化工原理-第一章-流體力學習_第1頁
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文檔簡介

1、化工原理-第一章-流體流動一、單選題1層流與湍流的本質區(qū)別是()。DA湍流流速層流流速;B流道截面大的為湍流,截面小的為層流;C層流的雷諾數V湍流的雷諾數;D層流無徑向脈動,而湍流有徑向脈動。2以絕對零壓作起點計算的壓力,稱為()。AA絕對壓力;B表壓力;C靜壓力;D真空度。3當被測流體的()大于外界大氣壓力時,所用的測壓儀表稱為壓力表。DA真空度;B表壓力;C相對壓力;D絕對壓力。4當被測流體的絕對壓力()外界大氣壓力時,所用的測壓儀表稱為真空表。BA大于;B小于;C等于;D近似于。5. 流體在園管內流動時,管中心流速最大,若為湍流時,平均流速與管中心的最大流速的關系為()。BA. Um=l

2、/2Umax;B.Um=0.8Umax;C.Um=3/2Umax。6. 從流體靜力學基本方程了解到U型管壓力計測量其壓強差是()。AA. 與指示液密度、液面高度有關,與U形管粗細無關;B. 與指示液密度、液面高度無關,與U形管粗細有關;C. 與指示液密度、液面高度無關,與U形管粗細無關。7. 層流底層越?。ǎ?。CA.近壁面速度梯度越?。籅.流動阻力越??;C.流動阻力越大;D.流體湍動程度越小。8. 層流與湍流的本質區(qū)別是:()。DA.湍流流速層流流速;B.流道截面大的為湍流,截面小的為層流;C.層流的雷諾數湍流的雷諾數;D.層流無徑向脈動,而湍流有徑向脈動。9. 在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)

3、地流入細管,若粗管直徑是細管的2倍,則細管流速是粗管的()倍。CA.2;B.8;C.4。10. 流體流動時產生摩擦阻力的根本原因是()。CA.流動速度大于零;B.管邊不夠光滑;C.流體具有粘性。11. 水在園形直管中作滯流流動,流速不變,若管子直徑增大一倍,則阻力損失為原來的()。AA.1/4;B.1/2;C.2倍。12. 柏努利方程式中的2項表示單位質量流體所具有的()。BA位能;B動能;C靜壓能;D有效功。13. 流體在管內作()流動時,其質點沿管軸作有規(guī)則的平行運動。AA層流;B湍流;C過渡流;D漩渦流。14. 流體在管內作()流動時,其質點作不規(guī)則的雜亂運動。BA層流;B湍流;C過渡流

4、;D漩渦流。15. 在層流流動中,若流體的總流率不變,則規(guī)格相同的兩根管子串聯(lián)時的壓降為并聯(lián)時白倍。CA.2;B.6;C.4;D.1。16. 流體在圓管內流動時,若為湍流時,平均流速與管中心的最大流速的關系為()A.Um=l/2UmaxB.Um=0.8UmaxC.Um=3/2Umax答案:B17. 從流體靜力學基本方程可得知,U型管壓力計測量的壓強差()A. 與指示液密度、液面高度有關,與U形管粗細無關B. 與指示液密度、液面高度無關,與U形管粗細有關C. 與指示液密度、液面高度無關,與U形管粗細無關答案:A18. 流體的層流底層越薄,則()。A.近壁面速度梯度越小B.流動阻力越小C.流動阻力

5、越大D.流體湍動程度越小答案:B19. 為提高微差壓強計的測量精度,要求指示液的密度差()。A.大B.中等C.越小越好D.越大越好答案:C20. 一個工程大氣壓等于()Pa;()Kgf.cm-2。A.1.013X105B.9.8X104C.1D.1.5答案:BC21. 轉子流量計的主要特點是()。A.恒截面、恒壓差;B.變截面、變壓差;C.恒流速、恒壓差;D.變流速、恒壓差。答案:C22. 層流與湍流的本質區(qū)別是:()。A.湍流流速層流流速;B.流道截面大的為湍流,截面小的為層流;C.層流的雷諾數湍流的雷諾數;D.層流無徑向脈動,而湍流有徑向脈動答案:D23. 圓管內流動流體湍流時的雷諾準數值

6、應為()A.Re2000B.Re4000C.Re=20004000答案:B24. 流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動時,具有()的特點。A.呈平緩的滯流B.呈勻速運動C. 在任何截面處流速、流量、壓強等物理參數都相等;D. 任一截面處的流速、流量、壓強等物理參數不隨時間而變化答案:D25. 表壓與大氣壓、絕對壓間的關系是()。A.表壓=絕對壓-大氣壓B.表壓=大氣壓-絕對壓C.表壓=絕對壓+真空度答案:A26. 流體流動時產生摩擦阻力的根本原因是()。A.流動速度大于零B.管邊不夠光滑C.流體具有粘性答案:C12. 流體在管內流動時,滯流內層的厚度隨流速的增加而()。A.變小B.變大C.不變答案:A13.

7、 圓管的摩擦系數久=64/Re的適用流型是()。A.滯流B.過渡流C.湍流答案:A27為使U形壓差計的靈敏度較高,應使指示液和被測流體的密度差()。A.偏大B.偏小C.越大越好答案:B28. 設備內的真空度愈高,即說明設備內的絕對壓強()。A.愈大B.愈小C.愈接近大氣壓、答案:B29. 在靜止的、連續(xù)的、同一液體中,處于同一水平面上各點的壓強()A.均相等B.不相等C.不一定相等答案:A30.流體在圓管內作滯流流動時,阻力與流速的()成比例,作完全湍流時,則阻力與流速的()成比例A.平方B.五次方C.一次方答案:CA31流體在管內作湍流流動時,滯流內層的厚度隨雷諾數Re的增大而()。A.增厚

8、B.減薄C.不變答案:B32. 將管路上的閥門關小時,其阻力系數()。A.變小B.變大C.不變答案:B33. u2/2的物理意義是表示流動系統(tǒng)某截面處()流體具有的動能A.1kgB.1NC.1m答案:A34. 流體流動時產生阻力的根本原因是流體流動()。A.遇到了障礙物;B.與管壁產生摩擦C.產生了內摩擦切向力答案:C35. 轉子流量計的設計原理是依據()。A.流動的速度B.液體對轉子的浮力C. 流動時在轉子的上、下端產生了壓強差。答案:C36. 公式入=64/Re僅適用于流體在()管內作()時應用。A.湍流B.滯流C.各種流動型態(tài)D. 圓形E.非圓形答案:DB二、填空題1. 雷諾準數的表達式

9、為一Re=dup2一。當密度p=1000kg.m,粘度p=1厘泊的水,在內徑為d=100mm,以流速為lm.s在管中流動時,其雷諾準數等于.10,其流動類型為湍流一。2. 當地大氣壓為750mmHg時,測得某體系的表壓為100mmHg,則該體系的絕對壓強為850.mmHg,真空度為-133402Pa。3. 某物的比重為0.879,其密度為879kg/m3,其比容為0.00114iWkg。4. 圓管中有常溫下的水流動,管內徑d=100mm,測得其中的質量流量為15.7kg./s,其體積流量為0.0157m3/s,平均流速為2.0m/s。5. 當20°C的甘油(p=1261kg/m3,p

10、=1499厘泊)在內徑為100mm的管內流動時,若流速為1.0m/s時,其雷諾準數Re為84.1,其摩擦阻力系數入為0.761。6. 某長方形截面的通風管道,其截面尺寸為30X20mm,其當量直徑de為24mm_。7. 化工生產中,物料衡算的理論依據是質量守恒定律,熱量衡算的理論基礎是能量守恒定律。&理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時,在管子直徑縮小的地方,其靜壓力減少。9. 套管由Q57X2.5mm和Q25X2.5mm的鋼管組成,則環(huán)隙的流通截面積等于迫iw,潤濕周邊等于_242mm,當量直徑等于27mm。10. 液柱壓力計量是基于流體靜力學_原理的測壓裝置,用U形管壓差計測壓時

11、,當一端與大氣相通時,讀數R表示的是表壓或真空度。11. 米糠油在管中作流動,若流量不變,管徑不變,管長增加一倍,則摩擦阻力損失為原來的_2_倍。12. 米糠油在管中作層流流動,若流量不變,管長不變,管徑增加一倍,則摩擦阻力損失為原來的1/16倍。13. 當Re為已知時,流體在圓形管內呈層流時的摩擦系數A=64/Re,在管內呈湍流時,摩擦系數入與Re、£/d有關。14. 粘度是衡量一流體粘性的物理量,粘性是流體固有屬性,它只有在流體內部具有相對運動時時表現(xiàn)出來。液體的粘度隨溫度升高而減小,氣體的粘度隨溫度的升高而增大。15. 某流體在圓形直管中作滯流流動時,其速度分布是一拋物線.型曲

12、線,其管中心最大流速為平均流速的.2倍倍。16流體在管內作完全湍流流動,其他不變,當速度提高到原來的2倍時,阻力損失是原來的(4)倍;若為層流流動,其他不變,當速度提高到原來的2倍時,阻力損失是原來的(2)倍。17、若要減小流體在管道內的流動阻力,可采取哪些措施?答:大直徑管道、少拐彎、縮短管路長度、少用管件18、用內徑為158mm的鋼管輸送運動粘度為9.0X10-5m2/s。若保持油品在管內作層流流動,則最大流速不能超過1.8m/s。19、在流體阻力實驗中,以水作為工質所測得的=(Re,e/d)關系式不適用于非牛頓型流體在直管中的流動。20計算流體局部阻力損失的方法有:,其相應的阻力損失計算

13、公式為,。答案:當量長度法;阻力系數法;hf=A(le/d)(u2/2g);hf=Z(u2/2g);、一21. 理想流體是指;而實際流體是指。答案:沒有粘性、沒有摩擦阻力、液體不可壓縮;具有粘性、有摩擦力、液體可壓縮、受熱膨脹、消耗能量。22. 牛頓粘性定律表達式為,其比例系數(粘度)的物理意義是。答案:T=F/A=pdu/dy;在單位接觸面積上,速度梯度為1時,流體層間的內摩擦力。23流體流動的型態(tài)用來判斷,當時為湍流,當時為滯流,當時為過渡流。答案:雷諾準數,Re24000,Re<2000,Re在2000-4000之間。24. 化工生產中,物料衡算的理論依據是,熱量衡算的理論基礎是。

14、答案:質量守恒定律,能量守恒定律。25. 當流體的體積流量一定時,流動截面擴大,則流速,動壓頭,靜壓頭。答案:減少,減少,增加。26. 流體的粘度指。粘度隨溫度變化而變化,液體的粘度隨溫度升高而;氣體的粘度則隨溫度升高而。答案:流體流動時,相鄰流體層間,在單位接觸面上,速度梯度為1時,所產生的內摩擦力減少增大27. 液柱壓力計量是基于原理的測壓裝置,用U形管壓強計測壓時,當壓強計一端與大氣相通時,讀數R表示的是或。答案:流體靜力學;表壓;真空度28. 應用柏努利方程所選取的截面所必須具備的條件是,,答案:處于穩(wěn)定段,連續(xù),垂直于流體流動方向,流體平行流動29若Re值已知時,則流體在圓形管內呈層

15、流時的摩擦系數入=,在管內呈湍流時,摩擦系數入與、有關。答案:64/Re;Re;£/d30. 孔板流量計和轉子流量計的最主要區(qū)別在于:前者是恒,變;后者是恒,變。答案:截面;壓差;壓差;截面31. 液體的粘度隨溫度升高而,氣體的粘度隨溫度的升高而。答案:減?。辉龃?2. 若流體在圓形直管中作滯流流動,其速度分布呈型曲線,其管中心最大流速是平均流速的倍,摩擦系數入與Re的關系為。答案:拋物線;2倍;入=64/Re33. 牛頓粘性定律的數學表達式為,牛頓粘性定律適用于型流體。答案:T和du/dy;牛頓34. 流體做層流流動時,管內平均流速是最大流速的倍,湍流時,管內平均流速是最大流速的倍

16、。答案:0.5;約0.835. 流體在管路中作連續(xù)穩(wěn)態(tài)流動時,任意兩截面流速與管徑的關系為,所以,流速隨著管徑的減小而。答案:u1/u2=d22/d12增大36. 流體流動時產生摩擦阻力的根本原因是.答案:.流體具有粘性37按照化工單元操作所遵循的基本規(guī)律的不同,可將單元操作分為、。答案.動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞38. 流體沿壁面流動時,有顯著速度梯度的區(qū)域稱為。答案:.流動邊界層39. 液體在等直徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動,其流速沿管長,由于有摩擦阻力損失,靜壓強沿管長。答案:不變;降低40. 穩(wěn)態(tài)流動是指流動系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強、密度等物理量僅隨。答案:.位置而變,而均不隨時間變

17、。三、思考題1. 如本題附圖所示,槽內水面維持不變,水從B、C兩支管排出,各管段的直徑、粗糙度閥門型號均相同,但_婦槽內水面與兩支管出口的距離均相等,水在管內已達完全湍流狀態(tài)。試分析:(1)兩閥門全開時,兩支管的流量是否相等?(2)若把C支管的閥門關閉,這時B支管內水的流量有何改變?(3)當C支管的閥門關閉時,主管路A處的壓強比兩閥全開時是增加還是降低?2rfl2J答:(1)C支管流動阻力大,管內流速及流量均小于B支管。(2)B支管內水的流量增大(但小于兩支管均全開時的流量和)。(3)戸川增加(主管能量損失及管內動能比原來減?。?。2.20°C的清水以一定流速從細管流入粗管(如本題附圖

18、所示),測得U形管壓差計讀數為R。保持管內流動狀況不變,將管路從水平放置改為垂直放置,U形管壓差計的讀數將如何變化?并判斷從1-1'截面到2-2'截面間的能量損失和動能轉化為靜壓能哪項數值大?TlI思考題1-3附圖3. 某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過,各管絕對粗糙度、管徑均相同,上游截面1-1'的壓強、流速也相等。問:(1)在三種情況中,下游截面2-2'的流速是否相等?(2)在三種情況中,下游截面2-2'的壓強是否相等?如果不等,指出哪一種情況的數值最大,哪一種情況中的數值最???其理由何在?4. 水由高位槽流入貯水池,若水管總長(包括局部阻

19、力的當量長度在內)縮短25%,而高位槽水面與貯水池水面的位差保持不變,假定流體完全湍流流動(即流動在阻力平方區(qū))不變,則水的流量變?yōu)樵瓉淼腁。A.1.155倍B.1.165倍C.1.175倍D.1.185倍10pu2pu2解:由gz+i+i=gz+2+2+Eh1p22p2得所以Zh=Yhf1f2u2又由完全湍流流動所以(l+1)u2e11=(+/)u222V二uA二u所以兀d24:(/+/)e2-二1.15470.755如圖表明,管中的水處于靜止向上流動向下流動不一定P1=0.12Kgf/m2P2=0.12Kgf/m2四. 判斷題:1流體在園管內作穩(wěn)定流動時,其流速與管徑的一次方成反比。()x

20、2流體在園管內的流動阻力主要有沿程阻力和局部阻力。()丁3化工單元操作是一種物理操作,只改變物質的物理性質而不改變其化學性質。()丁4在穩(wěn)態(tài)流動過程中,流體流經各截面處的體積流量相等。()X5當輸送流體的管子的管徑一定時,增大流體的流量,則雷諾準數減少。()X6. 流體在等徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動時,由于有摩擦阻力損失,因此流體的流速沿管長而逐漸變小。()X7當流體充滿圓管作穩(wěn)態(tài)流動時,單位時間通過任一截面的體積流量相等。()X&流體作層流流動時,摩擦系數久只是Re的函數,而與管壁的粗糙度無關。()9在相同的設備條件下,密度越大,粘度越小的流體越易形成湍流狀態(tài)。()丁10. 牛頓粘性定律是:

21、流體的粘度越大,其流動性就越差。()X11. 孔板流量計是文丘里流量計的改進,其壓頭損失比文氏流量計小得多。()X12實際流體在導管內作穩(wěn)態(tài)流動時,各種形式的壓頭可以互相轉,但導管任一截面上的位壓頭、動壓頭與靜壓頭之和為一常數。()X13.為了提高壓強計的靈敏度以測量微小的壓強差,可采用微差壓強計。當其中的兩指示液密度相差越大時,其靈敏度就越高。()X14. 經過大量實驗得出,雷諾Re2000時,流型呈層流,這是采用國際單位制得出的值,采用其他單位制應有另外數值。()X15. 流體在管內以湍流流動時,在近管壁處存在層流內層,其厚度隨Re的增大而變薄。()丁16. 表壓強就是流體的真實壓強。()

22、X17. 設備內的真空度愈高表明絕對壓強愈大。()X18般情況下氣體的粘度隨溫度的升高而增大;液體的粘度隨溫度的升高而減小。()丁19. 用U形管液柱壓差計測量流體壓強差時,測壓管的管徑大小和長短都會影響測量的準確性。()X20. 流體在圓管內流動時,管的中心處速度最大,而管壁處速度為零。()丁21. 穩(wěn)定流動時,流體的流速、壓強、密度等均不隨時間和位置而變。()X22流體在管內作穩(wěn)定湍流時,當Re一定時,摩擦系數入隨管子的相對粗糙度的增加而增大。()丁23. 柏努利方程中的P/(pg)表示1N重的流體在某截面處具有的靜壓能,又為靜壓頭。()丁24. 流體阻力產生的根本原因是由于流體與壁面之間

23、的摩擦引起的。()X25液體在圓形管中作滯流流動時,其它條件不變,僅流速增加一倍,則阻力損失增加一倍()丁26穩(wěn)定流動時,液體流經各截面的質量流量相等;流經各截面處的體積流量也相等()丁27. 理想流體流動時,無流動阻力產生。()丁28. 流體在水平管內作穩(wěn)定連續(xù)流動時,直徑小處,流速增大;其靜壓強也會升高。()X29. 滯流內層的厚度隨雷諾數的增大而增厚。()X30. 在靜止的、處于同一水平面上的、各點液體的靜壓強都相等。()X31實驗證明,當流體在管內流動達完全湍流時,入與雷諾數的大小無關。()丁32.離心泵啟動時,為減小啟動功率,應將出口閥門關閉,這是因為隨流量的增加,功率增大。()丁3

24、3離心泵揚程隨著流體流量的增大而下降。()丁34.離心泵的揚程隨其送液能力(流量)的改變而變化,當流量達到最大時,其揚程也最大;而流量為零時,其揚程亦等于零。()X35采用多級壓縮機可解決壓縮比過高的問題,但功耗增大了。()丁36多級往復式壓縮機的壓縮級數越多,則功耗越少()OX37. 離心泵的“氣縛”與“氣蝕”現(xiàn)象,在本質是相同的。()V五. 問答題:1. 什么是流體連續(xù)穩(wěn)定流動?答案:流體連續(xù)穩(wěn)定流動是指流體在流動時,流體質點連續(xù)的充滿其所在空間,流體在任一截面上的流動的流速、壓強和密度等物理量不隨時間而變化。2. 流體粘度的意義是什么?流體粘度對流體流動有什么影響?答案:流體的粘度是衡量

25、流體粘性大小的物理量,它的意義是相鄰流體層在單位接觸面積上,速度梯度為1時,內摩擦力大小。流體的粘度愈大,所產生粘性也愈大,液體阻力也愈大。3. 何謂層流流動?何謂湍流流動?用什么量來區(qū)分它們?答案:層流:流體質點沿管軸作平行直線運動,無返混,在管中的流速分布為拋物線,平均流速是最大流速的0.5倍。湍流:流體質點有返混和徑向流動,平均流速約為最大流速的0.8倍。以Re來區(qū)分,Re2000為層流、Re4000為湍流。4. 什么是連續(xù)性假定?答案:假定流體是由許多質點組成的,彼此間沒有間隙,完全充滿所占有空間的連續(xù)的介質。,這一假定稱為連續(xù)性假定。5流體流動的連續(xù)性方程的意義如何?答案:流體流動的

26、連續(xù)性方程是流體流動過程的基本規(guī)律,它是根據質量守恒定律建立起的,連續(xù)性方程可以解決流體的流速、管徑的計算選擇,及其控制。6.流體靜力學基本方程的意義是什么?答案:靜止流體內部任一水平面上的壓強與其位置及流體的密度有關,位置越低,壓強越大;靜止液體內部壓強隨界面上的壓強而變,表明液面上所受的壓強能以同樣大小傳遞到液體內部。7. 流速與管路建設投資費及運行操作費的關系。答案:當流量一定時,流速大,管徑小,投資費用小;但流速大,管內流體流動阻力增大,輸送流體所消耗的動力增加,操作費用則隨之增大。反之,在相同條件選擇小流速,動力消耗固然可以降低,但管徑增大后建設投資增加。何謂軌線、流線,為什么流線互

27、不相交軌線是某一流體質點的運動軌跡,描述的是同一質點在不同時刻的位置(拉格朗日)流線表示的是同一瞬間不同質點的速度方向聯(lián)線,描述空間任意定點的狀態(tài)由于同一點在指定某一時刻只有一個速度,故各流線不會相交。2000-動能校正系數a為什么總是大于,等于1JU3根據a=u3AAdA,可知流體界面速度分布越均勻,a越小。可認為湍流速度分布是均勻的,代入上式,得a接近于12001-2004因次分析法規(guī)化試驗的主要步驟:(1)析因實驗尋找影響過程的主要因素(2)規(guī)劃試驗減少實驗工作量(3)數據處理實驗結果的正確表達2001 何謂流體流動過程中穩(wěn)定性、定態(tài)性穩(wěn)定性是指系統(tǒng)對外界擾動的反應定態(tài)性是指有關運動參數

28、隨時間的變化情況2002- -層流與湍流的本質區(qū)別是否存在流速U,壓強P的脈動性,即是否存在流涕質點的脈動性2002- -2005非牛頓流體中塑性流體的特點只有當施加的剪應力大于某一臨界值(屈服應力)后才開始流動2003- -什么是流體流動的邊界層,邊界層分離條件是什么流速降為未受邊壁影響流速的99%以內的區(qū)域為邊界層,即邊界影響未及的區(qū)域。條件:剪應力消耗動能;流道擴大造成逆壓強梯度2003- -非牛頓流體中震凝性流體的特點粘度隨剪切力作用時間延長而增大2004- -動量守恒和機械能守恒應用于流體流動時,二者關系如何?當機械能守恒定律應用于實際流體時,由于流體的粘性導致機械能的耗損,在機械能

29、恒算式中將出現(xiàn)Hf項,但動量守恒只是將力和動量變化率聯(lián)系起來,未涉及能量和消耗問題2006-何謂泊謖葉方程,其應用條件有哪些爐=32卩uL/d2不可壓縮流體在直圓管中做定態(tài)層流流動時的阻力損失計算2006-非牛頓流體中假塑性流體的特點:在某一剪切率范圍內,粘度隨剪切率增高而下降2007-靜壓強有什么特征 靜止流體中任意界面上只受到大小相等,方向相反,垂直于作用面的壓力 作用于任意點所有不同方位的靜壓強在數值上相等 壓強各向傳遞六. 計算題1.在圖示裝置中,水管直徑為57X3.5mm。當閥門全閉時,壓力表讀數為0.3大氣壓,而在閥門開啟后,壓力表讀數降至0.2大氣壓。設管路入口至壓力表處的壓頭損

30、失為0.5mH2O,求水的流量為若干m3/h?解:閥門全閉時,由P=pgH,H=0.3X1.013X105/(1000X9.81)=3.1m即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。閥門開啟時,以水槽液面為上游截面1T',壓力表處為下游截面2-2',管路中心線為基準水平面。在+巴+也二Pg巴+蟲+上血PggZ=H=3m,1Z=20,P=10,P=0.2X1.013X105Pa,u0,Zhf/g=0.5mHO212代入上式3.1=0.2X1.013X105/(1000X9.81)+U/(2X9.81)+0.5解得u=3.24m/s2兩截面間列柏努利方程式1)2)Vh=(n/4)d2

31、uX3600=22.9m3/h2. 一敞口高位水槽A中水流經一喉徑為14mm的文丘里管,將濃堿液槽B中的堿液(密度為1400kg/m3)抽吸入管內混合成稀堿液送入C槽,各部分標高如附圖所示;輸水管規(guī)格為p57X3mm,自A至文丘里喉部M處管路總長(包括所有局部阻力損失的當量長度在內)為20m,摩擦系數可取0.025。當水流量為8m3/h時,試計算文丘里喉部M處的真空度為多少mmHg;判斷槽的濃堿液能否被抽吸入文丘里內(說明判斷依據)。如果能被吸入,吸入量的大小與哪些因素有關?14解:(1)在A-A'與M-M'截面間列柏努利方程,并以喉管中心線為基準面:1ZMg+2u也即堿液能被

32、抽吸入文丘里管內。其中:zA=8m;表壓);喉部流速VSM0.785d2M8/3600u=0.785x0.0142=14.44m/s管內流速Vu=S0.785d20.785x0.05128/3600=1.09m/s阻力EW(l+El)U2201.092e=0025d20.0512=5.82J/kg代入柏努利方程,并簡化:1pzg=u2+m+EWA2MPf,A-M1f,A-M8x9.81=14.442+Pm+5.8221000解得p=-3.16x104Pa(表壓)=3.16x104Pa(真空度)M(2)文丘里喉管處的位能與靜壓能之和:p101.3x103-3.16x10-4M+zg=PM1400

33、2+1.5x9.81=64.5J/kg所以堿液槽B截面處的位能與靜壓能之和:p101.3x103B+Zg=Pb14002=72.36J/kgB+Zg>PB2P2+zM在B-B1與M-M'截面間列柏努利方程zg+u2HB=zg+u2HM+EWB2BpM2Mpf,B-M22P,2,P門(l+D)u2簡化解得-BMMB=zg+u2+M+人pM2Mpd222BM(2(p-p)/p-Zg)2(1+九(1+YI)d丿'eBMBM7由此可知,堿液的吸入量與文丘里喉管處壓力pM、堿液槽的相對位置zm、堿液槽中的壓力PB、吸入管的直徑dBM、總管長(l+刃)BM、堿液的密度PM等有關。BM

34、eBMM討論:1)流體能否流動或流向判斷實質上是靜力學問題,應根據位能與靜壓能總和的大小進行比較;(2)流體一旦流動,其能量轉化關系服從柏努利方程,此時pM將發(fā)生變化,應按匯合管路重新計算;3)利用水在文丘里喉管處的節(jié)流作用而形成低壓可將其它流體抽吸并輸送,此為噴射泵工作原理。3水從傾斜直管中流過,在截面A與B處接一空氣壓差計,其讀數R=10mm,兩測壓點垂直距離a=0.3m,見附圖。試求:(1)A、B兩點的壓差等于多少?(2)管路水平放置而流量不變,壓差計讀數及兩點的壓差有何變化?答:(1)3041.1kPa;(2)R不變,98.1kPa。4有一液位恒定的高位槽通過管路向水池供水(見附圖),高位槽內液面高度為1m,供水總高度h2為10m,輸水管內徑50mm,總長度

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