍 巴亠二 hf,BD兩支管出口均在同一水平面上，下游截面列于兩支管出口外側(cè)，于是上式可簡化為x hf, BC 二 ' hf, BD2L 'LeUbBChf,BC = (cD ) _d2212.5 Ub,BC2= (0.03 漢+1) =6.36UbBc0.0322,214Ub, BD2hf,B

34、D = (1)(2692-.-0.5)Ub,BD0.026 2 ,將' h,Bc、hf,BD值代入式（a）中，得2 26.36Ub,BC - (269- 0.5)ub,BD(b)分支管路的主管與支管的流量關(guān)系為Vab=Vbc+Vbd2 2 2 dABUbAB = dBcUb,BC ' dBDUb,BD2 2 20.038 Ub,AB =0032 u b,BC 0026 Ub,BD上式經(jīng)整理后得Ub,AB = 0.708u b,BC0.469U b,BD在截面1-1,與C-C'間列機械能衡算方程，并以C-C為基準水平面，得gz呼埠曲+少岸切(c)(d)上式中Z1=11 m

35、, ZC=0, Ub1 0, Ub, C0上式可簡化為'二hf =、hf,AB 亠二hf,Bc =107.9j kg前已算出_ n,AB -23.15Ub,AB n,BC =6.36Ub,BC因此23.15u：ab +6.36u：bc =107.9在式（b ）、（c）、（ d）中，Ub,AB、Ub,BC、Ub,BD即入均為未知數(shù)，且入又為UbBD的函數(shù)，可采用試差法求解。設(shè)Ub,BD=1.45 m/s，貝VRe =dubJ =0.26 1.45 10001 10=37700ed 二015 =0.00 5826查摩擦系數(shù)圖得 Q0.034。將入與Ub,BD代入式（b）得6.36u2,bc

36、 =(269.2 x 0.034+0.5 卩1.452解得 Ub,Bc T.79m/s將 Ub,BC、Ub,BD 值代入式(C)，解得u b,AB = (0.708 漢 1.79 +0.469 匯 1.45 m/s =1.95 m's將Ub,AB、Ub,BC值代入式(d)左側(cè)，即2315 1.9526.36 1.79108.4計算結(jié)果與式(d)右側(cè)數(shù)值基本相符(108.4 107.9),故Ub,BD可以接受，于是兩支管的 排水量分別為n23 /3 Vbc =36000.0321.79m h =5.18m h4Vbc =3600 - 0.0262 1.45m3 h =2.77ml h42

37、4. 在內(nèi)徑為300 mm的管道中，用測速管測量管內(nèi)空氣的流量。測量點處的溫度為 20 C,真空度為500 Pa,大氣壓力為98.66 x 103 Pa。測速管插入管道的中心線處。測壓裝置為微差 壓差計，指示液是油和水，其密度分別為835 kg/m3和998 kg/m3，測得的讀數(shù)為100 mm。試求空氣的質(zhì)量流量(kg/h )。解： P =- -C gR=998 _8359.8 0.1Pa =159.74Pa查附錄得，20 C, 101.3 kPa時空氣的密度為 1.203 kg/m3,黏度為1.81 X0-5 Pas，則管中空氣的密度為21.20398.66 -0.5101.3kg m3 二 1.166kg m331U m