流體流動(dòng)測(cè)驗(yàn)題及答案

1、流體流動(dòng)選擇與填空4X15共60分1.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。邊長為的正方形通風(fēng)管道，其當(dāng)量直徑為。答：截面，壓差，壓差，截面；0.5。2 .當(dāng)Re為時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)入=,在粗糙管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)入與、有關(guān)。答：64/Re,Re,£/d3 .對(duì)如以下圖的測(cè)壓裝置，分別寫出AP=P1-P2的計(jì)算式。a圖AP,b圖AP,aAP=Rgpm-p4 .以下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度一樣，那么： A P ab_<A P cd, h f abh f cd ， R_=

2、R25 .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(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)6 .水從大管流入小管，管材一樣，d大=2dj、,管內(nèi)流動(dòng)為層流，那么小管每米直管中因流動(dòng)阻力產(chǎn)生的壓降是大管中的倍？A、8B、16C32Dk>32二計(jì)算題1.某流化床反響器上裝有兩個(gè)U管壓差計(jì)，如此題附圖所示。測(cè)得Ri=400mmR2=50mm指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向空間擴(kuò)散，在右側(cè)的U管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度R=50mm=求A、B兩處的表壓強(qiáng)。解：U管壓差計(jì)連接收中是氣體，其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水銀及水的密

3、度，由氣柱高度所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差可以忽略。設(shè)R2下端為C點(diǎn)，Ri下端為D點(diǎn)，因此可認(rèn)為PA-Pc,Pb=Pd。PA=Pc=pH2cgR+pHggR=1000XX0.05+13600XX2=7161N/m表壓Pb=Pd=Pa+pHggR=7161+13600XXx104N/m2表壓2 .水以/s的流速流經(jīng)38X2.5mmW程度管，此管以錐形管與另一38X3mm勺程度管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè)A、B處各插入一垂直玻璃管以觀察兩截面的壓強(qiáng)。假設(shè)水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為1.5J/kg,求兩玻璃管的水面差以mmi己，并在此題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對(duì)位置。水的密度取為1000kg/m3解：

4、上游截面A-A 柏努利方程式。27 Ua PagZA 2式中 Z A = Zb = 0gZB2Ub Pb2ua = 2.5 m/sB-B',通過管子中心線作基準(zhǔn)程度面。在兩截面間列hf A,B,2 hf A,B = 1.5 J/kg根據(jù)連續(xù)性方程式，對(duì)于不可壓縮流體,2,2u A d A u B d B4422有uBuAdA2.5331.23m/sdB4722兩截面的壓強(qiáng)差為PbPauAuBhfAB2_ _ 2_ 22.51.2321.521000 = 868.55 N/mpBpA868.550.10288.6mmH)由于Pb88.6Pa/.pb>pa3 .用離心泵將水從儲(chǔ)槽送至

5、水洗塔的頂部，槽內(nèi)水位維持恒定，各部分相對(duì)位置如此題附圖所示。管路的直徑均為76X2.5mnX103Pa；水流經(jīng)吸入管與排出管不包括噴頭的能量損失可分別按hf12u2與hf210u2X103Pa表壓。求泵的有效功率。水的密度取為1000kg/m3解：1水在管內(nèi)的流速與流量設(shè)儲(chǔ)槽水面為上游截面1-1真空表連接處為下游截面2-2',并以截面1-1'為基準(zhǔn)程度面。在兩截面間列柏努利方程。22“UiPi“U2P2gZigZ2hfi22式中Zi=0,Z2=i.5m,pi=0表壓，P2Xi03Pa表壓2u10,hfi2u將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得水在管內(nèi)的流速U2/2.5 2m/s2

6、4660u29.8ii.5;i000水的流量ws=uAp=20.07i2i0007.92kg/s2泵的有效功率設(shè)儲(chǔ)槽水面為上游截面i-i排水管與噴頭連接處為下游截面2-2',仍以截面i-i'為基準(zhǔn)程度面。在兩截面間列柏努利方程。227UiPiU2P2gZiWegZ2hfihf222式中Zi=0,Z2=i4m,ui=0,U2=2m/s,pi=0表壓P2xi03Pa表壓，hfihf22u2i0u2i2u2將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得We9.8ii498070i2.522285.4iJ/kgi000泵的有效功率Ne=WewsX7.92=2260W4 .如以下圖所示的輸水系統(tǒng)，用泵

7、將水池中的水輸送到敞口高位槽，管道直徑均為。83X,泵的進(jìn)、出管道上分別安裝有真空表和壓力表，真空表安裝位置離貯水池的水面高度為，壓力表安裝位置離貯水池的水面高度為5nl當(dāng)輸水量為36m32,泵的效率為70%試求：兩液面的高度差H為多少m?泵所需的實(shí)際功率為多少KW?真空表的讀數(shù)多少kgf/cm2?解：取截面0-0,1-1,2-2,3-3如圖，在截面2-2和3-3間列柏努利方程以2-2為基準(zhǔn)面(目的求H)H2g+(p2/P)+(u22/2)=H3g+(p3/P)+(u32/2)+hf2-3X104N/m2=1kg/cm2u=Q/A=(36/3600)(兀2=/sXX104/1032/2)=H3X9.81+4.93H=242.74/9.81=24.74mH=H+5=24.74+5=29.74m在0-0和3-3間列柏努利方程以0-0為基準(zhǔn)面(求We)Hg+(p。/p)+(u02/2)+We=Hg+(p3/p)+(u32/2)+hf0-3We=Hg+h0-3X9.81+(1.96+4.9)=298.62J/kgMs=Vsp=(36/3600)x103=10kJ/sNe=Ms-We=10X298.62WN實(shí)=Ne/r=2986.2/0.70=