流體流動試題集及參考答案

1、 流體流動試題集及參考答案一、填空題：1.（3分） 雷諾準數(shù)的表達式為_。當密度1000kg.m,粘度=1厘泊的水,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速為1m.s在管中流動時,其雷諾準數(shù)等于_,其流動類型為_. Re=d/ ; 10; 湍流2.（2分） 當?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時,測得某體系的表壓為100mmHg,則該體系的絕對壓強為_mmHg,真空度為_mmHg. 850; -1003.（3分） 測量流體流量的流量計主要有如下四種:_,_,_,_,測量管內(nèi)流體點的速度,則用_. 轉(zhuǎn)子流量計; 孔板流量計; 文丘里流量計; 濕式氣體流量計 ; 皮托管4.（2分） 管出口的局部阻力系數(shù)等于_,管入口

2、的局部阻力系數(shù)等于_. 1.0; 0.55.（3分） 流體體積流量用來計算；質(zhì)量流量用來計算；而流體流速用來計算。 u.A u.A. u/A6.（3分） 流體在園直管內(nèi)流動，當Re4000時的流型稱為，其平均速度與最大流速的關(guān)系為，而Re2000的流型稱為，其平均速度為。 湍流， Wm08W， 滯流， Wm0.5W。7.（2分） 流體在等徑管中作穩(wěn)定流動,流體由于流動而有摩擦阻力損失,流體的流速沿管長 _。 不變；8.（3分） 當Re 為已知時,流體在圓形管內(nèi)呈層流時的摩擦系數(shù)=_,在管內(nèi)呈湍流時,摩擦系數(shù)與_、_有關(guān)。 64/Re; Re; /d9.（3分） 牛頓粘性定律的表達式為_,動力粘

3、度 (簡稱為粘度)的SI單位為_。運動粘度的SI單位為_。 =； m.s10.（3分） 水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器,當管道上的閥門開度減小后,水流量將_,摩擦系數(shù)_,管道總阻力損失_。 減??； 增大； 不變11.（2分） 流體流動時產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有_。 粘性12.（2分） 壓頭轉(zhuǎn)換實驗中,在一定流速下某測壓管顯示的液位高度為靜壓頭值,流速再增大時,液位高度_,因為_。 降低； 阻力損失增大13.（4分） 靜止液體中兩處壓力相等的條件是_。 連續(xù)、同一液體、同一水平面。14.（4分） 液體在園管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動時,當Re_時為滯流流動,其=_;當Re_時

4、為湍流流動。當Re繼續(xù)增大到大于某一定值時,則流體流動在完全湍流區(qū),當/d為一常數(shù)時,其值為_。 2000； 64/Re； 4000； 常數(shù)15.（4分） 1at=_kgf.m=_ m.HO=_mm.Hg=_N.m 1； 10； 735.6； 9807016.（4分） P/(g)的物理意義是表示流動系統(tǒng)某截面處單位_流體所具有的靜壓能,稱為_。 重量： 靜壓頭17.（3分） ,=1.005 厘泊）在內(nèi)徑為100mm的圓管內(nèi)流動時,若流速為1.0 m.s時,其雷諾數(shù)Re為_,流動型態(tài)為_。 9.93×10 湍流18.（3分） 雷諾準數(shù)的表達式為_。當密度=1000kg.m,粘度=1（厘

5、泊）的水,在內(nèi)徑為d=15mm,以流速為0.1 m.s在管內(nèi)流動時,雷諾數(shù)等于_,流動類型為_。 Re=du/ 1500 層流19.（2分） 柏努利方程實驗中,在一定流速下某測壓管顯示的液位高度為靜壓頭,當流速再增大時,液位高度_,因為_, 降低； 阻力損失增大20.（4分） 如圖所示，已知,水=1000kg.m,R=102mm ,則P=_kN.m,=_。 1； 2；good ok 2/27/2022二、選擇題：1.（2分） 一個被測量體系外柱按上一個U型壓差計,出現(xiàn)如圖情況,說明體系與大氣壓是（ ） 關(guān)系 A. 體系大氣壓 B. 體系大氣壓 C. 體系大氣壓 A2.（2分） 流體在園管內(nèi)流動

6、時,管中心流速最大,若為湍流時,平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（ ） A. Um1/2Umax B. Um0.8Umax C. Um3/2Umax B3.（3分） 從流體靜力學基本方程了解到U型管壓力計測量其壓強差是( ) A. 與指示液密度、液面高度有關(guān),與U形管粗細無關(guān) B. 與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細有關(guān) C. 與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細無關(guān) A4.（2分） 轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是( )。 A. 恒截面、恒壓差； B. 變截面、變壓差； C. 恒流速、恒壓差； D. 變流速、恒壓差。 *答案* C5.（6分） 下圖中高位槽液面保持恒定， 液體以一定流量流經(jīng)

7、管路，ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則( )。（1）U形壓差計讀數(shù) A. RR B. RR C. RR D. 不定（2）液體通過ab與cd段能量損失_。 A. hh B. hh C. hh D. 不定（3） ab與cd兩段壓差_。 A. PP B. PP C. PP D. 不定（4） R值表示_。 A. ab段的壓差值 B. ab段位能變化 C. ab段流動能量損失 D. ab段壓差值及流動能量損失 *答案* （1） B. RR （2） B. hh （3） C. PP （4） C. R值表示段流動能量損失。 本題 hR（）/ hhR（）/ RR P/hR（）/ P/R（）/6.

8、（2分） 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：( )。 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. 層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。 *答案* D7.（2分） 在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)地流入細管,若粗管直徑是細管的2倍，則細管流速是粗管的（ ）倍。 A. 2 B. 8 C. 4 *答案* C8.（2分） 柏努利方程的物理意義可以從題圖中得到說明,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。（ ） A. a位置 B. c位置 C. b位置本題目有題圖：titu015.bmp *答案* A9.（2分） 用SI制

9、基本單位表示的壓強的單位應(yīng)該是（ ） A. Pa B. N.m C. kg.m.s D. mmHg *答案* C10.（2分） 表壓與大氣壓、絕對壓的正確關(guān)系是（ ）。 A. 表壓絕對壓-大氣壓 B. 表壓大氣壓-絕對壓 C. 表壓絕對壓+真空度 *答案* A11.（4分） 流體在園管內(nèi)作滯流流動時,阻力與流速的（ ）成比例,作完全湍流時,則呈（ ）成比例。 A. 平方 B. 五次方 C. 一次方 *答案* C； A12.（2分） 流體流動產(chǎn)生阻力的根本原因是,因為流體流動（ ）。 A. 遇到了障礙物； B. 與管壁產(chǎn)生摩擦 C. 產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力 *答案* C13.（2分） 在穩(wěn)定連續(xù)流動

10、系統(tǒng)中,單位時間通過任一截面的（ ）流量都相等。 A. 體積 B. 質(zhì)量 C. 體積和質(zhì)量 *答案* B14.（2分） 穩(wěn)定流動是指流體在流動系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強、密度等與流動有關(guān)的物理量（ ）。 A. 僅隨位置變，不隨時間變 B. 僅隨時間變、不隨位置變 C. 既不隨時間變，也不隨位置變 *答案* A15.（2分） 轉(zhuǎn)了流量計的工作原理主要是靠流體（ ）。 A. 流動的速度 B. 對轉(zhuǎn)子的浮力 C. 流動時在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生了壓強差。 *答案* C16.（2分） 將管路上的閥門關(guān)小時,其阻力系數(shù)（ ）。 A. 變小 B. 變大 C. 不變 *答案* B17.（2分） 水在園形

11、直管中作滯流流動,流速不變,若管子直徑增大一倍,則阻力損失為原來的（ ）。 A. 1/4 B. 1/2 C. 2倍 *答案* A18.（2分） 設(shè)備內(nèi)的真空度愈高,即說明設(shè)備內(nèi)的絕對壓強（ ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大氣壓、 *答案* B19.（2分） 一般情況下,溫度升高,液體的粘度（ ）；氣體的粘度（ ）。 A. 增大 B. 減小 C. 不變 *答案* B； A20.（2分） 園管的摩擦系數(shù)=64/Re公式的適用范圍是（ ）。 A. 滯流 B. 過渡流 C. 湍流 *答案* A三、判斷題：1.（2分） 化工單元操作是一種物理操作,只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學性質(zhì)。（

12、） *答案* 2.（2分） 用U形管液柱壓差計測量流體壓強差時,測壓管的管徑大小和長短,都會直接影響測量的準確性。（ ） *答案* ×3.（2分） 當輸送流體的管徑一定時，增大流體的流量，雷諾準數(shù)減少。（ ） *答案* ×4.（2分） 當流體充滿導(dǎo)管（圓形）作穩(wěn)態(tài)流動時,單位時間通過任一截面的體積流量相等。（ ） *答案* ×5.（2分） 牛頓粘性定律是：流體的粘度越大,其流動性就越差。( ) *答案* ×6.（2分） 孔板流量計是文丘里流量計的改進,其壓頭損失比文氏流量計小得多。（ ） *答案* ×7.（2分） 經(jīng)過大量實驗得出,雷諾Re&l

13、t;2000時,流型肯定是層流,這是采用國際單位制得出的值,采用其他單位制應(yīng)有另外數(shù)值。( ) *答案* ×8.（2分） 表壓強代表流體的真實壓強。（ ） *答案* ×9.（2分） 流體流動狀態(tài)的判斷依據(jù)是雷諾數(shù)Re。（ ） *答案* 10.（2分） 一般情況下氣體的粘度隨溫度的升高而增 大（ ）；液體的粘度隨溫度的升高而減小。（ ） *答案* ; 11.（2分） 流體在園管內(nèi)流動時,管的中心處速度最大,而管壁處速度為零。（ ） *答案* 12.（2分） 當量直徑de,既可用來計算雷諾數(shù)Re（ ）；也可用來計算非園形管子的截面積。（ ） *答案* ; ×13.（2

14、分） 流體阻力產(chǎn)生的根本原因是流體與壁面之間的摩擦而引起的。（ ） *答案* ×14.（2分） 原油在園形管中作湍流流動時,其它條件不變,而管長增加一倍,則阻力損失增加一倍,（ ） *答案* 15.（2分） 在并聯(lián)的各條管路中穩(wěn)定流動時,流體的能量損失皆相等。（ ） *答案* 16.（2分） 液體的相對密度是指液體的密度與水的密度的比值。（ ） *答案* 17.（2分） 流體流經(jīng)孔板流量計的能量損失較大（ ）；而流經(jīng)文丘里流量計的能量損失較?。?） *答案* ; 18.（2分） 滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)的增大而增厚。（ ） *答案* ×19.（2分） 如圖所示的轉(zhuǎn)子流量計的安

15、裝是正確的（ ） *答案* 20.（2分） 穩(wěn)定流動時,液體流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等（ ）；則流經(jīng)各截面處的體積流量也相等（ ） *答案* ; good ok 2/27/2022四、簡答題：1.（6分） 如圖,有一敞口高位槽,由管線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？為什么？ *答案* pa /+Zg=p/+hf ；當(pa /+Zg)>p/時, 由1流向2,當(pa /+Zg)<p/時, 由2流向1。2.（8分） 學習流體流動與輸送,你認為應(yīng)解決些什么問題？ *答案* 學習流體流動與輸送一般應(yīng)解決以下問題： (1) 合理選擇流體輸送管道的管徑。 (2)

16、確定輸送流體所需的能量和設(shè)備。 (3) 流體流量測量和速度、體積和質(zhì)量流量、壓力，以及控制。 (4) 流體流動的形態(tài)和條件，作為強化設(shè)備和操作的依據(jù)。3.（8分） 理想流體和實際流體如何區(qū)別？ *答案* 理想流體是流體沒有粘性，流動時，不產(chǎn)生摩擦阻力，液體體不可壓縮，受熱不膨脹；而實際流體是具有粘性，有摩擦阻力，液體是可以壓縮，受熱是膨脹。4.（8分） Zp/Zp/ （1）， h （2） 這兩個靜力學方程式說明些什么？ *答案* (1)說明靜止的連續(xù)的同一流體,同一水平面上的各點，深度相同，它的壓強亦相等； (2)說明液體內(nèi)部任一點的壓強是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強越大，當液面壓強變

17、化，必將引起液體內(nèi)部各點發(fā)生同樣大小的變化。5.（4分） 在常溫下輸送水,若管徑一定,流量增大一倍,雷諾準數(shù)增加多少？若流量一定,管徑增大一倍,則雷諾準數(shù)又如何變化？ *答案* V（/4)d.u u'=2u Re=du/ Re' 增大一倍 V=(/4)(2d).u' u'=u/4 Re'=Re/26.（3分） 說明流速、體積流量、質(zhì)量流量的單位以及他們之間的關(guān)系。 *答案* 流速 u, m.s 體積流量V, m.s 質(zhì)量流量W, kg.s u=V/A; W=V.7.（5分） 何謂層流流動？何謂湍流流動？用什么量來區(qū)分它們？ *答案* 層流：流體質(zhì)點沿管軸

18、作平行直線運動，無返混，在管中的流速分布為拋物線，平均流速是最大流速的0.5倍。 湍流：流體質(zhì)點有返混和徑向流動，平均流速約為最大流速的0.8倍。 以Re來區(qū)分，Re<2000為層流、Re>4000為湍流。8.（3分） 何謂牛頓型流體？何謂非牛頓型流體？ *答案* 服從牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體。不服從牛頓粘性定律的，稱為非牛頓型流體。非牛頓型流體又分為假塑性流體和脹塑性流體。9.（8分） 如圖所示的某一輸水管路中，高位槽液位保持恒定，輸水管徑不變。有人說：由于受到重力的影響，水在管路中會越流越快，即水通過2-2'截面的流速u大于通過1-1'截面的流速u。這種

19、說法對嗎？為什么？ *答案* 不對。因為是穩(wěn)定連續(xù)流動按連續(xù)性方程知：m=m，輸水則V=V，現(xiàn)管徑不變d=d，故u=u10.（8分） 如圖所示，水在水平管中作穩(wěn)定連續(xù)流動，從A流向B，問： （1）體積流量V和V哪個大？為什么？ （2）流速u和u哪個大？為什么？ （3）靜壓頭P/（g）和P/（g）哪個大？為什么？ *答案* (1) 因為輸水，按連續(xù)性方程知 V=V(2) V=V 而dd uu(3) Z+P/(g)+u/(2g)=Z+P/(g)+u/(2g)+Hf而 水平管Z=Z 又uu若 H=0 則 P/（g)P/(g) ;若 H0則 P/(g)和P（g)哪個大？要由u和u、H之值決定。11.（

20、8分） 在有一個穩(wěn)壓罐的一條管徑不變的輸送管上的A.B處分別裝上一個相同規(guī)格的壓力表（如圖所示）。問： （1）當管路上的閥門C關(guān)閉時，兩個壓力表的讀數(shù)是否一致？為什么？ （2）當管路上閥門C打開時，兩個壓力表的讀數(shù)是否相同？為什么？（設(shè)A.B處的氣體密度近似相等） *答案* （1）閥C關(guān)閉時，流體為靜止狀態(tài)，同一水平面上P=P。 （2）閥C打開，流體流動，有阻力，為Z=Z，d=d 且= 則u=u PP12.（10分） 用如圖所示的實驗裝置得實驗記錄如下表所示： 皮托管編號 1 2 3 4 管內(nèi)直徑mm 12.7 21 12 12 皮托管測壓孔高度mm 72 72 72 21關(guān)閉閥A，玻管水柱高

21、度mm 472 472 472 472全開閥A 皮托管測壓孔 435.5 407.5 405.1 376.5時玻管水 正對水流方向柱高度mm 皮托管測壓孔 389.5 401.8 347.6 322 平行水流方向根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)、第4點的位壓頭，靜壓頭和動壓頭各為多少mmHO？(2)、水由第2點處流到3點處的阻力損失壓頭為多少mmHO？(3)、第1點的速度為多少m.s? *答案* (1) Z=21(mmHo ) , P/(g)=H'-Z=322-21=301(mmHo) h=u/(2g)=376.5-322=54.5(mmHo)(2) h=407.5-405.1=

22、2.4(mmHO)(3) u/(2g)=435.5-389.5=46(mmHO) u13.（10分） 用如圖所示的實驗裝置得實驗記錄如下表示：問：（1）第1點的位壓頭，靜壓頭和動壓頭各為多少mmHo （2）水從第1點處流到第2點的流動阻力損失壓頭為多少 mmHO (3) 皮托管測量孔平行水流方向時，測出的H'=401.8mmH'=389.5mm？ 皮托管編號 1 2 3 4 管內(nèi)直徑mm 12.7 21 12 12 皮托管測壓孔高度mm 72 72 72 21關(guān)閉閥A，玻管水柱高度mm472 472 472 472 全開閥A 皮托管測壓孔435.5 407.5 405.1 37

23、6.5 時玻管水正對水流方向 柱高度mm 皮托管測壓孔 389.5 401.8 347.6 322 平行水流方向 *答案* (1) Z=72mmHo P/(g)=H'-Z=389.5-72=317.5mmHO h=u/(2g)=435.5-389.5=46mmHO(2) h=435.5-407.5=28mmHo(3) H'=h+h dd uu 即 hh h=46mmHo h=407.5-401.8=5.7mmHo h-h=46-5.7=40.3mm而 h=28mm (h-h)=40.3mm又 H'=h+hz按 hz+h+h=hz+h+h+h即：H'+h=H

24、9;+h+h H'H'h位頭 H'=h靜壓頭 h動壓頭14.（8分） 一定量的液體在園形直管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動。若管長及液體的物性不變,而管徑減至原來的一半,問因流動阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的若干倍？ *答案* hf=(L/d)u/2 而滯流時 =64/Re=64/(d*u*) 流速：u=4V/(d) 而題設(shè)V、L、L不變，即hf1/d d=d/2 hf=16hf15.（8分） 在相同管徑的兩條園形管道中,同時分別流動著油和清水（油水）,若雷諾數(shù)相同,且密度相近,試判斷油速大還是水速大？為什么？ *答案* Re油=Re水 而 u油u水， u油u水16.（8分） 如圖

25、所示，液體分別從兩容器中流出，液面保持不變，排出管徑相同。問：（1）圖（a）中1-1和2-2截面的uu還是u=u？為什么？（2）圖（a）、（b）中ZZ其它條件不變，忽略阻力損失，則出口處的速度u 與 u哪個大？為什么？（3）圖（a）、（b）中Z=Z，則截面2-2*處的速度與u哪個大？為什么？ *答案* （1）因液體連續(xù)穩(wěn)定流動，且d=du=u=u （2）u=2g(z-h) 題設(shè)h=h=0 ZZ uu (當然 ZZ則hfhf , 當hf不能忽略時，u與u關(guān)系視具體情況而定）。（3）由（1）和（2）結(jié)果知 u=u 而uu uu17.（8分） 某車間用水量由水塔穩(wěn)定供給（如圖示）。現(xiàn)若將出口閥A關(guān)小

26、,其流量有無改變？為什么？ *答案* u=2g(Z-h)/ 當閥門A關(guān)小時，hf，但Z不變，則u,d不變則V即流量變小。18.（8分） 如圖所示，A.B.C三點在同一水平面上，d=d=d，問：（1）當閥門關(guān)閉時，A.B.C三點處的壓強哪個大？哪個小？或相等？（2）當閥門打開，高位槽液面保持不變，A.B.C三點處的壓強哪個大？哪個??？或相等？ *答案* （1）閥門關(guān)閉，水處于靜止狀態(tài)，P=P=P （2）閥門打開，水穩(wěn)定流動，有阻力，且d=d=dPPP19.（10分） 如圖所示：A.B.C三點在同一水平面上，d=d，dd，問：（1）當閘閥關(guān)閉時，A.B.C三點處的壓強那個大？哪個小？或相等？（2）

27、當閥門打開，高位槽水位穩(wěn)定不變，A.B.C三截面處的壓強、流量、流速哪個大？哪個小？或相等？ *答案* (1) p=p=p (2) V=V=V u=u uu uu 流動流體有阻力，由柏努利方程知：PP PP P與P的大小由u、u和hc之值決定20.（4分） 什么叫化工單元操作？常用的化工單元操作有哪些？ *答案* 化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，具有共同物理變化，遵循共同的物理學定律的一些物理操作過程。例如：流體流動、流體輸送、非均相分離、傳熱、蒸發(fā)、蒸餾、吸收、萃取、干燥等。五、計算題：1.（10分） 以復(fù)式水銀壓差計測量某密閉容器內(nèi)的壓力P。已知各水銀液面標高分別為h=2.6m，h=0.3m，h=1

28、.5m，h=0.5m,h=3.0m。求此密閉容器水面上方的壓強P(kN.m)(表壓) *答案* 按表壓計算，p=(h-h)汞.g, p=p-(h-h)水.g p=p +(h-h)汞.g p=p-(h-h)水.g 以上相加 p=(h-h+h-h)汞.g-（h-h+h-h)水.g =（2.6-0.3+1.5-0.5）×13.6×10g-(1.5-0.3+3-0.5)1000g=404KN/m2.（10分） 密度為1000kg.m，粘度為1cP的水，以10m.h的流量在51×3mm 的水平管道內(nèi)流過,在管路上某處流體靜壓強為1.5 kgf.cm(表壓)，若管路的局部阻力

29、可略去不計，問距該處100m 同一水平線下游處流體靜壓強為多少Pa? (Re=3×10-1× 10時, =0.3164/Re) *答案* u=V/(d/4)=10/(3600××0.045 Re=du/=0.045×1.75×1000/(1×10)=78750 =0.3164/Re=0.3164/78750=0.0189 由柏式： Z=Z u=up/=p/+ (l/d)(u/2) p=p-(l/d)(u/2) =1.5×9.81×10-0.0189×(100/0.045)×(1.75/

30、2)×1000 =8.3×10N.m(表壓)3.（12分） 用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為38.4T. h,高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路總長(包括閥門及管件的當量長度) 430m,進出口阻力不計。管徑為108×4mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96, 粘度為3430cp,求泵所需的實際功率,設(shè)泵的效率=50%。 *答案* 對貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=Z+(l+le )/d(u/2g)Z=20m l+le =430m d=108-2×4=100mm=0.1m u=Vs/0.785d =38400/3600

31、15;0.785×0.1×960 Re=du/=0.1×1.415×960/3430×10=39.6<2000 =64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616×(430/0.1)× (1.415/2×9.81)=729.2m N=Q·He·g/=38400×729.2×9.81/(3600×0.5×1000) = 152.6kw4.（12分） 用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為9.807×10N.m,水槽液面

32、恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m,在某送液量下,泵對水作的功為317.7 J.kg，管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入和壓出管路總長為110m(包括管件及入口的當量長度,但不包括出口的當量長度)輸送管尺寸為 108×4mm,水的密度為1000kg.m。求輸水量為多少m.h。 *答案* Zg+(p/)+(u/2)+W=Zg+(p/)+(u/2)+hf已知數(shù)據(jù)： Z=0；P(表)=0；u0； W=317.7J.kg； Z=20m；p=9.807×10N.m(表)； =1000kg.m簡化上式：W=Zg+(p/)+(u/2)+hf 又hf=lu/2d=9.

33、9u317.7=9.81×20+9.807×10/1000+u/2+9.9u 10.4u=23.43 u=1.5m.s V=(/4)D×u×3600=0.785×0.12 ×1.5×3600=42.41m.h5.（12分） 如圖所示，D=100mm, d=50mm,H=150mm,。當R=25mm時,將水從水池中吸入水平管中間,問此時V氣體=?m.s(阻力可忽略) *答案* 選1-1、2-2截面與基準面0-0，如圖所示。在兩截面之間列柏方程并簡化得到： (p/)+(u/2)=(p/)+(u/2) (1) 由已知數(shù)據(jù)：p=0.

34、025×13600×9.81=3335N.m p=-0.15×1000×9.81=-1472N.m u=(100/50)u=4u代入(1)可得：15u=2(p-p)/=8012 u Vs=(/4)Du=0.1814m.s 或V=653m.h6.（10分） 圖示為水泵進水管的裝置。管子尺寸為57×3.5mm；管的下端位于儲水池水面下2m，并裝有底閥及濾網(wǎng)，該處之局部阻力壓頭損失為12/（2）；截面22處的真空度為4m水柱；由11至22截面的沿程壓頭損失為9/（2）。試求：（1）進水管的流量為多少m.h；（2）進水口11處的表壓為若干N.m？ *答

35、案* 列水面與22截面列柏努利方程：（1）Z/2P/Z/2P/HZ0，0，P0，Z3m，P/4mHOH12/29/221/221/221/2/222/2431m （2×9.81/22） V3600×0.785（0.05）×0.946.64m.h（2）進水口11處的表壓P33截面為大槽距水面2m深處的大槽截面，3-3及1-1截面間的柏努利方程式 Z=Z=0 p/g=2 p/g u0 u=0.94ms H=12u/2g 2=p/1000g+0.94/2g+12×0.94/2g p=13.88×10 P=13.88KP=1.415m水 7.（10分）

36、 一直立煤氣管，在底部測壓管測得水柱差h100mm，在H20m高處的測壓管中測得水柱差h115mm，管外空氣的密度，求管中靜止煤氣的密度為多大？ *答案* PP水 P（PH）水 又PPH（PH）水 （P水）H H水H水 -水（）/H 1.29-1000×（0.1150.1）/20。8.（14分） 水從蓄水箱，經(jīng)過一水管流出，如附圖所示。假如，Z12m，ZZ6.5m，d20 mm，d10mm， 水流經(jīng)d管段的阻力損失為2m HO，流經(jīng)d管段的阻力損失為1mHO，求：（1）管嘴出口處的流速；（2）接近管口22截面處的流速及壓強P； *答案* （1）列11與33截面柏努利方程式ZP/2 Z

37、P/2 0，PP0（表壓） 126.5/2（21） 解得 （2.5×2×9.81）7 m.s （2）（d/d）7×（10/20） 由11與22截面列柏努利方程式可得 P/（ZZ）/2 （126.5）1.75/（2×9.81）2 3.344 m水柱（表壓） P3.344×1000×9.8132804P9.（10分） 密度為1000kg.m，粘度為1cp的水，以5m.h的流量在51×(表壓)，若管路的局部阻力可略去不計，問距該處100m下游處流體靜壓強為多少Pa? (Re=3×10-1×10時, =0.316

38、4/Re) *答案* u=V/(d/4)=5/(3600××0.045Re=du/=0.045×0.874×1000/(1×10)=39375=0.3164/Re=0.3164/78750=0.0225由柏式： Z=Z u=u p/=p/+ (l/d)(u/2) p=p-(l/d)(u/2) =2.5×9.81×10-0.00225×(100/0.045)×(0.874/2)×1000 =1.28×10N.m(表壓)10.（12分） ,高位槽中液面比油池中液面高30m,管路總長(包括閥

39、門及管件的當量長度) 430m,進出口阻力不計。管徑為108×4mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96,粘度為3430cp,求泵所需的實際功率,設(shè)泵的效率=50%。 *答案* 對貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=Z+(l+le )/d(u/2g)Z=30m l+le =430m d=108-2×4=100mm=0.1m u=Vs/0.785d =38400/(3600×0.785×0.1×960)Re=du/=0.1×1.415×960/3430×10 =39.6<2000=64/Re=64/39.6

40、=1.616 He=30+1.616×(430/0.1)×(1.415/2×9.81)=739.13m N=Q·He·g/ =38400×739.13×9.81/(3600×0.5×1000)=154.7kw11.（12分） 用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為9.807×10N.m,水槽液面恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m，在某送液量下，泵對水作的功為340J.kg,管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入和壓出管路總長為110m(包括管件及入口的當量長度,但不包

41、括出口的當量長度)輸送管尺寸為108×4mm,水的密度為1000kg.m。求輸水量為多少m.h。 *答案* Zg+(p/)+(u/2)+W =Zg+(p/)+(u/2)+hf 已知數(shù)據(jù)：Z=0；P(表)=0；u0；W=340J.kg；Z=20m； p=9.807×10N.m(表)；=1000kg.m簡化上式：W=Zg+(p/)+(u/2)+hf 又hf=lu/2d=9.9u340=9.81×20+9.81×10/1000+u/2+9.9u 10.4u=45.7u=2.1m.s V=(/4)D×u×3600=0.785×(0.1) ×2.1×3600 =59.3m.h12.（12分） 用離心泵經(jīng)57×3.5mm的鋼管,將敞口貯槽內(nèi)的有機溶劑(密度為800kg.m,粘度為20cp)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度Z保持20m，見附圖。已知鋼管總長度(包括局部阻力當量長度) 為25m，反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為4kgf.cm(表壓) ，有機溶液輸送量為6m.h，泵的效率為60%，試確定泵提供的軸功率。 *答案* 取敞口貯槽液面為1-1截面，反應(yīng)器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏