1. 流体流动-计算题(题目)
层次:A
[1] j01a05001
以复式水银压差计测量某密闭容器内的压强p5。已知各液面标高分别为z1=2.6m, z2 =0.3m,z3 =1.5m,z4 =0.5m,z5 =3.0m。试求p5值,以kPa(表压)表示。
[5] j01a05011
水在水平管内流动,截面1处管内径d1为0.2m,截面2处管内径d2为0.1m。现测得水在某流量下截
3
面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失,试求水的流量m/h。
1
1. 流体流动-计算题(题目)
[7] j0 水塔供水系统如附图所示。管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)共150m, 水塔内水位
3
高H为10m,当忽略出口动能,试求要求流量V=10m/h所要求的管道最小内径d。 设λ=0.023。
[9] j01a05057
有一内径d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液
3
为汞 ,孔流系数C0=0.62。当需测的最大水流量为18m/h,问:U形压差计最大读数Rmax为多少?
[11] j01a10004
如图(a)及(b)所示,两容器与一水银压差计用橡皮管相连,此二容器中及接管中均充满水,(b)图中
R’=0.76m,试求:p1与p2的差值。
又,若维持p1、p2不变,但将此二容器放在同一水平面上,如图(a)所示,问:R的值是多少?
2
1. 流体流动-计算题(题目)
[13] j01a10019
33
一测量管道阻力的装置如图所示。已知D1=2D2,?Hg=13.6?10kg/m,u2=1m/s,R=10mm,试计算“1-2”截面间阻力hf,1-2值,以J/kg为单位。
已知u2=1m/s,u1=u2/4=1/4=0.25m/s
∵ gz1+p1/?+u12/2= gz2+p2/?+u22/2+hf,1-2 又 (gz1+p1/?)-(gz2+p2/?)=(?Hg-?)gR/? ∴ hf,1-2=(?Hg-?)gR/?+u12/2-u22/2
=12.6×9.81×0.010+(0.25)2/2-1/2 =0.767J/kg
[15] j01a10021
3
如图所示,D=100mm, d=50mm, H= 150mm,?气体=1.2kg/m。当R=25mm时,刚好能将水从水池中吸入水
3
平管轴心线处,问:此时V气体为多少?以m/s为单位表示。过程阻力可略。略去同一截面及接管内气体的
3
1. 流体流动-计算题(题目)
静压强差异。
[18] j01a10024
水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。设在大气中流束截面保持圆形。已知喷嘴内直径d1=25mm,出喷嘴口流速u1=12m/s,问:在高于喷嘴出口4.5m处水流的直径是多大?忽略阻力。
[23] j01a10031
水泵进水管装置如图示。管子尺寸为? 57?3.5mm,进水管下端装有底阀及滤网,该处局部阻力为22
12u/(2g),截面2处管内真空度为4mH2O,由1至2截面的沿程阻力为3u/(2g)。试求:(1)水流量为多少3
m/h?
(2)进水口1截面(在底阀、滤网之后)的表压是多少Pa?
4
1. 流体流动-计算题(题目)
[26] j01a10038
333
密度为10kg/m、粘度为1cP的水,以10m/h的流量在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。在管内某处p1=1.5at(表压),若局部阻力不计,问距该处100m下游处p2为多少Pa?
50.25
(Re=3000~1×10,?= 0.3164/Re)
[27] j01a10039
33
密度为10kg/m、粘度为1cP的水,在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。现测得在相距100m的上、下
35
游两截面间的压差为0.653at,若局部阻力不计,试计算水的流量,以m/h表示。(Re=3000~1?10, ?=
0.25
0.3164/Re)
[32] j01a10045
用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,流量为 38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,
3
管路总长(包括局部阻力)430m,进出口阻力不计。管径为φ108?4mm,油的粘度为3430cP,密度为960kg/m, 泵的效率为50%,求泵的实际功率。
Re=4?38.4?103/(3600??0.10?3.43)=39.6 层流 ?=64/Re=64/39.6=1.62
He=(z2-z1)+8?LV2/(?2gd5)=H+8?Lw2/(?2gd5?2)
=20+8?1.62?430?(38.4?103/3600)2/(?2?9.81?0.105?9602) =731m
∴Na=He?W?g/?=731?(38.4?103/3600)?9.81/0.50=153?103 W =153kW
[35] j01a10054
33
密度为1200kg/m的盐水,以25 m/h的流量流过内径为75mm的无缝钢管,用泵由低位槽输至高位槽。两槽皆敞口,两液面高度差为25m。钢管总长120m,局部阻力为钢管直管阻力的25%。设摩擦系数?=0.03,泵的效率η=0.6,求泵的轴功率。
5
1. 流体流动-计算题(题目)
[40] j01a10061
水平串联的两直管1、2,管内径d1=d2/2,管道1长为100m 。已知流体在管道1中流动的Re,1=1800,流动阻力?hf,1=0.64m液柱,?hf,2=64mm液柱,试计算管道2的长度。设局部阻力可略。
[43] j01a10066
一输油管,原输送ρ1 =900kg/m3 ,μ1 =1.35P的油品,现改输送ρ2 =880kg/m3 ,
μ2 =1.25P的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动,且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf 不变,则输送的油量(质量流量ms )有何变化?(用百分数表示)
[59] j01b10016
如图所示,水以3.78L/s的流量流经一扩大管段,已知d1=40mm,d2=80mm,倒U形压差计读数R=170mm,试求:
(1)水流经扩大段的阻力hf。
(2)如将粗管一端抬高、流量不变,则读数R有何改变?
[66] j01b10048
4
用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×10Pa,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m,在某送液量下,泵对水作的功为317.7J/kg,管内摩擦系数为0.018,吸入和压出管路总长为110m (包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)。输送管尺
33
寸为φ108×4mm,水的密度为1000kg/m。求输水量为多少m/h。
6
1. 流体流动-计算题(题目)
Ws=g(z2-z1)+p2(表)/?+u2/2+?hf, ?hf=?(L/d)?u2/2 即 317.7=9.81?20+9.807?104/1000+(1+0.018?110/0.10)u22/2 ∴u2=1.50 m/s
∴V=1.50?(?/4) ?(0.10)2=1.18?10-2 m3/s=42.5 m3/h
22
[70] j01b10052
3
用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将密度为800kg/ m、 粘度为20cP的有机溶剂由敞口贮槽输至反应
23
器。反应器内压强为4kgf/cm(表压),钢管总长25m (包括局部阻力),流量为6m/h,测得泵的轴功率为1.454kw, 试确定泵的效率。
[72] j01b10060
在?108?4mm的圆直管内用毕托管测管轴心处气体的点速度。已知该气体是平均分子量为40的混合气体,气温32℃,压强为200mmH2O(表压),粘度为0.02cP。外界大气压为1atm。使用U形压差计测压差,指示液为水,压差计读数为10mm。Re,max与u/vmax的对应关系如下表所示,试计算气体流量。(u,v分别表示平均流速与点流速)
4444
Re,max 10 2?10 3?10 ≥5?10
7
1. 流体流动-计算题(题目)
u/vmax 0.78 0.80 0.81 0.82
[78] j01b10068
某油品在管内作层流流动,Re=1050,若要求输送量增加一倍但因摩擦损失而引起的压降不允许增大,拟用改换更大管径的管子方法解决。试计算更换后与更换前的管内径之比d2/d1。
[87] j01b10077
34
某光滑直管用以输送清水(?1=1000kg/m、?1=1cP),已知Re,1=10。现拟将该管路用于输送冷冻盐水
3
(?2=1186kg/m、?2=2.3cP),并要求因摩擦阻力引起的压降不变。设局部阻力可略。试计算冷冻盐水与清水
350.25
的质量流量之比W2/W1。(当3?10 ? Re ? 1? 10,?= 0.3164/Re)
[91] j01b10088
40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动,为保证水在流经收缩管时不产生汽化现象,收缩管的管径应
3
限制在多大尺寸以上?不考虑阻力。当地大气压为97kPa,40℃水的密度为992kg/m,饱和蒸汽压pv=7.38kPa。
[93] j01b10090
利用虹吸管将池A中的溶液引出。虹吸管出口B与A中液面垂直高度差h=2m。操作条件下, 溶液的饱
4 2
和蒸汽压pv=1.23×10N/m。
试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度
3
=1000kg/m,当地大气压为760mmHg。
8
1. 流体流动-计算题(题目)
[96] j01b10094
在实验室流体沿程阻力测定装置上,对内径d=42mm的无缝钢管进行测试。流体为20℃的水
333
(?=10kg/m,?=1.0cP),测试段管长L=1.5m。当流量为11m/h时,倒U形压差计(水面上侧为空气,空气
3
密度?i?4.4kg/m)读数为170mm,试计算由此算得的摩擦系数?与按布拉修斯公式算得的?光的相对误差。
[99] j01b10099
5
某油品在?89 ?4mm的无缝钢管中流动。在A和B的截面处分别测得表压强p1=15.2?10Pa,p2=
5
14.8?10Pa。试计算管路中油品的流量。已知:A、B间长为40m,其间还有2个90°弯头(每个弯头的当
3
量长度Le=35d),?油=820kg/m,μ油=121cp。
[100] j01b10103
如图所示的管路系统中,有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB,在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数Co为0.63,流体流经孔板的永久压降为6×104 Pa,AB段摩擦系数λ取为0.022,试计算:
⑴液体流经AB段的压强差;
⑵若泵的轴功率为800W,效率为62%,求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知:操作条件下液体的密度为870kg/m3 ,U形管中的指示液为汞,其密度
3
为13.6×10 kg/m3。
3
uo =Co [2gR(ρi-ρ)/ρ]0.5 = 0.63[2×0.6×9.81(13.6×10-870)/870] 0.5 =8.27m/s ;
u=(do /d) 2 uo =(16.4/33) 2 ×8.27=2.043m/s;W=2.043×[(π/4)×0.0332 ]×870=1.52kg/s; ⑴流体流经AB段的压强差
在A与B两截面间列伯努利方程(管中心线为基准面):
ZA g+(pA /ρ)+(uA 2 /2)=ZB g+(pB /ρ)+(uB 2 /2)+Σhf ;ZA =ZB;uA =uB;
Σhf =λ(L/d)(u2 /2)+(6×104 /ρ)=0.022×(30/0.033)×(2.0432 /2)+(6×104 /870)=111J/kg;
9
1. 流体流动-计算题(题目)
∴pA -pB =ρΣhf =870×111=9.66×10Pa;
⑵Ne=800×0.62=496W;AB段所消耗的功率 Nf=WΣhf =1.52×111=168.7W ∴Nf/Ne=168.7/496=0.34=34% [102] j01b15061
如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm,长2m的钢管。泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只,闸阀一只,90℃弯头4 只。在压出管路上还装有孔
2
板流量计,孔板孔径为40mm,孔流系数Co=0.62,水银压差计读数R=456mm。吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm
3
(表压),碱液密度ρ=1100kg/m,泵的效率η=0.6,直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道近似取相同值),弯头ζ=0.75,标准阀ζ=6,闸阀ζ=0.17,孔板ζ=8,试求泵所需功率。
4
V=(π/4)×0.042×0.62[2g×0.456×(13.6×103-1100)/1100] 0.5=0.00786m3/s u1=0.00786/[(π/4)×0.12]=1.0m/s u2=1.0×(0.1/0.07) 2=2.04m/s
22
ΣHf =(0.02×2/0.1+0.5)×1.0/2g+(0.02×30/0.07+4×0.75+6+0.17+8)×2.04/2g
=5.51m
He=5.51+(20-1.5)+0.5×104/1100+2.042/2g=28.77m Na=28.77×0.00786×1100×9.81/(103×0.6)=4.07kw [103] j01b15073
3
用泵将密度为850kg/m,黏度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度为20m。输送管路为φ108×4mm的钢管,总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm
3
的孔板以测定流量,其U形油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62,水的密度为1000kg/m。试求:
3
⑴输油量是多少m/h?
⑵若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。
0.5
⑴u0=Co[2gR(ρi-ρ)/ρ] =0.62[2×9.81×0.5×(1000-850)/850]=0.816m/s
23
Vh =0.816×0.785×(0.08)×3600=14.76m/h
2-3
⑵u=0.816×(80/100)=0.522m/s Re=0.1×0.522×850/(190×10)=234<2300
2
λ=64/Re=64/234=0.274 Σhf =0.274×(1000/0.1)×(0.522/2)=373.3J/kg We=20×9.81+373.3=569.5J/kg Na=We·w/η=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw
10
1. 流体流动-计算题(题目)
[104] j01b15086
有二个敞口水槽,其底部用一水管相连, 水从一水槽经水管流入另一水槽, 水管内径0.1m,管长100m, 管路中有两个90°弯头, 一个全开球阀, 如将球阀拆除, 而管长及液面差H等其他条件均保持不变, 试问
管路中的流量能增加百分之几? 设摩擦系数λ为常数,λ=0.023, 90°弯头阻力系数ζ=0.75,全开球阀阻力系数ζ=6.4。(须考虑突然缩小及突然扩大局部阻力)
[106] j01b15092 如图所示,水从槽底部沿内径为100mm的管子流出,槽中水位稳定。阀门关闭时测得R=50cm,h=1.8m。 求:⑴阀门全开时的流量
⑵阀门全开时B处的表压(阀全开时Le/d=15,入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0,设摩擦系数λ=0.018)
阀关时:(ZA+1.8)×1000=0.5×13600 ZA=5m
⑴阀全开:对A-A和C-C截面列伯努利方程:gZA+pA/ρ+uA/2=gZc+pC/ρ+uc/2+ΣhA-B, 取Zc=0(基准面),
2
9.81×5=[0.018(50/0.1+15)+1+0.5](u/2) 解出:u=3.02m/s
23
V=(π/4)×0.1×3.02×3600=85.4m/h
11
2
2
1. 流体流动-计算题(题目)
⑵对A-A到B-B截面列伯努利方程:gZA=(pB/ρ)+(uB/2)+ΣhA-B
9.81×5=(pB/ρ)+(3.02/2)+(0.018×30/0.1+0.5)3.02/2 解出pB=1.76×10N/m(表)
[107] j01b15179
如图所示,用内径d=100mm的管道,从水箱中引水。如水箱中水面恒定,水面高出管道出口中心高度H=4m,忽略水箱入管道的入口阻力损失,水在管内流动损失沿管长均匀发生,
2
Σhf A-B=3u/(2g)。求:
(1)水在管内的流速u及流量V ;
(2)管道中点处M的静压强P。
4
2
2
2
2
[111] j01b15185
喷水泉的喷嘴为截头圆锥形,其长度L=0.5m,其两端的直径d1=40mm,d2=20mm,竖直装置。若把表压为
42
9.807×10N/m的水引入喷嘴,而喷嘴的阻力损失为1.5mH2O,如不计空气阻力,试求喷出的流量和射流的上
3
升高度。水的密度为1000kg/m。
[112] j01b15186
有一内径为d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板的孔流系数C0=0.62,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液为汞:
(1)U形压差计读数R=200mm,问水的流量为多少?
(2)U形压差计的最大读数Rmax=800mm,问能测量的最大水流量为多少?
(3)若用上述U形压差计,当需测
3
量的最大水流量为Vmax=30m/h时,则孔板的孔径应该用多大?(假设孔板的孔流
系数不变)
12
1. 流体流动-计算题(题目)
[114] j01b20093
如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m,压出管路总长80m,管路
33
摩擦系数λ=0.025,管子内径为0.05m,水的密度ρ=1000kg/m,泵的效率为0.8,输水量为10m/h,求: ⑴泵轴功率N轴的值?
2
⑵压力表的读数为多少kgf/cm。
⑴Na=Ne/η Ne=W·We W=10×1000/3600=2.778kg/s
We--泵对单位质量流体所做的有效功。 为此:选取1-1与2-2截面,并以 1-1截面为基准面。在两截面间作机械能衡算:
22
gZ1+(p1/ρ)+(u1/2)+We=gZ2+(p2/ρ)+(u2/2)+Σhf
∵Z1=0 Z2=2+18=20M p1=p2=0 u1=u2=0 We=g·Z2+Σhf
2
Σhf=λ(ΣL/d)(u/2)
22
u=(V/3600)/[(π/4)d]=(10/3600)/(0.785×0.05)=1.415m/s
2
Σhf=0.025×(100/0.05)(1.415/2)=50.06J/kg We=9.81×20+50.06=246.25J/kg Ne=W·We=2.778×246.25=684J/s Na =Ne/0.8=684/0.8=855W
⑵再就3-3与2-2截面作机械能衡算,并取3-3为基准面
22
gZ3+(p3/ρ)+(u3/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u2/2)+Σhf,压 ∵Z3=0 Z2=18 p2=0 u2=0
222
∴p3/ρ=gZ2+Σhf,压-(u3/2)=9.81×18+λ(L压/d)(u3/2)-(u3/2)
13
1. 流体流动-计算题(题目)
=176.58+0.025(80/0.05)×(1.415/2)-(1.415/2) =215.6J/kg
3342
p3=1000×215.6=215.6×10Pa p3=215.6×10/(9.81×10)=2.198kgf/cm (表) [115] j01b20095
3
某液体密度800kg/m,粘度73cP,在连接两容器间的光滑管中流动,管径300mm,总长为50m(包括局部阻力当量长度),两容器液面差为3.2m(如图示)。 求:⑴管内流量为多少?
⑵若在连接管口装一阀门,调节此阀的开度使流量减为原来的一半,阀的局部阻力系数是多少?按该
0.25
管折算的当量长度又是多少? 层流:λ=64/Re; 湍流λ=0.3164/Re
22
⑴在1-1面和2-2面之间,列伯努利方程式,以2-2面为基准面:u1≈u2≈0
20.25
gz1=Σhf,1-2 =λ(L/d)(u/2) 设流体流动符合柏拉修斯公式:λ=0.3164/Re
Re=duρ/μ ∴gz=(0.3164/Re0.25)(L/d)(u2/2)=[0.3164/(ρ/μ) 0.25]
1.251.750.251.251.75
(L/d)(u/2) 即9.81×3.2=[0.3164/(800/0.073)](50/0.30)(u/2) ∴u=3.513m/s 验证:Re=0.3×3.513×800/0.073=1.155×104>3000,假设正确
2 23
∴V=Au=(π/4)du=(π/4)(0.3)×3.513×3600=893.9(m/h)
⑵流量减半,即流速减半 u=3.513/2=1.757m/s Re=5775符合柏拉修斯式条件
0.252
在1-1面至2-2面之间:gz=[(0.3164/Re)(L/d)+ζ](u/2)
0.252
即9.81×3.2=[(0.3164/5775)(50/0.30)+ζ](1.757/2) ∴ζ=14.3 [123] j01c10093
在实验室流体沿程阻力测定装置上,对内径d=41mm、长L=1.5m的水平管段进行测试。流体为20℃水。
33
当流量为11m/h时,倒U形压差计(水面上侧为空气,空气密度?i?4.4kg/m)读数R=300mm,(1)试求这时
33
的摩擦系数?,(2)判断此管是光滑管还是粗糙管。(20℃水密度?=10kg/m,?=1.0cP)
[125] j01c10105
43
某烟囱内直径D=1m,烟气的质量流量W=1.80?10kg/h,烟气密度?=0.70kg/m,周围空气的密度
3
?a=1.20kg/m,在1-1截面处安置一U形压差计,指示液为水,测得R=10mm,设烟气流经此烟囱的摩擦损
2
失?H f=0.06(H/D)?u/(2g)m 。试求烟囱高度。
14
1. 流体流动-计算题(题目)
[128] j01c10108
精馏塔塔顶列管式冷凝器壳方的冷凝液体经AB管线流至塔顶,管路系统的部分参数如附图所示。已知管径为?22?2mm, AB管路总长与所有局部阻力(包括进、出口)的当量长度之和为25m。操作条件下液体
3
的密度为1000kg/m,黏度为25cP。 冷凝器壳方各处压强近似相等。求液体每小时的体积流量。摩擦系数
0.25
可按下式计算:层流时,λ=64/Re;湍流时,λ=0.3164/Re。(略去出口动能)
[129] j01c10110
3
黏度为30cP、密度为900kg/m的液体,自A经内径为40mm的管路进入B,两容器均为敞口,液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时,阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at。现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度)。试求:
3
(1)管路的流量 m/h?
(2)定性说明阀前后压力表读数有何变化?
(1)阀全关时:
4
900?9.81z1 = 0.9?9.81?10 ? z1= 10 m
4
900?9.81z2 = 0.45?9.81?10 ? z2= 5 m 阀部分打开时:设管内流体层流
2
10?5=32?30?0.001?(50+30+20)u/(900?9.81?0.04) ?u = 0.736 m/s
校核Re:Re=0.040?0.736?900/0.030 = 883 , 层流,所设正确,计算有效。
23
则 V = (?/4) ?(0.040)?0.736?3600 = 3.33 m/h (2)阀部分打开时,p1下降,p2上升。
15
1. 流体流动-计算题(题目)
[137] j01c10128
水在图示的不等径园管内作稳定流动,各段管路截面的相对大小为
S3S2??2,各段的阻力损失分S2S1别为:ΣHf 1-2 =0.5u12 /2g,Σhf 2-3 =0.5×u22 /2g,试求各测压管液位高度h的相对大小。
[138] j01c15098
-4
用泵向压力容器输水,已知:管内径d=0.1m,粗糙度ε=10m,管路总长 (包括局部阻力的当量长
3-322
度)L=120m,水的物性:ρ=1000kg/m,μ=10N·s/m, 容器内压力p2=10kPa (表),外加能量WS =298.1J/kg,
0.5 0.5
摩擦系数计算式:1/(λ)= -2Log[ε/3.7d+2.51/Re(λ)]
试求:⑴总阻力损失Σhf等于多少J/kg? ⑵管内流速u等于多少m/s?
[139] j01c15114
如图所示的送水系统中,两支管路上各装一个阀门V1和V2,AB管段的长度为100m (包括局部阻力的当量长度),各管路的内径均为38mm。 试求:⑴当泵只向E槽送水而不向F槽送水,F槽的水也不向下流(V1和V2两阀均适当开启)时,管段BC(包
2
括所有局部阻力)的总长度为多少m? 泵出口处压力表读数为3kgf/cm。
16
1. 流体流动-计算题(题目)
⑵若要泵同时向E、F输送水,应如何调节两个阀门?
3
注:λ均为0.025, ?水=1000kg/m,⑵只作定性分析。两水槽中液位恒定,且与大气相通。
[142] j01c20089
用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m,密闭槽液面上有一真空表P1读数为600mmHg(真),泵进口处真空表P2读数为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d0=70mm, 孔流系数C0= 0.7, U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/kg,试求: ⑴出口管路中水的流速。
⑵泵出口处压力表P3(与图对应)的指示值为多少?(已知P2与P3相距0.1m)。
[143] j01c20091
在管路系统中装有离心泵,如图。管路的管径均为60mm,吸入管长度为6m,压出管长度为13米,两段管路的摩擦系数均为λ=0.03,压出管装有阀门,其阻力系数为ζ=6.4,管路两端水面高度差为10m,泵进口
3
高于水面2m,管内流量为0.012m/s试求: ⑴泵的扬程;
⑵泵进口处断面上的压强为多少;
⑶如果是高位槽中的水沿同样管路流回,不计泵内阻力,是否可流过同样流量。(用数字比较)
17
1. 流体流动-计算题(题目)
注:标准弯头的局部阻力系数ζ=0.75,当地大气压强为760mmHg,高位槽水面维持不变。
⑴u=V/[(π/4)d]=0.012/[(π/4)×0.06]=4.24m/s 吸入管阻力损失:
?hf.s=0.5u/2g+0.75u/2g+0.03(6/0.06)(4.24/2g)=(0.5+0.75+3)×4.24/(2×9.81)=3.90m 压出管阻力损失?hf.D =(2×0.75+6.4+1+0.03×13/0.06)×4.24/2g=14.1m 故泵的扬程为H=△Z+△p/(ρg)+ ?hf =28m
⑵在泵进口断面上,从液面至此截面列伯努利方程:
2
2
2
2
2
2
2
0=pb/(ρg)+2+4.242/(2×9.81)+ ?hf.s = pb/(ρg)+2+0.92+3.9
∴pb=0.682at(真)
⑶当高位槽沿原路返回时,在槽面与水面间列伯努利式:10=?hf,s′+?hf,D′ 10=[(0.5+0.75+0.03×(6/0.06)+2×0.75+6.4+1+0.03×(13/0.06)]×u2/2g
-33
∴u′=3.16m/s V′=8.93×10m/s 流量小于原值
[144] j01c20112
有一串联水平管路已知L1=100m, L2=50m, L3=40m,d1=100mm,d2=50mm,d3=40mm(皆指内径)。现有20℃的
3
水沿管路作湍流流动,若允许产生的最大压强降为6mH2O,试求:水的最大流量,m/h。(管路局部阻力可不
3 0.25
计。水在20℃时物性:ρ=1000kg/m,μ=0.001Pa·S,摩擦系数λ=0.3164/Re)
[145] j01c20115
3
一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管, 将浓碱液槽B中的碱液 (密度为1400kg/m) 抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽,各部分标高如附图所示; 输水管规格为φ57×3mm, 自A至文丘里喉部M处管路总长 (包括所有局部阻力损失的当量长度在内) 为20m,摩擦系数可取0.025。
3
⑴当水流量为8m/h时,试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg;
⑵判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入,吸入量的大小
18
1. 流体流动-计算题(题目)
与哪些因素有关?
[146] j01c20118
如图示,水以1m/s的流速稳定流过内径为0.025m,长为2m(AB段)的光滑管。A、B两端接一U形液
3
柱压差计,B端接一压强计,指示液密度均为1590kg/m。已知水的黏度为1cP,管路摩擦系数可以下式计算:
0.2535
λ=0.3164/Re(当3×10 ⑵压差计读数R1及B点的压强(R2=0.2m) (3)当A、B两截面的压强均升高到原来的1.4倍时,问:流量变为多少? [150] j01d10129 20℃清水从内径为50mm的水平、等径、直管内流过。已知管内壁绝对粗糙度e=0.1mm。现测得10m管长 0.25 的压降为0.585mH2O,试求水流量。摩擦系数可按λ=0.11(e/d+68/Re)的近似公式计算。(λ值的相邻两次试差值的相对误差在百分之几以内即可) [154] j01d10133 现测得地面温度t0=15℃,压强p0=1atm,某高山顶p=330mmHg(绝)。已知大气中每上升1000m温度下降6.5℃。试按流体静力学规律估计此山离地面的高度。(空气分子量为29) 19 1. 流体流动-计算题(题目) [157] j01d10198 如图示,一敞口贮液筒,液面恒定(2.5m),在侧壁开有两孔口,流量系数C=0.97 。已知上孔口离液面1.0m,如两孔口的流股溅落在底平面上的同一点,问下孔口离液面多少距离? 2 提示:溅落点坐标 x=uτ y=(1/2)gτ [158] j01d15196 在如附图所示的贮水箱中,用两块隔板分成三部分,各部分之间用孔口管嘴连通,右侧壁有一外伸管嘴。已知d1=100mm,d2=50mm,d3=70mm,H=1.4m=常数。设流量系数C1=0.62,C2=0.98,C3=0.82,稳定时试求H1=? H2=? H3=? 流量V3=? 20