化工原理流體流動(dòng)復(fù)習(xí)題

1、流體流動(dòng)復(fù)習(xí)題一、填空題：1. （3分）雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為o當(dāng)密度p=1000kg/m3,粘度d=1厘泊的水，在內(nèi)徑為d=100mm以流速為1m/s在管中流動(dòng)時(shí)，其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于，其流動(dòng)類型為.（Re=dup/d；105;湍流）2. （2分）某流體在圓管中呈層流流動(dòng),今用皮托管測(cè)得管中心的最大流速為2m/s,此時(shí)管內(nèi)的平均流速為.（1m/s）3. （2分）牛頓粘性定律用粘滯力的表達(dá)式為.用剪應(yīng)力的表達(dá)式為.（F'=dAdu/dy;t=du/dy）4. （2分）當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg寸，測(cè)得某體系的表壓為100mmH或該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為mmHg<空度為mmHg.（850;-100

2、）5. （2分）圓管中有常溫下的水流動(dòng)，管內(nèi)徑d=100mm測(cè)得其中的質(zhì)量流量為11.8kg/s/,其體積流量為.平均流速為.（0.0118m3/s,1.5m/s）6. （4分）當(dāng)20c的水（p=998.2kg/m3,d=1.005厘泊）在內(nèi)徑為100mm勺光滑管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，若流速為1.0m/s時(shí)，其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re為，直管摩擦阻力系數(shù)人為.（9.93X1040.0178）7. （2分）某長(zhǎng)方形截面的通風(fēng)管道，其截面尺寸為30X20mm其當(dāng)量直徑de為_(kāi).（24mm）8. （3分）測(cè)量流體流量的流量計(jì)主要有如下四種：,測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)的速度，則用.（轉(zhuǎn)子流量計(jì)；孔板流量計(jì)；丘里流量計(jì)；濕式氣體流量計(jì)；

3、皮托管）9. （2分）測(cè)量流體壓強(qiáng)的儀器主要有如下兩種：,.（U管壓差計(jì)；彈簧壓力計(jì)）10. （4分）計(jì)算管道流體局部阻力的方法有：,其相應(yīng)的阻力計(jì)算公式為,（當(dāng)量長(zhǎng)度法；阻力系數(shù)法；hf=入（le/d）（u2/2g）;hf=（u2/2g）11. （3分）在流體阻力計(jì)算中，當(dāng)量長(zhǎng)度的定義是二（能產(chǎn)生與某局部阻力相當(dāng)?shù)闹惫荛L(zhǎng)度，稱為該局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度。）12. （2分）管出口的局部阻力系數(shù)等于，管入口的局部阻力系數(shù)等于.（1.0；0.5）13. （3分）理想流體是指;而實(shí)際流體是指0（沒(méi)有粘性、沒(méi)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。）14. （3分）流

4、體體積流量用來(lái)計(jì)算；質(zhì)量流量用來(lái)計(jì)算；而流體流分用來(lái)計(jì)算。（Vs=u.Ams=u.A.pu=Vs/A）15. （3分）流體在園直管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)Re）4000分的流型稱為,其平均速度與最大流分的關(guān)系為,而Rec2000的流型稱為,其平均速度為。（湍流，um=0.8umax,滯流，Um=0.5Umax。）16. （3分）流體體積流量一定時(shí)，有效截面擴(kuò)大，則流速,動(dòng)壓頭,靜壓頭。（填增加，減少，不變）（減少，減少，增加。）17. （2分）當(dāng)量直徑的定義是de的，在套管環(huán)間流動(dòng)的流體，外管的內(nèi)徑是d1,內(nèi)管的外徑是d2,則當(dāng)量直徑de的。（de=4x流通截面積/浸潤(rùn)周邊；de=d1d2）18. 流體的粘

5、度指。粘度值隨溫度變化而變化，對(duì)于液體，溫度升高，粘度;對(duì)于氣體，溫度升高，粘度。（流體流動(dòng)時(shí)，相鄰流體層間，在單位接觸面上，速度梯度為1時(shí)，所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力；減少；增大）19. （2分）米糠油在管中作流動(dòng)，若流量不變，管徑不變，管長(zhǎng)增加一倍，則摩擦阻力損失為原來(lái)的倍。（2倍）20. （3分）柏努利方程如衡算基準(zhǔn)以J/kg表示，柏努利方程可表示為3,若用J/m表示則可表示為o（gZi+P"p+ui/2=gZz+P2/p+U2/2+Z2Wf；pgZi+Pi+Ui/2Xp=pgZ2+P2+U22/2xp+EWfg）21. .（2分）孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的最主要區(qū)別在于：前者是恒,變；后

6、者是恒,變。（截面；壓差；壓差；截面）22. （2分）在測(cè)速管中,測(cè)壓孔正對(duì)水流柏向的測(cè)壓管液位代表,流體流過(guò)測(cè)速管側(cè)壁小孔的測(cè)壓管液位代表。（沖壓頭；靜壓頭）23. （3分）某流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí),其速度分布是型曲線,其管中心最大流速為平均流速的倍，摩擦系數(shù)人與Re的關(guān)系為。（拋物線；;2倍；入=64/Re）24. （3分）水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器,當(dāng)管道上的閥門開(kāi)度減小后,水流量將,摩擦系數(shù),管道總阻力損失。（減小;增大;不變）25. （2分）流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有。（粘性）26. （2分）液體在等直徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng),其流速沿管長(zhǎng),

7、由于有摩擦阻力損失,靜壓強(qiáng)沿管長(zhǎng)。（不變;降低）27. （4分）流體在圓形直管中作層流流動(dòng),如果流量等不變,只是將管徑增大一倍,則阻力損失為原來(lái)的。（1/16）28. （4分）液體在園管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動(dòng)時(shí),其摩擦阻力損失與管內(nèi)徑的次柏成反比。（2）29. （2分）水塔內(nèi)的水能通過(guò)管路引至各車間使用,這是因?yàn)樗?nèi)的水具有。（高位壓頭）30. （4分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),由于流體具有粘性,使得處速度為零,管的處速度最大。（管壁；中心）31. （4分）測(cè)量流體的流量一般可采用等流量計(jì)。測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)速度，則用。（孔板；文丘里；轉(zhuǎn)子；皮托管。）32.（3分）在輸送液體的管路中,要使P1-P2=4

8、Pf的條件。（管徑相等，處于同一水平面，無(wú)外加能量。）33.（2分）圓管中有常溫下的水流動(dòng)，管內(nèi)徑d=100mm測(cè)得中的體積流量為0.022mM/s,質(zhì)量流量為,平均流速為。（22kg/s;2.8m/s）二、選擇題1. （2分）一個(gè)被測(cè)量體系外柱按上一個(gè)U型壓差計(jì)，出現(xiàn)如圖情況，說(shuō)明體系與大氣壓是（）關(guān)系（答案A）A.體系大氣壓B.體系V大氣壓C.體系=大氣壓2. （3分）從流體靜力學(xué)基本方程了解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是（）（答案A）A. 與指示液密度、液面高度有關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)B. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)有關(guān)C. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)3. （

9、2分）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：（）。（*答案*D）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(shù)湍流的雷諾數(shù)；D.層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。4. （2分）在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管，若粗管直徑是細(xì)管的2倍，則細(xì)管流速是粗管的（）倍。*答案*（*答案*C）A.2B.8C.4卜b5. （2分）柏努利方程的物理意義可以從題圖中得到一，.一"說(shuō)明，若忽略1_UA,B間的阻力損失，試判斷B玻璃管水面所處的刻*度。（）答案*A）A.a位置B.c位置C.b位置6. （2分）流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，具有（）特點(diǎn).（D）A. 呈平緩的滯流B.呈勻

10、速運(yùn)動(dòng)C. 在任何截面處流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)都相等；D. 任一截面處的流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)不隨時(shí)間而變化7. （2分）園管的摩擦系數(shù)入=64/Re公式的適用范圍是（）。（*答案*A）A.滯流B.過(guò)渡流C.湍流8. （4分）流體在園管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí)，阻力與流速的（）成比例，作完全湍流時(shí)，則呈（）成比例。（*答案*C;A）A.平方B.五次方C.一次方9. （2分）穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)系統(tǒng)中，任一截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等與流動(dòng)有關(guān)的物理量（）。（*答案*A）A.僅隨位置變，不隨時(shí)間變B.僅隨時(shí)間變、不隨位置變C.既不隨時(shí)間變，也不隨位置變水一10. （4分）如圖所示，當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)

11、，E、F、G的壓強(qiáng)關(guān)、/Z2rr系為：Pe（）Pg（）Pf.當(dāng)M打開(kāi)后：；«支PeIr（）Pg（）Pf（*答案*A;A;C;C）A.等于B.小于C.大于三、判斷題：1. （2分）流體在園管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，其流速與管徑的一次方成反比。（）（*答案*X）2. （2分）當(dāng)輸送流體的管徑一定時(shí)，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（）（*答案*X）3. （2分）牛頓粘性定律是：流體的粘度越大，其流動(dòng)性就越差。（）（*答案*X）4. （2分）流體在管內(nèi)以湍流流動(dòng)時(shí)，在近管壁處存在層流內(nèi)層，其厚度隨Re的增大而變薄。）;也可用來(lái)計(jì)算流體在非園形5. （2分）當(dāng)量直徑即可用來(lái)計(jì)算非園形管的雷諾數(shù)（管內(nèi)的

12、流速。（）（*答案*，；X）6. （2分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管的中心處速度最大，而管壁處速度為零。（）（*答案*V）7. （2分）流體在園形管道中流動(dòng)時(shí),管壁處的流速為中心處流速的0.5倍。（）（*答案*X）8. （2分）液體在園形管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其它條件不變，而流速增加一倍，則阻力損失增加一倍（）（*答案*V）9. （2分）轉(zhuǎn)子流量計(jì)可用來(lái)測(cè)量高壓蒸汽（）和腐蝕性流體（）的流量。（X;V）10. （2分）在靜止的處于同一水平面上的各點(diǎn)的液體的靜壓強(qiáng)都相等。（）實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)流體在管內(nèi)流動(dòng)達(dá)完全湍流時(shí)，入與雷諾數(shù)的大小無(wú)關(guān)。（）（*答案*X;V）四、問(wèn)答題1. （8分）什么是流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)

13、？流體流動(dòng)的連續(xù)性方程的意義如何？*答案*流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)連續(xù)的充滿其所在空間，流體在任一截面上的流動(dòng)的流速、壓強(qiáng)和密度等物理量不隨時(shí)間而變化。流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是流體流動(dòng)過(guò)程的基本規(guī)律，它是根據(jù)質(zhì)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(jì)算選擇，及其控制。2. （8分）Zi+pi/Pg=Z2+p2/Pg（1）,p=pa+Pgh（2）;這兩個(gè)靜力學(xué)方程式說(shuō)明些什么？*答案*（1） 說(shuō)明靜止的連續(xù)的同一流體，同一水平面上的各點(diǎn)，深度相同，它的壓強(qiáng)亦相等;（2） 說(shuō)明液體內(nèi)部任一點(diǎn)的壓強(qiáng)是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強(qiáng)越大，當(dāng)水槽相連接,液面壓強(qiáng)變

14、化，必將引起液體內(nèi)部各點(diǎn)發(fā)生同樣大小的變化3. （6分）如圖，有一敞口高位槽,由管線與密閉的低位在什么條件下，水由高位槽向低位槽流動(dòng)？為什么？* 答案*Pa/p+Zg=R/p+2hf；當(dāng)(Pa/p+Zg)>p2/p時(shí)，由1流向2,當(dāng)(Pa/p+Zg)<P2/p時(shí)，由2流向1。4.(10分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示:皮托管編號(hào)1234管內(nèi)直徑mm12.7211212皮托管測(cè)壓孔局度mm72727221關(guān)閉閥A,玻管水柱高度mm472472472472全開(kāi)閥A皮托管測(cè)壓孔柱身度mm帶行水流方向)435.5407.5405.1376.5全開(kāi)閥A皮托管測(cè)壓孔柱身度mm(E對(duì)

15、水流方向)389.5401.8347.6322根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)、第4點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mm2O?(2)、水由第2點(diǎn)處流到3點(diǎn)處的阻力損失壓頭為多少mmH)?(3)、第1點(diǎn)的速度為多少m/s?*答案*(1) Z4=21(mmHO),P4/(Pg)=H4-Z4=322-21=301(mmHO);_2 h動(dòng) 4=U4/(2g)=376.5-322=54.5(H 2O)(2) hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mmH2O)(3) Vu；/(2g)=435.5-389.5=46(mmH2O)；，ui=0.95m/s五、計(jì)算題1. (12分)水塔供水系統(tǒng)

16、，管路總長(zhǎng)Lm(包括局部阻力在內(nèi)當(dāng)量長(zhǎng)度)，1-1'到2-2的高度H(m),規(guī)定供水量Vm3/h。當(dāng)忽略管出口局部阻力損失時(shí)，試導(dǎo)出管道最小直徑dmin的計(jì)算式。若L=150rQH=10m,V=10m3/h,入=0.023,求dmin*答案*在1-，與2-2'間列柏努利方程，以通_二F過(guò)水平管的中心線為水平基準(zhǔn)面HgZA+i/z+pa/p=gZb+Ub?/2+pb/p+Z2Wf:(Z1-Z2)+(p1-P2)/Pg=Wf=入(L/d)u22/2g;由(p1-p2)=02(ZLZ2)=H.H=k(L/d)u22/2g而U2=Vh/3600(%d2/4)代入上式2H=人(8VhL/

17、3600%gd)=>d2=k(8LVh/3600TtgH)，d=入(8LVh/3600兀gH)°.5代入數(shù)據(jù)：d=0.023X(8X150X10/3600X兀X9.81X10)=0.0466m=46.6mm2. (12分)某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽A輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽B中，輸液管為小38X2.5mm的銅管，已知料液在管中的流速為um/s,系統(tǒng)的2g20.6u2/2J/kg,因擴(kuò)大生產(chǎn)，須再建早一套同樣的系統(tǒng)，所用輸液管直徑不變，而要求的輸液量須增加1IMJ|二三30%,問(wèn)新)-系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少？*答案*低液面2-2為基準(zhǔn)，在1-1

18、與2-2間列柏努力方程：gZA+ih2/2+pa/p=gZb+ub?/2+pb/p+Z2WfU產(chǎn)0U2；p1=p2于是gZ1=gZ2+EWg(Z1-Z2)=W=20.6u2/2u=2g(Zi-Z2)/20.60.5=(2X9.81X6/20.6)"5=2.39m/sZi'=Z2+20.6u'2/2g=5+20.6(1.3X2.39)2/(2X9.81)=15.14m增高為：Zi'-Zi=15.14-11=4.14m3. （15分）如圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為（|）38X2.5mm長(zhǎng)為30m的水平直管段AB,流量系數(shù)Co=0.63 。流體流經(jīng)孔板永0.024

19、。試計(jì)率為500VV功率的百分并裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量久壓強(qiáng)降為3.5X104N/M,AB段的摩擦系數(shù)可取為算：液體流經(jīng)AB管段的壓強(qiáng)差；若泵的軸功效率為60%則AB管段所消耗的功率為泵的有效率。*答案*在A-B之間列柏方程(管中心線為基準(zhǔn)面)：gZA+UA/2+pa/p=gZb+ub/2+pb/p+Z2WfPa-P2=pEWt=p入Lu2/2d+p孔U0=G2gR(p2-p)/p=0.632X9.81X0.6(13600-867)/867=8.284m/su=(16.4/33)2X8.284=2.046m/spa-pb=0.024X(30/0.033)X(2.046

20、2/2)X867+3.5X104=74590N/mNe=We.Ws=(74590/867)(%/4)d2up=86(0.785X0.0332X2.046X867)=130w槽底部與前離管路測(cè)壓點(diǎn)與有效功率百分?jǐn)?shù)=130/（500X0.6）X100%=43.3%4. （18分）如本題附圖所示，槽內(nèi)水位維持不變。內(nèi)徑為100mmffi管相連，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥入口端15m處安有一個(gè)指示液為汞的U管壓差計(jì)，管路出口端之間距離為20nl1.當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測(cè)得R=600mmh=1500mm當(dāng)閘閥部分開(kāi)啟時(shí)，測(cè)得R=400mmh=1400mm管路摩擦系數(shù)取0.02,入口處局部阻力系數(shù)取0.5,問(wèn)每小時(shí)從

21、管中流出水量為多少m。2.當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)(取閘閥全開(kāi)le/d=15,人=0.018),測(cè)壓點(diǎn)B處的靜壓強(qiáng)為若干N/心(表壓)。*答案*(1)當(dāng)閘閥全關(guān)時(shí)，根據(jù)靜力學(xué)關(guān)系：(Z+h)pg=R.p汞g得水槽液位高度：Z=Rp汞/p-h=0.6X13.6-1.5=6.66m列AA與BB截面柏努利方程式：Z=u2/2g+P/pg+!2hfPJpg=(Rp汞hp)/P=(0.4X13600-1.4X1000)/1000=4.04mZPb/pg=u2/2g十(入(1/d)+()u2/2g=(1+人(1/d)+Ou2/2g6.664.04=(1+0.02X15/0.1+0.5)u2/2g=4.5u2/2g，u=

22、(2.62X2X9.81/4.5)°.5=3.38m/sV=0.785X0.12X3.38X3600=95.5m3/h(2)當(dāng)閘閥全開(kāi)時(shí)，歹UA-A與CC截面柏努利方程：Z=u'2/2g十三hf'=(1+人(l+le)/d+()u'2/2g6.66=(1+0.018(35/0.1+15)+0.5)u'2/2g;解得u'=4.02m/s,由AA與B-B截面間柏努利方程式得：Z=u'2/2g+Pb'/pg+Ehf；=Pb'/pg+(1+人(1/d)+()u'2/2gPb'/pg=Z(1+人(1/d)+()u&

23、#39;2/2g=6.66(1+0.018X15/0.1+0.5)X4.02/(2X9.81)=3.2m,.Pb'=31392N/m2上n5.(15分)有一內(nèi)徑為d=50mnm勺管子，用孔板流量-FF二一計(jì)測(cè)量水的lE流量，孔板的孔流系數(shù)G=0.62,孔板內(nèi)孔直徑d0=25mmU形壓差計(jì)的指示液為汞：(1)U形壓差計(jì)讀數(shù)R=200mm問(wèn)水的流量為多少？(2)U形壓差計(jì)的最大讀數(shù)RU=800mm問(wèn)能測(cè)量的最大水流量為多少？(3)若用上述U形壓差計(jì)，當(dāng)需測(cè)量的最大水流量為Vma=30n3/h時(shí)，則孔板的孔徑應(yīng)該用多大？(假設(shè)孔板的孔流系數(shù)不變)(1) u0=G(2gR(psp)/p)0.5

24、=0.62(2X9.81X0.2X12.6)°.5=4.36m/s，V=0.785X0.0252X4.36X3600=7.7m3/h(2) umax=0.62(2Rmaxg(pp)/p)=0.62(2X0.8X9.81X12.6)0.5=8.72m/s.Vmax=0.785X0.0252X8.72X3600=15.4m3/h3(3) Umax8.72m/s;Vmax30m/h30=0.785Xd02X8.72X3600解得：d。=0.0349m=34.9mm即應(yīng)該用d°=35mmfL徑的孔板。6.(12分)用內(nèi)徑為300mms勺鋼管輸送20c的水，為了測(cè)n量管內(nèi)水流量，在2

25、m長(zhǎng)主管上并聯(lián)了一根總長(zhǎng)為10m(包括局部阻力的fT當(dāng)量長(zhǎng)度)內(nèi)徑為53mm勺水煤氣管，支管上流量計(jì)讀數(shù)為2.72m3/h,求總匚一"管內(nèi)水流量為多大？取主管的摩擦系數(shù)為0.018,支管的摩擦系數(shù)為0.03。*答案*設(shè)主管中水流量為V支管中水流量為V2則V=M+MV2=0.785d22U2X3600=2.72m3/hu2=2.72/(3600X0.785X0.0532)=0.343m/s/W=2i2(l2/d2)U22/2=0.03X10/0.053X0.3432/2=0.333J/kg£W=£W=入1(l1/d1)U12/20.018X2/0.3Xu；/2=0.

26、333J/kg解得u1=2.36m/s，Vs=兀/4Xd；uiX3600=0.785X0.32X2.36X3600=600n3/h.總流量V=600+2.72=602.72m3/h7.(16分)在附圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為_(kāi)有孔徑為0.63 ,流體小38X2.5mm長(zhǎng)為30m的水平直管段AB,在其中間裝16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量，流量系數(shù)Co為；流經(jīng)孔板的永久壓降為6X104Pa,AB段摩擦系數(shù)入取為0.022,試計(jì)算：液體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差；若泵的軸功率為800w,效率為62%求AB管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。已知：操作條件下液體的密度為870kg/m3,U形管

27、中的指示液為汞，其密度為313600kg/m3。*答案*uo=Co2gR(p'-p)/p=0.632X0.6X9.81(13600-870)/870=8.27m/su=(do/d)2uo=(16.4/33)2X8.27=2.043m/sWs=2.043X(tt/4)X0.0332X870=1.52kg/s流體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差：在A與B兩截面間列柏努利方程(管中心線為基準(zhǔn)面)Zag+(pa/p)+(ua2/2)=Zbg+(pb/p)+(uB2/2)+2WZA=ZBuA=uB2幃入(l/d)(u2/2)+(6X10/p)=0.022X(30/0.033)X(2.0432/2)+(6X10

28、4/870)=111J/kg.Pa-pb=p2W=870X111=96570Pa(2)Ne=800X0.62=496wAB段所消耗的功率N:N=WsW=1.52X111=168.7wN/Ne=118.7/496=0.34=34%8. (18分)某液體密度800kg/m3,粘度73cp,在連接兩容器間的光滑管中流動(dòng)，管徑300mm總長(zhǎng)為50m(包括局部當(dāng)量長(zhǎng)度)，兩容器液面差為3.2m(如圖示)。求：管內(nèi)流量為多少？若在連接管口裝一閥門，調(diào)節(jié)此閥的開(kāi)度使流量減為原來(lái)的一半，閥的局部阻力系數(shù)是多少？按該管折算的當(dāng)量長(zhǎng)度又是多少？層流：入=64/Re;湍流入=0.3164/Re0.25*答案*在1-

29、1面和2-2面之間，列柏式以2-2面為基準(zhǔn)面:uvU20gz=2W=入(l/d)(u2/2)設(shè)流體流動(dòng)符合柏拉修斯公式：入=0.3164/Re0.25;Re=dup/醫(yī).gz=0.3164/Re0.25(l/d)(u2/2)=0.3164/(p/醫(yī))0.25(l/d1.25)(u1.75/2)u1.75=2gz/0.3164/(P/醫(yī))°.25X(l/d1.25)=9.01542;u=3.513m/s驗(yàn)證：Re=0.3X3.513X800/0.073=11550>4000,假設(shè)正確V=(冗/4)d2u=(冗/4)(0.3)2X3.513X3600=893.95(m3/h)流量減

30、半,即是流速減半u=3.513/2=1.7565m/sRe=5775，符合柏拉斯式條件，列1-1面至2-2之間的柏式：gz=(0.3164/Re0.25)(l/d)+S(u2/2);(=2gz/u-(0.3164/Re0.25)(l/d)=2X9.81X3.2/1.7565-(0.3164/57750.25)X(50/0.3)=14.3又t(u2/2)=入(le/d)(u2/2)=(0.3164/Re°.25)(le/d)(u2/2);(=(0.3164/Re0.25)(le/d)le=(d/0.3164)Re0.25=(0.3X14.3/0.3164)X5775°.25=

31、118.2(m)9. (20分)粘度為30cp,密度為900kg/m3的液體，自A.三經(jīng)內(nèi)徑為40mm勺管路進(jìn)入B,兩容器均為敞口，液面視為不變。.管路21中有一閥門。當(dāng)閥全關(guān)時(shí)，閥前后壓力表讀數(shù)分別為0.9atmQ和-!-0.45atm?，F(xiàn)將閥門打至1/4開(kāi)度，閥門阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度為30m,閥前管長(zhǎng)50m,閥后管長(zhǎng)20m(均包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。試求：(1)管路的流量m/h?(2)閥前后壓力表讀數(shù)有何變化？*答案*(1)閥關(guān)時(shí)Pi=ZiPg,Zi=Pi/Pg=0.9X9.81X104/(900X9.81)=10mZ2=P2/pg=0.45X9.81X104/(900X9.81)=5m閥開(kāi)時(shí)

32、，兩槽面間列柏式：Pa/p+Zag+ua2/2=P/p+ZBg+UB2/2+EW(1)(Za-Zb)g=£W(105)X9.81=49.05將入(1/d)u2/2=入(50+20+30)/0.04)u2/2=1250入u2代入(1)49.05=1250入u2設(shè)入=0.02,則u=(49.05/(1250X0.02)°.5=1.4m/sRe=0.04X1.4X900/(30X10-3)=1680層流入=64/1680=0.038>人設(shè)分析：入？，uJ,仍為層流49.05=1250X64/(0.04X900u/(30X10-3)u2u=0.736m/sVs=0.785X0

33、.042X0.736X3600=3.33m3/h(2)閥開(kāi)后，RJ,Rt讀數(shù)為 出口管路 a = 0.7, 44J/kg ,10. （20分）用離心泵將密閉儲(chǔ)槽中20c的水通過(guò)內(nèi)徑為100mm勺管道送往敞口高位槽。兩儲(chǔ)槽液面高度差為10m,密閉槽液面上有一真空表R600mmHgg）,泵進(jìn)口處真空表P2讀數(shù)為294mmHgg）。上裝有一孔板流量計(jì)，其孔口直徑d0=70mm流量系數(shù)P3（與圖對(duì)應(yīng)）的指示值為多少？（已知RU形水銀壓差計(jì)讀數(shù)R=170mm已知管路總能量損失為試求：出口管路中水的流速。泵出口處壓力表與R相距0.1m）*答案*0.5U0=a(2AP/p)P=Rg(po-p)=0.17X9

34、.81X(13600-1000)=2.1X10rV=0.7(兀/4)X(0.07)2(2.1X104X2/1000)0.5=0.7X0.785X(0.07)2(4.2X10)0.5=0.0174mi/s，u=V/(0.785d2)=0.0174/(0.785X0.12)=2.22m/s選低位水池的水平為基準(zhǔn)面，取1-1、2-2兩截面建立柏努利方程：Z1+(p"pg)+(u12/2g)+He=Z2+(p2/pg)+(u22/2g)+NhJu1=U2=0,Z1=0,p2/pgO，He=Z2+Ehf'-(p1/Pg)=10+(44/9.81)+0.6X13.6=22.7(mH2O)

35、再選泵入口管所在面為基面，取3-3、4-4兩截面建立柏努利方程：Z3+(p3/pg)+(u32/2g)+He=Z4+(p4/pg)+(u42/2g)(p4/pg)=H-ho-(u42-u32)/2g+(p3/pg);(u42-u32)/2g0-2p 4-2p4=Pg(H-ho+(p3/pg)=1000X9.8(22.7-0.1-0.294X13.6)=1.83X105Pa=1.8大氣壓（表）11. （18分）如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變，在水槽底部用內(nèi)徑為100mmJ勺水管引水至用戶C點(diǎn)。管路上裝有一個(gè)閘閥，閥的上游距管路入口端10m處安有以汞為指示液的U管壓差計(jì)（ps=13600kg/m3）,壓差計(jì)測(cè)壓點(diǎn)與用戶C點(diǎn)之間的直管長(zhǎng)為25ml問(wèn)：（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，若測(cè)得R=350mmh=1.5m,則槽內(nèi)液面與水管中心的垂直距離Z為多少m?（2）當(dāng)閘閥全開(kāi)時(shí)（閥=0.17,入