流體流動-習題課課件

流體流動習題課流體流動-習題課作業(yè)中存在的問題1.計算時未選取進、出口截面與基準水平面，也未畫出圖形；2.圖形畫得太隨意，應規(guī)范化；3.計算式中不用寫量綱，只要保證計算式中的量綱均為SI制即可；4.柏努利方程書寫錯誤；5.壓力為表壓時，一定要在壓力值后面括號內寫上“表壓”二字；6.g=9.807，最好都與教材上一致；7.在查取當量長度le和摩擦系數(shù)λ值時存在誤差；8.有同學物理量后邊未寫量綱；9.有個別同學抄他人作業(yè)的現(xiàn)象。流體流動-習題課例：圖中開口的容器內盛有油和水，油層高度h1=0.7m，密度

，水層高度h2=0.6m，1）判斷下列兩關系是否成立

PA＝PA’，PB＝PB’

。2）計算玻璃管內水的高度h。密度為

流體流動-習題課解：（1）判斷題給兩關系是否成立∵A，A’在靜止的連通著的同一種液體的同一水平面上

因B，B’雖在同一水平面上，但不是連通著的同一種液體，即截面B-B’不是等壓面，故（2）計算水在玻璃管內的高度hPA和PA’又分別可用流體靜力學方程表示設大氣壓為Pa

流體流動-習題課流體流動-習題課例如附圖所示，常溫水在管道中流過。為測定a、b兩點的壓力差，安裝一U型壓差計，試計算a、b兩點的壓力差為若干？已知水與汞的密度分別為1000kg/m3及13600kg/m3。流體流動-習題課123b3aφ60mmφ100mmφ50mmφ50mm體積流量:2.55×10－3m3/s求水在各段管內的速度流體流動-習題課

從容器A用泵B將密度為890kg/m3油品輸送到塔C頂部。容器內與塔頂?shù)谋韷毫θ绫绢}附圖所示，管子的規(guī)格為φ114mm×4mm。油品的輸送流量為5.4×104kg/h，輸送管路的全部阻力損失為122J/kg，試求泵的有效功率。(1)確定輸送設備的有效功率或We

流體流動-習題課解：取容器A內液面為截面1-1’，管路出口處為截面2-2’，并以O-O’為基準水平面。列截面1-1’和2-2’間的柏努利方程式。已知：p1=0(表壓)，p2=2.16×106Pa(表壓)，d=114-2×4=106mm=0.106m,z1=2.1m,

z2=36m,u1=0,則泵的有效功率為：流體流動-習題課解：取回流罐內液面為截面1-1’，塔內回流管出口處為截面

2-2’，并以截面1-1’為基準水平面。列截面1-1’和2-2’

間的柏努利方程式。已知：p1=2.0×106(表壓)，p2=1.3×106Pa(表壓)，d=0.14m,z1=0,z2=30m,u1=0,該結果表明不需要泵。則：如本題附圖所示，為丙烯精餾塔的回流系統(tǒng)，即回流罐內的丙烯通過回流管返回至精餾塔頂。精餾塔頂?shù)牟僮鲏毫?.3MPa(表壓)，回流罐內液面上方壓力為2.0MPa(表壓)。塔內回流管口距回流罐內液面的垂直距離為30m，回流管內徑為140mm，丙烯精餾塔的回流量為4×104kg/h，丙烯的密度為600kg/m3，回流管路的全部阻力損失為150J/kg。試問將丙烯從回流罐送到精餾塔頂是否需要泵？流體流動-習題課已知：p1=0(表壓)，p2=4.0×104Pa(表壓)，d=60-2×3=54mm=0.054m,z2=0,u1=0,解：取高位槽液面為1-1’，管子出口處為截面2-2’，并以截面2-2’為基準水平面。列截面1-1’和2-2’間的柏努利方程式。則高位槽中的液面距塔進料口的高度為：流體流動-習題課從敞口高位槽向精餾塔供料，高位槽內液面維持不變，塔進料口處的壓力為40kPa(表壓)，原料液的密度為890kg/m3，管子直徑為φ60mm×3mm，從高位槽至塔的進料管入口處的阻力損失為22J/kg。試問要維持14m3/h的進料量，高位槽中的液面須高出塔的進料口多少m?(2)確定容器間的相對位置流體流動-習題課例：水在本題附圖所示的虹吸管內作定態(tài)流動，管路直徑恒定，水流經管路的能量損失可以忽略不計，計算管內截面2-2’

,3-3’,4-4’和5-5’處的壓力，大氣壓強為760mmHg，圖中所標注的尺寸均以mm計。分析：求P求u機械能衡算式某截面的總機械能求各截面P理想流體(3)確定管道內流體壓力流體流動-習題課解：在水槽水面1－1’及管出口內側截面6－6’間列機械能衡算式，并以6－6’截面為基準水平面式中：P1=P6=0（表壓）

u1≈0

代入機械能衡算式流體流動-習題課u6=4.43m/su2=u3=……=u6=4.43m/s取截面2-2’為基準水平面,z1=3m，P1=101300Pa對于各截面壓力的計算，仍以2-2’為基準水平面，Z2=0，Z3=3m，Z4=3.5m，Z5=3m各截面機械能總和為：流體流動-習題課（1）截面2-2’壓強（2）截面3-3’壓強流體流動-習題課（3）截面4-4’壓強（4）截面5-5’

壓強從計算結果可見：P2>P3>P4

，而P4<P5<P6，這是由于流體在管內流動時，位能和靜壓能相互轉換的結果。流體流動-習題課例：分別計算下列情況下，流體流過φ76×3mm、長10m的水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。（1）密度為910kg/m3、粘度為72cP的油品，流速為1.1m/s；（2）20℃的水，流速為2.2m/s。解:(1)油品：流動為層流,摩擦系數(shù)可從Moody磨擦系數(shù)圖查取,也可以用下式計算:流體流動-習題課

（2）20℃水的物性：Pa·s流動為湍流,求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度ε/d,查表1-1，取鋼管的絕對粗糙度為0.2mm，根據(jù)Re=1.53×105及ε/d＝0.00286查圖1-25，得λ＝0.027流體流動-習題課

1.流體流動的連續(xù)性方程是____________；適用于不可壓縮流體流

動的連續(xù)性方程是_____________。

2.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