流体输送原理习题 - 图文 下载本文

v2v2lv2?????证明:∵H0?,∴v??2gH0,其中??2g2gd2g1?l????1d。

5-4

某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴,管径为4mm,长度l=100mm,??0.02,

。 ???0.5,求管嘴的流速系数和流量系数(见上题图)

从管嘴入口到出口的局部阻力系数解:由题意得:????1?5-5

l????1d?0.707。

如上题,当管嘴外空气压强为当地大气压强时,要求管嘴出流流速为30m/s。此时

3静压箱内应保持多少压强?空气密度为??1.2kg/m。 解:v??2?p?,得:?p?1.08kN/m。

25-6 某恒温室采用多孔板送风,风道中的静压力为200Pa,孔口直径为20mm,空气温度为20℃,??0.8。要求通过风量为1m3/s。问需要布置多少孔口? 解:Q?n?A2?p?,得n=218.4,所以需要219个。

5-7 水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。

(1)B水箱中无水时,求通过孔口的流量。

(2)B水箱水面高程H2=2m时,求通过孔口的流量。

(3)A箱水面压力为2000Pa,H1=3m时,而B水箱水面压力为0,H2=2m时,求通过孔口的流量。

3解:(1)属孔口自由出流,Q??A2gH0,H0?H1,得:Q?0.037m/s。 3(2)属孔口淹没出流,Q??A2gH0,H0?H1?H2,得:Q?0.0216m/s。

(3)Q??A2gH0,H0?H1?H2?20003,得:Q?0.0236m/s。 98075-8 应用式(3-11-1)解自然通风换气量(质量流量),室内空气温度为30℃,室外空

2

气温度为20℃,在厂房上下部各开有8m的窗口,两窗口的中心高程差为7m,窗口流量系数??0.64,气流在自然压头作用下流动,求车间自然通风换气量(质量流量)。

2解:?p?H?外??内?H?0.37?2.59N/m,Q??内?A??2?p??12.6kg/s。

5-9 如图示管路中输送气体,采用U形压差计测量压强差为h米液体。试推导通过孔板的流量公式。

解:?p?????'?h,其中?'是U形压差计液体容重,?为气体容重。

Q??A2gH0??A2g?p???A2g?'???'h??A2gh ??5-10 如上题图孔板流量计,输送20℃空气,测量h=100mmH2O,μ=0.62,d=100mm,

求Q。

解:将数据代入上题公式得:Q=0.2m3/s。 5-11 供热系统的凝结水箱回水系统如图。试写出水泵应具有的作用水头表达式。

解:H?h?p2'?p1'

?2?SQ2。

5-12 某供热系统,原流量为0.005m3/s,总水头损失h=5mH2O,现在要把流量增加到0.0085m3/s,试问水泵应供给多大压头?

解:H1?SQ1即5?S?0.005,∴S?2?10s/m,H2?SQ?2?10?0.0085?14.45m。 5-13 两水池用虹吸管连通,上下游水位差H=2m,管长L1=3m,L2=5m,L3=4m,直径d=200mm,上游水面至管顶高度h=1m。已知??0.026,进口网??10,弯头??1.5(每个弯头),出口??1.0,求:(1)虹吸管中的流量; (2)管中压强最低点的位置及其最大负压值。

2525252

?解:(1)方法一:Q?4d22gh?c?2?b??0???L1?L2?L3?d?0.05m3/s

??L??8???????d??,又H?SQ2,解得:Q?0.05m3/s。

方法二:S??2d4g??L1?L2?1??c?2?b?d?2.75m??c?10,?b?1.5,?0?1? (2)hv??ZC?Z1????L?L?L??c?2?b??0?123d∴负压值为﹣2.75m。 5-14

如图水泵抽水系统,管长、管径单位为m,?给于图中,流量Q?40?10m/s,

?33(1)吸水管及压水管的S数;(2)求水泵所需水头;(3)绘制总水头线。 ??0.03。求:

解:(1)SH1?L1?8??????12??d?1???118.69s2/m5,

?24?d1gSH2?2L2??8???????134?d?2???2106.1s2/m5;

??2d14g(2)H?h?SH1?SH2Q?23.56m其中h?17?3?20m;

??2??(3)略。

5-15 图为一水平安置的通风机,吸入管d1=200mm,l1=10m,??0.02。压出管为直径不同的两段管段串联组成,d2=200mm,l2=50m,??0.02;d3=100mm,l2=50m,??0.02。空气密度为??1.2kg/m,风量为Q=0.15m3/s,不计局部阻力。 试计算:(1)风机应产生的总压强为多少?

(2)如风机与管道铅直安装,但管路情况不变,风机的总压有无变化?

(3)如果流量提高到0.16m3/s,风机总压变化多少?(4)绘出全压线与静压线图。

3

?8?解:(1)SP1?l1d1?2d14,SP2?l3?l2??8???1??dd23??,

?24,SP3?24?d3?d2?8?SP?SP1?SP2?SP3,p?SPQ2,解得:p=2500Pa。

(2)铅直安装不会改变总压,因为同种气体位压等于零。 (3)p?SPQ?2830Pa。(4)略。

25-16 有一简单并联管路如下图,总流量Q=80×103m3/s,??0.02,求各管段之间的流量及两节点之间的水头损失。第一支路d1=200mm,L1=600m,第二支路d2=200mm,L2=360m。

L1L8?2dd解:Q1:Q2?S2:S1,S1?241?3104.8s2/m5,S2?242?1862.9s2/m5,

?d1g?d2g﹣﹣22解得:Q1:Q2?0.774,Q2=45×103m3/s,Q1=35×103m3/s,H?S1Q?S2Q?3.72m。

8?5-17 如上题,若使Q1=Q2,如何改变第二支路? 解:d2减小或加调节阀等增加阻力的措施。 5-18 如图所示管路,设其中的流量QA=0.6m3/s,??0.02,不计局部损失,其它已知条件如图,求A、D两点间的水头损失。

555d3111d2d4::?::?2185:1743:3375, 解:Q2:Q3:Q4?L2L3L4S2S3S4Q2?Q3?Q4?QA,S2?34608s2/m5,Q2?H外?S2Q22?11.15m,S1?5?5-19

2185?0.18m3/s,

2185?1743?33758??L1L5?2??5?H?SQ?13m,∴H?11.15?13?24.15m。, 1?51?52?5?g?d1d5??管段1的管径为20mm,管段2为25mm,l1为20m,l2为10m,

?????12?15,

??0.025,流量分配有何变化?

解:这样Q1更小,Q2更大,所以应将管段1的管径改为25mm,管段2的管径改为20mm,两管流量可接近。

5-20 三层供水管路,各管段的S值皆10s/m,层高均为5m。设a点的压力水头为20m,求Q1、Q2、Q3,并比较三流量,得出结论来。(忽略a处流速水头)

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