課業(yè)2英漢互譯版

PingdingshanIndustrialCollegeOfTechnolo；BTEC(Unit8FluidMechanics)AssignmentNameofStudentUnitTitleUnit8FluidMechanicsAssignmentTitleFlowofrealfluidsandHydraulicmachinesAssignmentNoAssignment2NameofTutorSunHuanhuanNameofInternalVerifierWangLeSubmissionDeadlinenov.10.2011OutcomesandAssessmentCriteriaOutcomeAssessmentCriteriaFeedbackTutor'sdecision3FlowofrealfluidsDertermineheadlossesinpipelineflow3aAssessthesignificanceofReynolds'numberipipeflow3bDescribeviscousdragonbluffbodies3cApplydimensionalanalysistofluidflow3d4InvestigatehydraulicmachinesAssessandevaluatetheimpactofajetoffluid4aIdentifyanddescribetheoperatingprinciplesofwaterturbinesandpumps4b

MeritGradeCriteriaMeritDescriptorsIndicativeCharacteristicsFeedbackTutor'sdecisionM1Determine andmake outappropriatesolutionsDertermineheadlossesinpipelineflowMlM2Determine andmake outappropriatesolutionsAssessthesignificanceofReynolds'numberinpipeflowM2M3Determine andmake outappropriatesolutionsAssessandevaluatetheimpactofajetoffluidM3DistinctionGradeCriteriaDistinctionDescriptorsIndicativeCharacteristicsFeedbackTutor'sdecisionD1MakeaclearexpressionDescribeviscousdragonbluffbodiesD1D2Determine andmake outappropriatesolutionsApply dimensionalanalysistofluidflowD2D3DemonstratecreativethinkingIdentifyanddescribetheoperatingprinciplesofwaterturbinesandpumpsD3

Internalverificationofassignmentbrief(finalagreedversion)IVnameDate |IconfirmthatthisisallmyownworkStudentsignatureProfessor'ssummativefeedbackandcommentsSignatureDateStudent'scommentsonprofessor'sfeedbackSignatureDate

Scenario:Theassignmentrequiresstudentstohavethefollowingcapabilitiestoinvestigatetheflowofrealfluidsandhydraulicmachinesandanddescribetheoperatingprinciplesofwaterturbinesandpumps.具體模板格式見《課業(yè)2終極版》Taskl:某廠鋪設(shè)一條長500m的輸水管道，若流量Q=6L/s,水溫為15°C,管徑D=120mm，假設(shè)鋪設(shè)的是鋼管(k=0.25mm), (1)試驗表明，用量綱分析的方法確定雷諾數(shù)的表達式求沿程水頭損失。(3a,3b,3d)Thefactoryhaveawaterpipe,thelengthofthepipeis500metres.Theflowofthepipeis6L/s,thetemperatureofthewateris15C,thediameterofthepipeis120mm,ifthematerialofpipeissteel(absoluteroughnessis0.25mm).("Reynoldsnumberisfoundwithdimensionalanalysis.criticalvelocityofflow。(itwasshownthatthecriticalvelocityisrelatedtothediameterd,densityPandkineticviscosity卩.）（這一問大家直接復制過去就行了，不用改動）(2)Whatistheheadlossesinpipelineflow.（這一問大家需要改數(shù)據(jù),(2)Whatistheheadlossesinpipelineflow.（這一問大家需要改數(shù)據(jù),然后代入公式計算）（1.改長度，500—1000之間，2?改流量5-10之間。3?改管徑100-130之間，可以50變動一次4?改溫度（15-20度之間，不同溫度運動粘度時不一樣的。5?同時改長度和流量。6?同時改管徑和溫度。每個宿舍一種，個人之間不能一樣）班長下分到宿舍，宿舍組長下分到每個人解：Functionalformofcriticalvelocityu=f(d,p,卩)crEquationsofexponentialformu=kda1pa2p,a3crEquationofdimensiondimu=LT-1M0=(LT0M0)“1(L-3T0M1)“2(L-1T-1M)“3cr

WriteouttheequationL:1=a—3a—a1 2 3M:0=a+a2 3Theresults:a=—1,a=—1,a=112 3Ledtheresultsintoequationsofexponentialform:u=kcrBecauseVBecauseV=—Pifk=RekVSou=RecrkdudRe=-crkVTheReynoldsnumber:uTheReynoldsnumber:udRe=V⑵相對粗糙度(Relativeroughness):⑵相對粗糙度(Relativeroughness):0.25=0.00208120（需要大家改數(shù)據(jù)）流速(Flowvelocity):0.0063.144流速(Flowvelocity):0.0063.144x0.122=0.53m/st=15°c時，水的運動粘度(kinematicviscosityofthewaterwhent=15°C)v=o.oii5cm2sudRe=VudRe=V53x120.0115=55304>2000（不同溫度下水的粘度見課本第六頁表1-3)所以流態(tài)為紊流。Soflowformsisturbulent.用莫迪圖查入值。當廠0.00208，Re=55304時，查得入=0.0265（Foundthe八form

MoodydiagramwhenK=0.00208,Re=55304 ）：九=0.0265d（中文版已經(jīng)給h=X1X=0.0265x500x0'5^=1.58mfd2g 0.122x9.18（中文版已經(jīng)給Task2:Describeviscousdragonbluffbodiesinwordsandphotos.大家，大家翻譯成英文就行了）（每宿舍一種，但是翻譯過來的不能一樣，詞可以改一改）班長下分到宿舍，宿舍組長下分到每個人1.流體繞圓柱時，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。2.流體繞曲面很大的物體運動時繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。流體繞曲面很大的物體運動時，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。4.空氣繞汽車運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。5.5.球體在空氣中運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。6.

圖片為卡門渦街，是由于流體繞圓柱運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān),在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。7.圖片為卡門渦街，是由于流體繞圓柱運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān),在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。8.球體在空氣中運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時,主要為形狀阻力。

9.(b)Re=10(a)Revvl(d9.(b)Re=10(a)Revvl(d)Re=100圖片為水繞曲率很大的物體運動，在流速很小的時候，附面層沒有發(fā)生分離，此時的繞流阻力為摩擦阻力。當流速增大到一定值后，附面層發(fā)生分離，此時的繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)，又與形狀阻力有關(guān)。10.b db d球體在空氣中運動，繞流阻力既與摩擦阻力有關(guān)又與形狀阻力有關(guān)，在低雷諾數(shù)時，主要為摩擦阻力，阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)。在高雷諾數(shù)時，主要為形狀阻力。加氐3:有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m3/s,葉輪外徑D=360mm,2葉輪出口有效面積A=0.023m2,葉片抽口安裝角B=30°C,試作出口速度三角形。假2設(shè)流體進入葉片前沒有預旋運動，即C=0,試計算泵的理論壓頭H?轉(zhuǎn)速選擇u1 Tg（960、1000、1100、1200、1400、1480）流量選擇（0.0833-0.0955之間）葉輪外徑（360或450）之間，葉片出口安裝角度選擇30C或者45C。（需要大家改數(shù)據(jù)，具體數(shù)值按照給大家的選擇。然后帶入公式計算以下就行了。圖

大家不需要再畫，把這個圖直接復制過去就行了）每個宿舍固定一個轉(zhuǎn)速，然后1.兩個人選擇葉輪外徑不一樣2.兩個人選擇葉片安裝角度不一樣3.另外兩個選擇不同的流量。班長下分到宿舍，宿舍組長下分到每個人Theseisawaterpump,speedis1480r/min,theflowofthepipeQis0.0833m3/s,outsidediameterD?ofis360mm,theoutletareaofimpellerAis0.023m2,settinganglesofimpeller阻is30°C.whatisgeometricfigureofexitvelocity.ifCu1=0,whatisthetheoreticallyheadofthewaterpump.2r0.3600.023=3.62m/s2r0.3600.023=3.62m/s吁n^De=601480x3.14x0.3660=27.88出口速度三角形為(Geometricfigureofexitvelocity):111/Hg=Cu- (u—cot30°C)u-(27.88—、3x3.62)x27.88-61.5g2“2 9.8 2 2r2 9.8Task4Describetheoperatingprinciplesofwaterturbinesorpumpsinwordsandphotos.（中文已經(jīng)給大家了，大家翻譯一下就行了。每個宿舍photos.（中文已經(jīng)給大家了，大家翻譯一下就行了。每個宿舍種）班長下分到宿舍，宿舍組長下分到每個人離心式水泵工作原理：開泵前，吸入管和泵內(nèi)必須充滿液體。開泵后，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，其中的液體隨著葉片一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的液體在泵殼擴散室內(nèi)速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從泵出口，排出管流出。此時，在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區(qū)，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入泵內(nèi)，液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來又連續(xù)不斷地從排出管流出。離心式風機的工作原理：離心式風機主要由葉輪、蝸殼、進氣箱、集流器（即進風口）、擴壓器、導流器（或葉片調(diào)整擋板）、軸及軸承等部件組成。其中葉輪則由葉片、前盤、后盤及輪轂所構(gòu)成。當風機的葉輪被電動機經(jīng)軸帶動旋轉(zhuǎn)時,充滿葉片之間的氣體在葉片的推動下隨之高速轉(zhuǎn)動，使氣體獲得大量能量，在慣性高心力的作用下，甩往葉輪外緣，氣體的壓能和動能增加后，從蝸形外殼流出，葉輪中部則形成負壓，在大氣壓力作用下源源不斷吸入氣體予以補充。離心式泵與風機工作原理離心式泵與風機的工作原理是，葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。離心式泵與風機最簡單的結(jié)構(gòu)型式所示。葉輪1裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流人，然后轉(zhuǎn)90。進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪人口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸人和排出。軸流式泵與風機工作原理 .軸流式泵與風機的工作原理是，旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，其結(jié)構(gòu)如圖所示。葉輪1安裝在圓筒形（風機為圓錐形）泵殼3內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流人，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，電廠中常用作循環(huán)水泵及送引風機。往復泵工作原理現(xiàn)以活塞式為例來說明其工作原理，如圖所示?；钊弥饕苫钊?在泵缸2內(nèi)作往復運動來吸人和排除液體。當活塞I開始自極左端位置向右移動時，工作室3的容積逐漸擴大，室內(nèi)壓力降低，流體頂開吸水閥4,進入活塞1所讓出的空間，直至活塞1移動到極右端為止，此過程為泵的吸水過程。當活塞1從右端開始向左端移動時，充滿泵的流體受擠壓，將吸水閥4關(guān)閉，并打開壓水閥5而排出，此過程稱為泵的壓水過程?；钊粩嗤鶑瓦\動，泵的吸水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。此泵適用于小流量、高壓力，電廠中常用作加藥泵。齒輪泵工作原理齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，齒輪1（主動輪）固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪2（從動輪）裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管3進入到吸人空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前），然后進入壓油管4排出。螺桿泵工作原理螺桿泵是一種利用螺桿相互嚙合來吸人和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿1（可以是一根，也可有兩根或三根）和從動螺桿2組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸人口進入，被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于

高壓力、小流量。電廠中常用作輸送軸承潤滑油及汽輪機調(diào)速器用油的油泵。6?噴射泵工作原理如左圖所示，將高壓的工作流體7,由壓力管送人工作噴嘴6,經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體（或氣體）帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室2的喉部吸人室5造成真空，從而使被抽吸流體8不斷進入與工作流體7混合，然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去。由于工作流體連續(xù)噴射，吸人室繼續(xù)保持真空，于是得以不斷地抽吸和排出流體。工作流體可以為高壓蒸汽，也可為高壓水，前者稱為蒸汽噴射泵，后者稱為射水抽氣器。在電廠中都可用作抽出凝汽器中的空氣。7.水環(huán)式真空泵工作原理如上右圖為水環(huán)式真空泵的裝置結(jié)構(gòu)圖。圓柱形泵缸2內(nèi)注入一定量的水，星形葉輪1偏心地裝在泵缸內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水受離心力作用被甩向四周而形成一個相對于葉輪為偏心的封閉水環(huán)。被抽吸的氣體沿吸氣管7及接頭5由吸氣孔3進入水環(huán)與葉輪之間的空間，右邊月牙形部分，由于葉輪的旋轉(zhuǎn)，這個空間容積由小逐漸增大，因而產(chǎn)生真空抽吸氣體。隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，氣體進入左邊月牙形部分。因葉輪是偏心旋轉(zhuǎn)的，此空間逐漸縮小，氣體逐漸受到壓縮升壓，氣與水便由排氣孔4經(jīng)接頭6沿排氣管8進入水箱9中，自動分離后再由放氣管12放出。廢棄的水和空氣一起被排到水箱里。GeneralNotestostudents:Wordprocessthereport.Use12pointTimesNewRomanscript.Thegeneralexpectationoflayoutisthateachwrittenassignmentsshouldbetypedorcomputer-printedwithA4sizesheets.Leaveadequatespacefor1.5spacedand3cmmarginstoallowspaceformar