化工原理流體流動(dòng)復(fù)習(xí)試題

1、可編輯版流體流動(dòng)復(fù)習(xí)題一、填空題：1.（3分）雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)。當(dāng)密度1000kg/m3,粘度=1厘泊的水,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速為1m/s在管中流動(dòng)時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于_,其流動(dòng)類(lèi)型為_(kāi).（ re=d/ ; 105； 湍流）2.（2分）某流體在圓管中呈層流流動(dòng),今用皮托管測(cè)得管中心的最大流速為2m/s,此時(shí)管內(nèi)的平均流速為_(kāi).（ 1m/s）3.（2分）牛頓粘性定律用粘滯力的表達(dá)式為_(kāi). 用剪應(yīng)力的表達(dá)式為_(kāi).（ f'=adu/dy; =du/dy）4.（2分）當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmhg時(shí),測(cè)得某體系的表壓為100mmhg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)mmhg,真空度為_(kāi)mmhg.

2、 （ 850; -100）5.（2分） 圓管中有常溫下的水流動(dòng),管內(nèi)徑d=100mm,測(cè)得其中的質(zhì)量流量為11.8kg/s/,其體積流量為_(kāi).平均流速為_(kāi).( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.（4分） 當(dāng)20的水(=998.2kg/m3,=1.005厘泊)在內(nèi)徑為100mm的光滑管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為1.0m/s時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)re為_(kāi),直管摩擦阻力系數(shù)為_(kāi).(9.93×104; 0.0178)7.（2分）某長(zhǎng)方形截面的通風(fēng)管道, 其截面尺寸為30×20mm,其當(dāng)量直徑de為_(kāi).( 24mm)8.（3分）測(cè)量流體流量的流量計(jì)主要有如下四種: _ _,_,_ , _,測(cè)量

3、管內(nèi)流體點(diǎn)的速度,則用_. (轉(zhuǎn)子流量計(jì);孔板流量計(jì);丘里流量計(jì);濕式氣體流量計(jì) ;皮托管)9.（2分）測(cè)量流體壓強(qiáng)的儀器主要有如下兩種: _,_.( u管壓差計(jì);彈簧壓力計(jì))10.（4分）計(jì)算管道流體局部阻力的方法有: _,_,其相應(yīng)的阻力計(jì)算公式為_(kāi),_,( 當(dāng)量長(zhǎng)度法; 阻力系數(shù)法; hf =(le/d)(u2/2g); hf=(u2/2g) )11.（3分） 在流體阻力計(jì)算中,當(dāng)量長(zhǎng)度的定義是_ . (能產(chǎn)生與某局部阻力相當(dāng)?shù)闹惫荛L(zhǎng)度, 稱(chēng)為該局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度。) 12.（2分）管出口的局部阻力系數(shù)等于_,管入口的局部阻力系數(shù)等于_.( 1.0; 0.5)13.（3分）理想流體是指_

4、；而實(shí)際流體是指。(沒(méi)有粘性、沒(méi)有摩擦阻力、液體不可壓縮；具有粘性、有摩擦力、液體可壓縮、受熱膨脹、消耗能量。)14.（3分）流體體積流量用來(lái)計(jì)算；質(zhì)量流量用來(lái)計(jì)算；而流體流速用來(lái)計(jì)算。(vsu.a msu.a. uvs /a)15.（3分）流體在園直管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)re4000時(shí)的流型稱(chēng)為，其平均速度與最大流速的關(guān)系為，而re2000的流型稱(chēng)為，其平均速度為。 ( 湍流， um0.8umax， 滯流， um0.5 umax。)16.（3分）流體體積流量一定時(shí),有效截面擴(kuò)大,則流速,動(dòng)壓頭,靜壓頭。(填增加,減少,不變）( 減少,減少,增加。)17.（2分） 當(dāng)量直徑的定義是de,在套管環(huán)間流動(dòng)的

5、流體,外管的內(nèi)徑是d1,內(nèi)管的外徑是d2,則當(dāng)量直徑de。( de4×流通截面積/浸潤(rùn)周邊; ded1d2)18. 流體的粘度指_。粘度值隨溫度變化而變化,對(duì)于液體，溫度升高，粘度_；對(duì)于氣體，溫度升高，粘度_。 ( 流體流動(dòng)時(shí),相鄰流體層間,在單位接觸面上,速度梯度為1時(shí),所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力; 減少; 增大)19.(2分）米糠油在管中作流動(dòng),若流量不變,管徑不變,管長(zhǎng)增加一倍,則摩擦阻力損失為原來(lái)的_倍。(2倍)20.（3分）柏努利方程如衡算基準(zhǔn)以j/kg表示,柏努利方程可表示為_(kāi), 若用j/m3表示則可表示為_(kāi)。( gz1+p1/+u12/2= gz2+p2/+u22/2+wf;

6、gz1+p1+ u12/2×=gz2+p2+ u22/2×+wfg)21. .(2分）孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的最主要區(qū)別在于：前者是恒_,變_；后者是恒_,變_。( 截面；壓差；壓差；截面)22.（2分）在測(cè)速管中,測(cè)壓孔正對(duì)水流方向的測(cè)壓管液位代表_,流體流過(guò)測(cè)速管側(cè)壁小孔的測(cè)壓管液位代表_。( 沖壓頭；靜壓頭)23.（3分）某流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí),其速度分布是_型曲線(xiàn),其管中心最大流速為平均流速的_倍,摩擦系數(shù)與re的關(guān)系為_(kāi)。(拋物線(xiàn)；;2倍; 64/re)24.（3分）水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器,當(dāng)管道上的閥門(mén)開(kāi)度減小后,水流量將_

7、,摩擦系數(shù)_,管道總阻力損失_。(減小;增大;不變)25.（2分）流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有_。(粘性)26.（2分）液體在等直徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng),其流速沿管長(zhǎng)_,由于有摩擦阻力損失,靜壓強(qiáng)沿管長(zhǎng)_。(不變;降低)27.（4分）流體在圓形直管中作層流流動(dòng),如果流量等不變,只是將管徑增大一倍,則阻力損失為原來(lái)的_。( 1/16)28（4分）液體在園管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動(dòng)時(shí),其摩擦阻力損失與管內(nèi)徑的_次方成反比。( 2)29.（2分）水塔內(nèi)的水能通過(guò)管路引至各車(chē)間使用,這是因?yàn)樗?nèi)的水具有_。 （高位壓頭）30.（4分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),由于流體具有粘性,使得_處速度為零,管的

8、_處速度最大。（ 管壁；中心）31.（4分）測(cè)量流體的流量一般可采用_等流量計(jì)。測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)速度,則用_。（孔板；文丘里；轉(zhuǎn)子；皮托管。）32.（3分）在輸送液體的管路中,要使p1-p2= pf的條件_。 （ 管徑相等，處于同一水平面，無(wú)外加能量。）33.（2分）圓管中有常溫下的水流動(dòng),管內(nèi)徑d=100mm,測(cè)得中的體積流量為0.022m m3/s,質(zhì)量流量為_(kāi),平均流速為_(kāi)。( 22kg/s;2.8m/s)二、選擇題1.（2分）一個(gè)被測(cè)量體系外柱按上一個(gè)u型壓差計(jì),出現(xiàn)如圖情況,說(shuō)明體系與大氣壓是（ ） 關(guān)系(答案a) a. 體系大氣壓 b. 體系大氣壓 c. 體系大氣壓2.（3分） 從流

9、體靜力學(xué)基本方程了解到u型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是( )（答案 a） a. 與指示液密度、液面高度有關(guān),與u形管粗細(xì)無(wú)關(guān) b. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與u形管粗細(xì)有關(guān) c. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與u形管粗細(xì)無(wú)關(guān)3.（2分）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：( )。（*答案* d） a. 湍流流速>層流流速； b. 流道截面大的為湍流，截面小的為層流； c. 層流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù)；d. 層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。4.（2分）在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管,若粗管直徑是細(xì)管的2倍，則細(xì)管流速是粗管的（ ）倍。 *答案* （*答案* c） a. 2 b. 8 c

10、. 45.（2分）柏努利方程的物理意義可以從題圖中得到說(shuō)明,若忽略a,b間的阻力損失，試判斷b玻璃管水面所處的刻度。（ ）（*答案*a） a. a位置 b. c位置 c. b位置6.（2分）流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),具有（ ）特點(diǎn).( d) a. 呈平緩的滯流 b. 呈勻速運(yùn)動(dòng) c. 在任何截面處流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)都相等； d. 任一截面處的流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)不隨時(shí)間而變化7.（2分）園管的摩擦系數(shù)=64/re公式的適用范圍是（ ）。（*答案* a） a. 滯流 b. 過(guò)渡流 c. 湍流8.（4分）流體在園管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí),阻力與流速的（ ）成比例,作完全湍流時(shí),則呈（ ）成比

11、例。（*答案*c；a) a. 平方 b. 五次方 c. 一次方9.（2分） 穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等與流動(dòng)有關(guān)的物理量（ ）。（*答案* a） a. 僅隨位置變，不隨時(shí)間變 b. 僅隨時(shí)間變、不隨位置變 c. 既不隨時(shí)間變，也不隨位置變10.（4分）如圖所示,當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí),e、f、g的壓強(qiáng)關(guān)系為：pe（ ）pg（ ）pf. 當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)后： pe（ ）pg（ ）pf(*答案* a; a; c; c) a. 等于 b. 小于 c. 大于三、判斷題：1.（2分）流體在園管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),其流速與管徑的一次方成反比。（ ） (*答案* ×)2.（2分）

12、當(dāng)輸送流體的管徑一定時(shí)，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（ ）(*答案*×)3.（2分）牛頓粘性定律是：流體的粘度越大,其流動(dòng)性就越差。( ) (*答案* ×)4.（2分）流體在管內(nèi)以湍流流動(dòng)時(shí),在近管壁處存在層流內(nèi)層,其厚度隨re的增大而變薄。 （ ）(*答案* )5.（2分）當(dāng)量直徑即可用來(lái)計(jì)算非園形管的雷諾數(shù)（ ）；也可用來(lái)計(jì)算流體在非園形管內(nèi)的流速。（ ）(*答案* ;×)6.（2分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),管的中心處速度最大,而管壁處速度為零。（ ）(*答案* )7.（2分）流體在園形管道中流動(dòng)時(shí),管壁處的流速為中心處流速的0.5倍。（ ）(*答案*×

13、;)8.（2分）液體在園形管中作滯流流動(dòng)時(shí),其它條件不變,而流速增加一倍,則阻力損失增加一倍（ ）(*答案* )9（2分）轉(zhuǎn)子流量計(jì)可用來(lái)測(cè)量高壓蒸汽（ ）和腐蝕性流體（ ）的流量。(× ; )10（2分） 在靜止的處于同一水平面上的各點(diǎn)的液體的靜壓強(qiáng)都相等。（ ）實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)流體在管內(nèi)流動(dòng)達(dá)完全湍流時(shí),與雷諾數(shù)的大小無(wú)關(guān)。（ ）(*答案* × ; )四、問(wèn)答題1.（8分）什么是流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)？流體流動(dòng)的連續(xù)性方程的意義如何？ *答案*流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)連續(xù)的充滿(mǎn)其所在空間，流體在任一截面上的流動(dòng)的流速、壓強(qiáng)和密度等物理量不隨時(shí)間而變化。 流體流動(dòng)

14、的連續(xù)性方程是流體流動(dòng)過(guò)程的基本規(guī)律，它是根據(jù)質(zhì)量守恒定律建立起的，連續(xù)性方程可以解決流體的流速、管徑的計(jì)算選擇，及其控制。2.（8分） z1p1/z2p2/（1），ah（2）；這兩個(gè)靜力學(xué)方程式說(shuō)明些什么？ *答案* (1)說(shuō)明靜止的連續(xù)的同一流體,同一水平面上的各點(diǎn)，深度相同，它的壓強(qiáng)亦相等； (2)說(shuō)明液體內(nèi)部任一點(diǎn)的壓強(qiáng)是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強(qiáng)越大，當(dāng)液面壓強(qiáng)變化，必將引起液體內(nèi)部各點(diǎn)發(fā)生同樣大小的變化。3.（6分）如圖,有一敞口高位槽,由管線(xiàn)與密閉的低位水槽相連接,在什么條件下,水由高位槽向低位槽流動(dòng)？為什么？ *答案* pa /+zg=p2/+hf ；當(dāng)(pa /+z

15、g)>p2/時(shí), 由1流向2,當(dāng)(pa /+zg)< p2/時(shí), 由2流向1。4.（10分） 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示：皮托管編號(hào)1234管內(nèi)直徑mm12.7211212皮托管測(cè)壓孔高度mm72727221關(guān)閉閥a，玻管水柱高度mm472472472472全開(kāi)閥a 皮托管測(cè)壓孔柱高度mm(平行水流方向)435.5407.5405.1376.5全開(kāi)閥a 皮托管測(cè)壓孔柱高度mm(正對(duì)水流方向)389.5401.8347.6322根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)、第4點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mmh2o？(2)、水由第2點(diǎn)處流到3點(diǎn)處的阻力損失壓頭為多少mm

16、h2o？(3)、第1點(diǎn)的速度為多少m/s? *答案* (1) z4=21(mmh2o ) , p4/(g)=h4-z4=322-21=301(mm h2o)； h動(dòng)4=u42/(2g)=376.5-322=54.5(h2o)(2) hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mm h2o)(3) u12/(2g)=435.5-389.5=46(mmh2o)； u1=0.95m/s五、計(jì)算題1.（12分） 水塔供水系統(tǒng)，管路總長(zhǎng)lm(包括局部阻力在內(nèi)當(dāng)量長(zhǎng)度), 1-1'到2-2'的高度h (m),規(guī)定供水量v m3/h。當(dāng)忽略管出口局部阻力損失時(shí)，試導(dǎo)出管道最小直徑dmin

17、的計(jì)算式。若l=150m，h=10m, v=10 m3/h, =0.023，求dmin *答案* 在1-1與2-2間列柏努利方程，以通過(guò)水平管的中心線(xiàn)為水平基準(zhǔn)面gza+ua2/2+pa/= gzb+ub2/2+pb/+wf(z1-z2)+(p1-p2)/g=wf =(l/d)u22/2g； 由 (p1-p2)=0 (z1-z2)=hh=(l/d)u22/2g 而u2=vh /3600(d2/4)代入上式 h=(8vh l/3600gd2)=> d2=(8lvh /3600gh)d=(8lvh/3600gh)0.5代入數(shù)據(jù)：d=0.023×(8×150×10

18、/3600××9.81×10) =0.0466m=46.6mm2.（12分） 某廠(chǎng)如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽a輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽b中,輸液管為38×2.5mm的銅管,已知料液在管中的流速為u m/s,系統(tǒng)的wf=20.6u2/2 j/kg,因擴(kuò)大生產(chǎn)，須再建一套同樣的系統(tǒng), 所用輸液管直徑不變，而要求的輸液量須增加30%,問(wèn)新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少? *答案* 低液面2-2為基準(zhǔn)，在1-1與2-2間列柏努力方程： gza+ua2/2+pa/= gzb+ub2/2+pb/+wfu10u2; p1=p2 于是gz1=gz

19、2+wf g(z1-z2)=wf =20.6 u2/2 u=2g(z1-z2)/20.60.5 =(2×9.81×6/20.6)0.5=2.39m/s z1=z2+20.6u2/2g =5+20.6(1.3×2.39)2/(2×9.81) =15.14m 增高為：z1-z1=15.14-11=4.14m3.（15分）如圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為38×2.5mm、長(zhǎng)為30m的水平直管段ab, 并裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量,流量系數(shù) co=0.63。流體流經(jīng)孔板永久壓強(qiáng)降為3.5×104n/m2，ab段的摩擦系數(shù)

20、可取為0.024。試計(jì)算: 液體流經(jīng)ab管段的壓強(qiáng)差； 若泵的軸功率為500w，效率為60%，則ab管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。 *答案* 在a-b之間列柏方程(管中心線(xiàn)為基準(zhǔn)面)：gza+ua2/2+pa/= gzb+ub2/2+pb/+wfpa-p2=wf=lu2/2d+p孔u(yù)0=c0 2gr(2-)/ =0.632×9.81×0.6(13600-867)/867 =8.284m/su=(16.4/33)2×8.284=2.046 m/spa -pb=0.024×(30/0.033)×(2.0462/2)×867+3.

21、5×104 =74590 n/m2ne=we .ws=(74590/867)(/4)d2u =86(0.785×0.0332×2.046×867)=130w有效功率百分?jǐn)?shù)=130/(500×0.6)×100%=43.3%4.（18分）如本題附圖所示，槽內(nèi)水位維持不變。槽底部與內(nèi)徑為100mm鋼管相連，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥前離管路入口端15m處安有一個(gè)指示液為汞的u管壓差計(jì)，測(cè)壓點(diǎn)與管路出口端之間距離為20m。 1當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測(cè)得r600mm，h1500mm；當(dāng)閘閥部分開(kāi)啟時(shí)， 測(cè)得r400mm，h1400mm，管路摩擦系數(shù)取0.02

22、，入口處局部阻力系數(shù)取0.5，問(wèn)每小時(shí)從管中流出水量為多少m3。2當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)（取閘閥全開(kāi)le/d15， 0.0 18），測(cè)壓點(diǎn)b處的靜壓強(qiáng)為若干n/m2（表壓）。 *答案* （1）當(dāng)閘閥全關(guān)時(shí)，根據(jù)靜力學(xué)關(guān)系： （zh）r.汞 得水槽液位高度： zr汞/h=0.6×13.6-1.5=6.66m 列aa與bb截面柏努利方程式： z2/2pb/f pb/（r汞h）/ =(0.4×13600-1.4×1000)/1000=4.04m zpb/2/2（/d）2/2 （1（/d）2/26.664.04（10.02×15/0.10.5）2/24.52/2 u（2.6

23、2×2×9.81/4.5）0.53.38 m/s v0.785×0.12×3.38×360095.5 m3/h （2）當(dāng)閘閥全開(kāi)時(shí)，列aa與cc截面柏努利方程： z2/2hf（1（lle）/d）2/2 6.66(1+0.018(35/0.1+15)+0.5) 2/2; 解得u4.02m/s , 由aa與bb截面間柏努利方程式得： z2/2pb/f pb/（1（/d）2/2pb/z（1（/d）2/26.66（10.018×15/0.10.5）×4.02/(2×9.81)3.2 m, pb31392 n/m25.（15

24、分）有一內(nèi)徑為d50mm的管子，用孔板流量計(jì)測(cè)量水的流量，孔板的孔流系數(shù)c00.62，孔板內(nèi)孔直徑d025 mm，u形壓差計(jì)的指示液為汞：（1）u形壓差計(jì)讀數(shù)r200mm，問(wèn)水的流量為多少？（2）u形壓差計(jì)的最大讀數(shù)rmax800mm，問(wèn)能測(cè)量的最大水流量為多少?（3）若用上述u形壓差計(jì)，當(dāng)需測(cè)量的最大水流量為 vmax30m3/h時(shí)，則孔板的孔徑應(yīng)該用多大？（假設(shè)孔板的孔流系數(shù)不變）（1）0c0（2（s）/）0.5 0.62（2×9.81×0.2×12.6）0.54.36m/s v0.785×0.0252×4.36×36007.7m

25、3/h （2）max0.62（2max（）/）0.50.62（2×0.8×9.81×12.6）0.58.72m/s vmax0.785×0.0252×8.72×360015.4m3/h （3）max8.72 m/s; vmax30m3/h 300.785×d02×8.72×3600 解得： d00.0349m34.9mm 即應(yīng)該用d035mm孔徑的孔板。6.（12分）用內(nèi)徑為300mm的鋼管輸送20的水，為了測(cè)量管內(nèi)水流量，在2m長(zhǎng)主管上并聯(lián)了一根總長(zhǎng)為10m（包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）內(nèi)徑為53mm的水煤

26、氣管，支管上流量計(jì)讀數(shù)為2.72m3/h,求總管內(nèi)水流量為多大？ 取主管的摩擦系數(shù)為0.018，支管的摩擦系數(shù)為0.03。 *答案* 設(shè)主管中水流量為v1，支管中水流量為v2 則 vv1v2 v20.785d22u2×36002.72m3/h u22.72/（3600×0.785×0.0532）0.343m/s wf22（l2/d2）u22/20.03×10/0.053×0.3432/20.333/kg wf2wf11（l1/d1）u12/2 0.018×2/0.3×u12/20.333 /kg 解得 u12.36 m/s

27、vs/4×d121×36000.785×0.32×2.36×3600600m3/h 總流量v6002.72602.72m3/h7.（16分）在附圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為38×2.5mm、長(zhǎng)為30m的水平直管段ab，在其中間裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量，流量系數(shù)co為0.63，流體流經(jīng)孔板的永久壓降為6×104pa，ab段摩擦系數(shù)取為0.022，試計(jì)算：液體流經(jīng)ab段的壓強(qiáng)差； 若泵的軸功率為800w，效率為62%，求ab管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。已知:操作條件下液體的密度為870 kg

28、/m3,u形管中的指示液為汞,其密度為13600kg/m3。 *答案* uo =co2gr(-)/=0.632×0.6×9.81(13600-870)/870 =8.27m/s u=(do /d)2uo =(16.4/33)2×8.27=2.043m/s ws=2.043×(/4)×0.0332×870 =1.52kg/s流體流經(jīng)ab段的壓強(qiáng)差：在a與b兩截面間列柏努利方程(管中心線(xiàn)為基準(zhǔn)面)za g+(pa /)+(ua2/2)=zb g+(pb /)+(ub2/2)+wf za =zb ua =ubwf=(l/d)(u2/2)+(

29、6×10/) =0.022×(30/0.033)×(2.0432/2)+(6×104/870) =111j/kgpa -pb =wf =870×111=96570pane=800×0.62=496w ab段所消耗的功率n：n=wswf =1.52×111=168.7wn/ne=118.7/496=0.34=34%8.（18分）某液體密度800kg/m3，粘度73cp，在連接兩容器間的光滑管中流動(dòng)，管徑300mm，總長(zhǎng)為50m(包括局部當(dāng)量長(zhǎng)度)，兩容器液面差為3.2m(如圖示)。求： 管內(nèi)流量為多少? 若在連接管口裝一閥門(mén)，

30、調(diào)節(jié)此閥的開(kāi)度使流量減為原來(lái)的一半，閥的局部阻力系數(shù)是多少? 按該管折算的當(dāng)量長(zhǎng)度又是多少?層流:=64/re;湍流=0.3164/re0.25 *答案* 在1-1面和2-2面之間，列柏式以2-2面為基準(zhǔn)面：u1u20 gz=wf= (l/d)(u2/2) 設(shè)流體流動(dòng)符合柏拉修斯公式：=0.3164/re0.25； re=du/ gz=0.3164/re0.25 (l/d)( u2/2) =0.3164/(/)0.25 (l/d1.25)(u1.75/2) u1.75=2gz/0.3164/(/)0.25×(l/d1.25)=9.01542;u=3.513m/s驗(yàn)證：re=0.3&#

31、215;3.513×800/0.073=11550>4000，假設(shè)正確v= (/4)d2u=(/4)(0.3) 2×3.513×3600=893.95(m3/h)流量減半，即是流速減半 u=3.513/2=1.7565m/sre=5775,符合柏拉斯式條件, 列1-1面至2-2之間的柏式： gz=(0.3164/re0.25)(l/d)+(u2/2);=2gz/u-(0.3164/re0.25)(l/d) =2×9.81×3.2/1.7565-(0.3164/57750.25)×(50/0.3) =14.3又(u2/2)=(le

32、 /d)(u2/2)=(0.3164/re0.25)(le /d)(u2/2); =(0.3164/re0.25)(le /d)le =(d/0.3164)re0.25 =(0.3×14.3/0.3164)×57750.25=118.2(m)9.（20分）粘度為30cp，密度為900kg/m3的液體，自a經(jīng)內(nèi)徑為40mm的管路進(jìn)入b，兩容器均為敞口，液面視為不變。管路中有一閥門(mén)。當(dāng)閥全關(guān)時(shí)，閥前后壓力表讀數(shù)分別為0.9atm和0.45atm?，F(xiàn)將閥門(mén)打至1/4開(kāi)度，閥門(mén)阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度為30m，閥前管長(zhǎng)50m，閥后管長(zhǎng)20m（均包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。試求: (1）管路的流

33、量m3/h？(2）閥前后壓力表讀數(shù)有何變化？ *答案* （1）閥關(guān)時(shí) p1z1，z1p1/0.9×9.81×104/(900×9.81)=10mz2p2/0.45×9.81×104/（900×9.81）5m 閥開(kāi)時(shí)，兩槽面間列柏式:pa/zaa2/2pb/zbb2/2wf（1）（zazb）wf （105）×9.8149.05wfwf=（/d）u2/2=（502030）/0.04）u2/21250u2 代入（1） 49.051250u2設(shè)0.02，則（49.05/（1250×0.02）0.51.4m/s re0.04

34、×1.4×900/（30×10-3）1680 層流 64/16800.038設(shè) 分析：，仍為層流49.051250×64/（0.04×900/(30×1 0-3)）u2 0.736 m/s vs0.785×0.042×0.736×36003 .33m3/h （2）閥開(kāi)后，p1，p210.（20分）用離心泵將密閉儲(chǔ)槽中 20的水通過(guò)內(nèi)徑為100mm的管道送往敞口高位槽。兩儲(chǔ)槽液面高度差為10m,密閉槽液面上有一真空表p1讀數(shù)為600mmhg(真),泵進(jìn)口處真空表p2讀數(shù)為294mmhg(真)。出口管路上裝有

35、一孔板流量計(jì),其孔口直徑d0=70mm,流量系數(shù)= 0.7, u形水銀壓差計(jì)讀數(shù)r=170mm。 已知管路總能量損失為44j/kg，試求：出口管路中水的流速。泵出口處壓力表p3(與圖對(duì)應(yīng))的指示值為多少?(已知p2與p3相距0.1m)。 *答案* u0 = (2p/)0.5p=rg(o-)=0.17×9.81×(13600-1000)=2.1×104v=0.7(/4)×(0.07)2(2.1×104×2/1000) 0.5 =0.7×0.785×(0.07) 2 (4.2×10) 0.5 =0.0174

36、m3/su=v/(0.785d2)=0.0174/(0.785×0.12)=2.22m/s選低位水池的水平為基準(zhǔn)面，取1-1、2-2兩截面建立柏努利方程：z1+(p1/g)+(u12/2g)+he= z2+(p2/g)+(u22/2g)+hf u1= u2= 0 , z1= 0 , p2/g0he= z2+hf -( p1/g) =10+(44/9.81)+0.6×13.6=22.7(mh2o)再選泵入口管所在面為基面，取3-3、4-4兩截面建立柏努利方程： z3+(p3/g)+(u32/2g)+he= z4+(p4/g)+(u42/2g) (p4/g)=h-ho -( u

37、42- u32)/2g+ (p3/g) ;( u42- u32)/2g0 p4=g(h-ho +(p3/g) =1000×9.8(22.7-0.1-0.294×13.6) =1.83×105pa=1.8大氣壓(表) p4=1.8kgf.cm-2(表) 泵出口處的指示值為1.8kgf.cm-211.（18分） 如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變，在水槽底部用內(nèi)徑為100mm的水管引水至用戶(hù)c點(diǎn)。管路上裝有一個(gè)閘閥，閥的上游距管路入口端10m處安有以汞為指示液的u管壓差計(jì)（s=13600kg/m3)，壓差計(jì)測(cè)壓點(diǎn)與用戶(hù)c點(diǎn)之間的直管長(zhǎng)為25m。問(wèn)：（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，若測(cè)得r=350mm，h=1.5m，則槽內(nèi)液面與水管中心的垂直距離z為多少m？（2）當(dāng)閘閥全開(kāi)時(shí)（閥=0.17 , =0.02），每小時(shí)從管口流出的水為若干m3/h？ *答案* （1）閘閥關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)處于靜止，由u管處等壓面得： 水g(z+h)=sgr z=s.r/水-h =13600×0.35/1000-1.5=3.26m （2）以槽液面為1-1，管出口內(nèi)側(cè)為2-2，管中心線(xiàn)為基準(zhǔn)面，列柏式：z1+u12 /（2g)+p1 /(g)= z2+u22 /（2g)+p2 /(g)+hf又hf=(.l/d