化工原理流体流动题库 下载本文

同理

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液柱

(1.97?1)?981002.492?0???8?2.0m1000?9.812?9.8111.有一内径为25 mm的水管,如管中水的流速为1.0 m/s,求:

(1)管中水的流动类型;

(2)管中水保持层流状态的最大流速(水的密度ρ=1000 kg/m, 粘度μ= 1 cp)。

解:(1)Re = duρ/μ= 0.025×1×1000/0.001 = 25000>4000

流动类型为湍流。

(2)层流时,Re ≤ 2000,流速最大时,Re = 2000,即duρ/μ= 2000

∴u = 2000μ/dρ= 2000×0.001/

(0.025×1000)= 0.08 m/s

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12.密度为850 kg/m、粘度为8×10Pa·s的

液体在内径为14 mm的钢管内流动,液体的流速为1 m/s。计算:

(1)雷诺准数,并指出属于何种流型; (2)若要使该流动达到湍流,液体的流速至少应为多少?

解:(1)Re = duρ/μ= 0.014×1×850/8×10

= 1487.5 ≤ 2000 流动类型为层流

(2)湍流时,Re ≥ 4000,流速最小时,Re = 4000,即duρ/μ= 4000

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∴u = 4000μ/dρ= 4000×0.008/

(0.014×850)= 2.69 m/s

13.用 108×4 mm 的钢管从水塔将水引至车间,

管路长度150 m(包括管件的当量长度)。若此管路的全部能量损失为118 J/kg,此管路输水量为若干m/h?(管路摩擦系数可取为0.02,水的密度取为1000 kg/m) 解:能量损失

118 J/kg

∴ u = 2.8 m/s

79.13 m/h

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流量 V = uA = 2.8×

14.用Φ168×9 mm的钢管输送原油。管线总长100 km, 油量为60000 kg/h,油管最大抗压能力为1.57×10Pa。已知50 ℃时油的密度为890 kg/m, 粘度为181 cp。假定输油管水平放置,其

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局部阻力忽略不计。问:为完成上述输油任务, 中途需设几个加压站? 解:u1 = u2,Z1 = Z2,

u = V/A = (60000/890)/(3600×0.785×0.152) = 1.06 m/s

Re = duρ/μ= 0.15×1.06×890/(181×10) = 782

层流 λ= 64/Re = 64/782 = 0.0818 ΔP =λ(l/d)(u/2)ρ= 0.0818×(10/0.15)×(1.06/2)×890 = 2.72×10 Pa n = 2.72×10/(1.57×10) = 1.73 中途应设一个加压站 15.在附图所示的储油罐中盛有

密度为960 kg/m 的油品。油面高于罐底9.6 m,油面上方为常压。在罐侧壁的下

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