例1-11 在一定势能差下管路输送能力的计算
在例1-10所示管路中输送温度为20℃的水，闸门阀1/2开（?C?4.5），管内流量为多少？若将阀门全开（?C?0.17），管内流量为多少？
解：当阀门1/2开时，假设管内流动已进入充分湍流区，由查得??0.037
在断面1-1和2-2之间列机械能衡算式（参见例1-10附图），可得
?d?0.5?0.00943 532gH2?9.81?4??1.95m/s
l201?????1?0.037??0.5?0.75?4.5d0.053?du1000?0.053?1.95??1.03?105 管内雷诺数为 Re??3?1?10 u? 根据阻力系数线图，由Re和?/d可知管内流动已进入充分湍流区，以上计算结果有效。
此时管内流量为 qV??4d2u??4?0.0532?1.95?4.3?10?3m3/s
当阀门全开时，流速增加，管内流动必处于充分湍流区，??0.037，管内流速为 u'?2gH2?9.81?4??2.19m/s
l201?????1?0.037??0.5?0.75?0.17d0.053管内流量为 qV'??4d2u'??4?0.0532?2.19?4.83?10?3m3/s
本例管路情况已知，属操作型问题，须联立求解关于简单输送管路方程式组。由于阻力系数计算式是一个非常复杂的非线性函数关系式，当管内流量与流速为待求变量时，必须用试差法或迭代法来计算。手算时，可按以下步骤进行试差：
（1） 假定管内流动已进入充分湍流区，由?/d查出?； （2） 根据?值，由机械能衡算式计算流速u；
（3） 据此u值算出Re，由Re和?/d查出新的?值，以检验是否需要再次计算。 由于大多数化工管路的流动是处于或接近于充分湍流区，故经一、二次试差便可得到足够准确的结果。
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选择题、填空题
1-1当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力( )。（A）不变 （B）增大 （C）减小 （D）不确定
1-2水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re值将（ ）。（A）不变 （B）增大 （C）减小 （D）不确定 1-3层流与湍流的本质区别是：（ ）。
（A）湍流流速大于层流流速； （B）流动阻力大的为湍流； （C）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数； （D）层脉动，而湍流有径向脉动。
1-4如图所示，水流过一段等径水平管子，在A、B两处 放置相同压差计（测压点等高），其读数分别为R1，R2， 则（ ）。
（A）R1>R2 (B) R1=R2 (C) R1 题4 附图 流无径向 1-5如图所示的并联管路，各支管及其总管阻力间的关系为（ ）。 ?h)（B）(?h)（C）(?h)（D）(?h)（A） (ffffA?1?B?(?hf)A?2?B； A?B?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B； ?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B； ?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B； 题5 附图 A?BA?B1-6在皮托管工作时，测压孔正对流体流动方向所测压力代表该处的（ ）。此时侧壁小孔所测压力代表该处的（ ）。 （A）动压，静压； （B）动压，动压与静压之和； （C）动压与静压之和，静压；（D）静压，动压与静压之和。 1-7某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是（ ）曲线，其管中心最大流速为平均流速的（ ）倍，摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为（ ）。 1-8在湍流摩擦系数的实验研究中，采用因次分析法的目的是（ ）。在阻力平方区，摩擦系数λ只与（ ）有关。 1-9流速增加一倍后流体在圆管内仍作层流流动，则流动阻力损失为原来的（ ）倍。 1-10 如图所示容器内盛有油、水两种液体，点A位于油水分界的油侧，点B位于水侧，试判断A、 14 B两流体质点的总势能差??(??B??A) ＞ 0 （＞，＝，＜）。 1-11 如为d1的 A ● 水 油 ● B Z=0 h1 d1 A h2 d2 Bh3 图所示，水从内径管段流向内径为段 ， 已 知 d2题1.10 附图 管 题1.11附图 d2?2d1，d1管段流体流动的速度头为0.8m水柱，h1?0.7m，忽略流经AB段的能量损失，则h2?1.3m， h3?1.5m。 1-12 图示管路装有A、B两个阀门，试判断： （1）A阀门关小，B阀门不变 p1变大，p2变小，p3变小，p4变小，(p2-p3) 变(变大，变小，不变)； （2）A阀门不变，B阀门开大 p1变小，p2变小，p3变小，p4变大，(p2-p3) 变(变大，变小，不变)； （3）A阀门开大，B阀门不变 p1变小，p2变大，p3变大，p4变大，(p1-p2) 变小，(p2-p3) 变大(变大，变小，不变)； （4）A阀门不变，B阀门关小 p1变大，p2变大，p3变大，p4变小，(p2-p3) 变小(变大，变小，不变)。 1-13 图示管路两端连接两个水槽，管路中装有调节阀门一论将阀门开大或关小时，管内流量qV，管内总阻力损失直管阻力损失hf1和局部阻力损失hf2有何变化，并以箭头文字在下表中予以表达（设水槽液位差H恒定）。 题 1.13附图 总阻力损失 直管阻力损失 局部阻力损失 流量 qV H 个。试讨 A 题 1.12附图 B 大p1 p2 p3 p4 小 ?hf， 或适当 15 ?hf 阀开大 阀关小 判断题 不变 不变 hf1 hf2 1-14 粘性是流体的物性之一，无论是静止的还是流动的流体都具有粘性。（ ） 1-15 尽管粘性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑粘性的影响，对静止的流体可不考虑粘性的影响。（ ） 1-16 U型压差计测量的是两截面间静压强之间的差值。（ ） 1-17转子流量计工作时转子受到两个力的作用，一个是重力，另一个的浮力。（ ） 1-18 孔板流量计工作时，流体在流过孔板前后的静压强差不变。（ ） 1-19 转子流量计工作时，流体作用在转子上下两截面的静压强差不变。（ ） 1-20 降低温度液体的粘度增加。（ ） 1-21 升高温度气体的粘度增加。（ ） 计算题 1-22 合成氨厂造气车间，为防止气柜中的煤气倒流至间歇操作的煤气发生炉内，在管路中装有水封箱，若管路进口垂直距离为2m，气柜和发生炉的压差为多少才可能不发生倒流现象。[答：19.6kPa] 1-23 在化工厂采用附图所示装置控制液位，已知圆阀孔d1=20mm，浮子与圆阀孔之间由钢丝相连，固定距离L=150mm，浮子d2=100mm，圆阀与浮子总质量G=0.1kg。试求液位高H为多少时圆阀刚好开启？[答：0.17m] 题1.22附图 d2 煤气 发生炉 去气柜 H=2m 水封箱 L d1 题 1.23附图 1-24 在直径D=40mm的管路中一文丘里管，文丘里管喉部直径为10mm，喉部接一细管，细管一端浸入池水中。已知管内水的流量为1.26×10-3m3/s，池水沿细管上升1.5m，若不计阻力损失，文丘 16