習(xí)習(xí)題解答 (12)

1、第二章 習(xí)題解答1.一直徑3m的臥式圓筒形貯槽，槽內(nèi)裝滿有密度為940kg/m3的植物油，貯槽上部最高處裝有壓力表，其讀數(shù)為70kPa，求槽內(nèi)最高壓強(qiáng)是多少解：由靜力學(xué)基本方程式知，槽內(nèi)最高壓強(qiáng)處為臥式圓筒形貯槽內(nèi)液位的最低處。注意：此結(jié)果為相對(duì)壓強(qiáng)。2. 用直徑d=100mm的管道，輸送流量為10kg/s的水，如水的溫度為5，試確定管內(nèi)水的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質(zhì)量流量的花生油，已知花生油的密度920kg/m3，運(yùn)動(dòng)黏度=10-3m2/s，試確定花生油的流態(tài)。解：水溫在5時(shí)的密度、黏度分別為m3、10-3Pas。m/s所以，管內(nèi)水的流態(tài)為湍流?；ㄉ偷拿芏取⑦\(yùn)動(dòng)黏度分別為920kg/m3、

2、10-3m2/s。所以，管內(nèi)花生油的流態(tài)為層流。3. 如圖所示，有一輸水系統(tǒng)，輸水管管徑57mm，已知hf（全部能量損耗）為液柱（），貯槽水面壓強(qiáng)為100kPa（絕），水管出口處壓強(qiáng)為220kPa，水管出口處距貯槽底20m，貯槽內(nèi)水深2m，水泵每小時(shí)送水13m3，求輸水泵所需的外加壓頭。解：根據(jù)題意，如圖所示設(shè)貯槽水面為1-1面，管出口截面為2-2面，列柏努里方程：2-2112m20m題3附圖Z1=2m，Z2=20m，p1=100KPa（絕壓），p2=220 KPa（絕壓），u1=0，114x45m4. 如圖所示高位槽水面距出水管的垂直距離保持5m不變，所用管路為2114mm4mm的鋼管，若管

3、路壓力損失2為（1+U2）m水柱（1+U2）Pa，問：該高位槽每小時(shí)送水量多少若要使水的流量增加30%，應(yīng)將水箱升高多少題4附圖解：根據(jù)題意，設(shè)高位槽液面為1-1面，管出口截面為2-2面，列柏努利方程：z1-z2=5m，m3/h=當(dāng)水的流量增加30%時(shí)：若要使水的流量增加30%，則應(yīng)將水箱再升高。5. 用泵將密度為1081kg/m3，黏度為s的蔗糖溶液從開口貯槽送至高位，流量為s,采用內(nèi)徑25mm的光滑管,管長(zhǎng)50m，貯槽液面和管子高位出口距地面高度分別為3m和14m,管出口處表壓為40kPa，整個(gè)流動(dòng)系統(tǒng)局部阻力因數(shù)之和=,若泵效率為,求泵的功率。解：根據(jù)題意，設(shè)開口貯槽液面為1-1面，管出

4、口截面為2-2面，以地面為基準(zhǔn)面，列柏努利方程：其中：z1=3m，z2=14m，p1=0，p2=40kPa，u1=06. 將溫度為263K的冷凍鹽水（25%CaCl2溶液，相對(duì)密度即比重為，黏度為s）從敞口貯槽送入冷卻設(shè)備，已知貯槽鹽水液面低于管路出口2m，整個(gè)輸送管路由50m,規(guī)格為的有縫鋼管組成，其中有6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭，1個(gè)截止閥，2個(gè)閘門閥，均為全開，如果要求流量為6m3/h，試求所需泵的揚(yáng)程。局部阻力系數(shù)彎頭設(shè)為1=，截止閥為2=，閘門閥3=,鋼管粗糙度=并且冷卻設(shè)備通大氣。解：根據(jù)題意，設(shè)敞口貯槽液面為1-1面，管出口截面為2-2面，列柏努利方程：又因?yàn)閆2-Z1=2，p1=p2，u1=

5、0又其中：1=，2=，3=,=（突然縮?。┐霐?shù)字可得結(jié)果為所以H=2+7. 輸送流量12m3/h的水泵，泵出口處壓力表讀數(shù)，泵入口處真空表讀數(shù)140mmHg，軸功率，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)2900r/min，真空表與壓力表距離，出口管與入口管直徑相同。求泵的壓頭H與效率解：根據(jù)題意，設(shè)泵入口處為1-1面，泵出口處為2-2面，列柏努利方程：Z2-Z1=,u1=u2,p1=-140mmHg,p2=,Hf 0,He=H則：H =0.7+1.9101325+1407601013259.811000=22.23 m=NeN100%=9.81100012360022.231200100%=60.6%8. 牛奶以48

6、kg/min的流量流經(jīng)某泵時(shí)獲得的壓強(qiáng)升高為，牛奶的密度為1050kg/m3，設(shè)泵的效率為80%，試估算泵所作的有效功率和泵的軸功率。解：根據(jù)題意，設(shè)泵入口處為1-1面，泵出口處為2-2面，列柏努利方程：Z2-Z10m,u1u2,p2-p1=,Hf09. 擬用一臺(tái)離心泵以60m3/h的流量輸送常溫的清水，已查得在此流量下的允許吸上真空Hs=，已知吸入管內(nèi)徑為75mm，吸入管段的壓頭損失估計(jì)為。試求：若泵的安裝高度為，該泵能否正常工作該地區(qū)大氣壓為104Pa；若該泵在海拔高度1000m的地區(qū)輸送40的清水，允許的幾何安裝高度為多少當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?04Pa。解：對(duì)于離心泵，安裝高度公式為：若泵的安裝