400m3/h,现用来测量密度为0.8kg/m3的氨气,其最大流量为________ kg/m3。 44. 流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_______型曲线,其管中心最大流速
为平均流速的____倍,摩擦系数λ与Re的关系为______。
45. U形管差压计用水作指示液,测量气体管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则所
表示压降为____Pa,为使读数增大,而Δp值不变,应更换一种密度比水_______的指示液。
46. 用测速管测定的是_____流速,孔板流量计测定的是______流速;测流体流量时,随
着流体流量增加,孔板流量计两侧压差值将_______;若改用转子流量计测量,当测量增大时,转子两端差值将______。 47. 4.气体的密度与压强成 。
48. 5.静止流体内部两点间压强差的大小,只与两点间垂直距离和 有关。 49. 6.转子流量计的压强差随流量的增加而 。
50. 9、在连续静止的同一种流体中,同一水平面上各点的压强 。 51. 10、孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 。 52. 流体是由无数质点所组成的 介质。
53. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时,内部还有 运
动。
54. 一真空表的读数为20kpa,已知所测物系的实际压强为80kpa,则此时的大气压强为
kpa。
55. 根据流体静力学基本方程式,在一 的、 的同种流体内部,等高面即为 。
56. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是______________________。
57. 毕托管测量管道中流体的__________,而孔板流量计则用于测量管道中流体的
________。
58. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa,已知当地的大气压强为 100kpa,则所
测物系的实际压强为 kpa。
59. 流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速0.5m/s,压强降为10Pa,Re为
1000,问管中心处点速度为______m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为______Pa。
60. 运动粘度ν=3×10-5 m2/s的某流体在φ100×4mm的圆管内流动,其雷诺准数
Re=1800,此流型为__________________,平均流速u=________________________________________m/s,管中心最大流速umax=_______________ m/s。
61. 边长为0.4m的正方型通风管道,其水力半径rH=____________m,当量直径
de=________________m。
62. 流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是__________型曲线,其管中心最大流
速为平均流速的__________倍,摩擦系数λ与Re的关系为__________。 63. 套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于
__________,润湿周边长等于__________,当量直径等于__________。
64. 孔板流量计属于变________________流量计,而转子流量计则是变
__________________流量计。 65. 流体在圆形直管中作滞流流动时,摩擦系数λ与Re的关系为__________。
三、计算题
1. 有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动,当E阀开度为1/2时, A、B两处
44
的压强表读数分别为 5.9×10Pa及 4.9×10Pa。
3
此时流体的流量为 36 m/h。 现将 E阀开大, B点压强
4
表读数升至 6.87×10Pa,
3
水的密度为 1000kg/m 。 假设在两种情况下,流体 都进入了阻力平方区。
求:E阀开大后,管内水的流量; A处压强表读数Pa。 2. 如图1所示:反应器和储槽均通大气,用虹吸管从高位槽向反
应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s,料液在管内阻力损失为∑hf=20J/kg(不计出口损失)。求:高位槽液面比管出口高出多少?(h=2.09m)
图1
3
图2
3. 如图2,储槽液面恒定。将30℃的C2H5OH(密度为800kg/m)用φ57×3.5mm的无缝钢管吸
3
入高位槽中。要求VS=0.004m/s,且∑hf=0。求真空泵需将高位槽的压力降到多少?
2
(p=5300N/m) 4. 用泵将密度为1100kg/m、粘度为1.0×10Pa.s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽
内,两槽内液面维持恒定,液面相差18m,管路为φ70×2.5mm,长35m。管路上全部局部阻力的当量长度为60m,摩擦系数为0.03,泵提供的外功为300J/kg。求:流体的体积流量;泵效率为75%时,泵的轴功率。 5. 在图1-1所示管路中,管长50m,管内径为50mm,管路中有
一个标准弯头B,其局部阻力系数为0.75,一个半开的闸阀C,其局部阻力系数为4.5。已知20℃水的粘度为100.42×-53
10Pa.s,水的密度为998.2kg/m,管内水的流量为
30.25
3.5325m/h,摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re,求流体在管路中的阻力损失为多少J/kg?
6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计,因流量过大,不适合
现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3)
-43
代替钢转子,此时测得水的流量读数为8×10m/s,试求水的实际流量。
3
-3
1 A 1 2 B C 图1-1 2
7. 如图,密度为1000kg/m3,粘度为1?10Pa?s的水以10m/h的流量从高位槽中流
下,管道尺寸为?51?3mm,全长为150m(含局部阻力当量长度)高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。在管路中离高位槽20m处有一压力表,其读数为14.7?10Pa(表压),求离管道出口20m处流体的静压强(表压)(已知管道的前后20m均为水平管,当Re?3?10~1?10时,??0.3164/Re350.254?33)
8. 用轴功率为0.55kW的离心泵,将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位
33
槽中。已知液体的流量为4 m/h,密度为1200 kg/m、粘度为0.96?10?3Pa·s ;输送管路的内径为32 mm,管路总长度为50 m(包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率。
9. 有一幢102层的高楼,每层高度为4m。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静
止,气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试计算楼顶的大气压强,以mmHg为单位。(723.82mmHg)
10. 若外界大气压为1atm,试按理想气体定律计算0.20at(表压)、20℃干空气的密度。空
3
气分子量按29计。(1.439Kg/m) 11. 采用微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d为6mm,两扩大室半径均为80mm,
3
压差计中用水和矿物油作指示液,密度分别为1000及860kg/m。当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时,两扩大室油面齐平,U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm,试计算:(1)气体压强p(表)。(2)若不计扩大室油面高度差,算得的气体压强p是多少?(3)若压差计内只有水而不倒入矿物油,如一般U形压差
0
计,在该气体压强p值下读数R为多少?(104.76KPa; 101.806KPa; 49mm) 12. 一直立煤气管,如图。在底部U形压差计h1=120mm,在H=25m高处的U形压差计
3
h2=124.8mm。U形管指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m。设管内煤气及管外空气皆
3
静止,求管内煤气的密度。(1.013Kg/m)
3
13. 如图示,水以70m/h的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径dA=100mm,大管内径
习题13
习题12
dB=150mm,B、A截面中心点高度差h=0.3m,U形压差计的指示液为汞。若不计AB段的流体流动阻力,试问:U形压差计哪一支管内的指示液液面较高?R为多少?(R=3.92mm)
-43
14. 水以6.4×10m/s的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d1=20mm,大管内径d2=46mm。欲测1、2两截面处水的压差,为取得较大的读数R,采用倒U形压差计。已
3
知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m的空气,读数R=100mm。求水由1至2截面的流动阻力∑hf。(2.98J/Kg) 15. 以水平圆直管输送某油品。管内径为d1,管两段压差为 。因管道腐蚀,拟更换管
道。对新装管道要求如下:管长不变,管段压降为原来压降的0.75,而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问:新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少?(1.28) 16. 某流体在圆形直管内作层流流动,若管长及流体不变,而管径减至原来的一半,试问因
流动阻力而产生的能量损失为原来的多少?(16倍)
17. 在某输水管路中输送20℃的水,试求:(1)管长为5m,管径为?45?2.5mm,输水
量为0.06l/s时的能量损失;(2)若其它条件不变,管径为?76?3mm时能量损失由为多少?(4.8?10?3J/kg ; 5.13?10?4J/kg)
18. 用泵自储池向高位槽输送矿物油,流量为35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中
3
液面高20m。管径为Φ108×4mm,油的粘度为2840cP,密度为952kg/m,泵的效率为50%,泵的轴功率为85kW。求包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)
-33
19. 粘度8×10Pa. S,密度为850kg/m 的液体在内径为14mm 的钢管内流动,溶液的流速
为1m/s ,试计算(1)雷诺准数Re ,并指明属于何种流型 ;(2)该管为水平管,若
5
上游某点的压力为1.47×10Pa ,问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27
5
×10Pa 。(Re =1488, 属于层流 L =15m )
20. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at。水槽水面至塔内
3
水出口处垂直高度差22m。已知水流量为42.5m/h,泵对水作的有效功为321.5J/kg,管路总长110m(包括局部阻力当量管长),管子内径100mm。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)
4
21. 有一除尘洗涤塔,塔底压力表读数为4.9×10Pa ,塔顶水银压差计读数R =300mm 。
压力表与水银压差计间垂直距离为8m ,塔内操作温度为303K ,气体在标准状态下的
3
密度为0.76kg/m ,试求气体在塔内流动过程的流动损失。 (∑hf =9.469×10J/kg)
22. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中,两槽之间的垂直距离为18m,输
送管路的规格为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s,管路摩擦系数取λ
3