化工原理題庫流體計算題

1、流體流動計算題及答案一.計算題1.(10分)題號：1262第1章 知識點：420難度：容易水平串聯(lián)的兩直管1、2,管徑d =d /2,管道1長為100m,已知流體在管道1中的雷諾數(shù)(Re) =1800,今測得某流體流經(jīng)管道1的壓強降為0.64(m液柱)，流經(jīng)管道2的壓強降為64(m液柱)，試計算管道2的長度(設(shè)局部阻力可略去)。* 答案 *d =d /2 u =4u Re /Re = (d u p /)廠 a(/d u p) =1/2Re =900 人=64/Re =0.0356入 2 =0.071 p / p=入 2(l /d )(u/2) p /人 /dl )(u/2) p =2(l/2d

2、 )(u /4) /(100/d )u =l /(16 100)l =16X100 X0.064/0.64=160m2.(10分)題號：1263第1章 知識點:100難度:較難以復(fù)式水銀壓差計測量某密閉容器內(nèi)的壓力P。已知各液面標(biāo)高分別為h =2.6m, h =0.3m,h =1.5m, 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，Pa=0 P =pg(hlh2 ), P =PP =P + p g(h -h )= p g(h -h +h -h )P =P - p g(h -h )=13.6 泡81(2.6-0.3+1.5-0.5

3、)-1 9.81(3-0.5) =415.7kN.m 本題目有題圖titu019 3.(10分)題號：1264第1章 知識點：230難度：中等水在管內(nèi)流動，截面 1處管內(nèi)徑為0.2m,流速為0.5m.s ,由于水的壓強產(chǎn)生水柱高1m;截面2處管內(nèi)徑為0.1m。若忽略水由1至2處的阻力損失，試計算截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差h為多少m?* 答案 *1-1、2-2間列柏努利方程式：Z +u /2g+p / p g =Z +u /2g+p / p g+hfDp -p = p u/2g-u/2g)= p (u /2-u/2)u /u =d /du =0.5 他2/0.1)=2m.su代入p -p =

4、p (2 -0.5 /2)=1876N.m,1 p -p = p ghh=(p -p )/ pg =1875/(1000 X 9.81)=0.191m 本題目有題圖titu0204.(12分)題號：1265第1章 知識點：340難度：中等水塔供水系統(tǒng)，管路總長 L m(包括局部阻力在內(nèi)當(dāng)量長度),1-1到2-2的高度 Hm,規(guī)定供水量Vm .h o當(dāng)忽略局部阻力損失和動壓頭時，試導(dǎo)出管道最小直徑dmin的計算式。若 L=150m ,H=10m,V=10m .h ,人=0.023 求 d * 答案 *在1-1與2-2間列柏努利方程，以通過水平管的中心線為水平基準(zhǔn)面(Z -Z )+(p -p )/

5、 p g=hf =入(L/d)u /2g 由 p -p =0 Z -Z =HH= X (L/d)u /2g 而 u =Vh /3600(冗”4)代入上式H=X (8Vh L/3600 n gd )= d =X (8LVh /3600 n gH)n gH)/3600 X 冗代入數(shù)據(jù):X9.81 10)d=人(8LVh /3600d=0.023 (8 X50 X10=0.0466m=46.6mm本題目有題圖titu0215.(10 分)題號：1266知識點：430難度：中等一輸油管，原輸送p =900kg.m一油品。若兩種油品在管內(nèi)均為層流流動,a =1.35泊的油品，現(xiàn)改輸送 p =880kg.

6、m且維持輸油管兩端由流動阻力所引起的壓強降心=1.25泊的另- pf不變，則輸送的油量（質(zhì)量流量m）有何變化？（用百分數(shù)表示）*答案*64/R(l/d).(u/(d p u ).u u / p =u/2)=64/R =u /(d p u(l/d).(u/2).u u /u =心 p / 心 p=1.35 )880/1.25 900=1.056輸油量比原來增加5.6%6.（10分）題號：1267 第1章知識點:340密度為1000kg.m,粘度為1cp的水，以10m .h處100m下游處流體靜壓強為多少Pa? （Re=3X10 -1 M0* 答案 *難度：中等（表壓），若管路的局部阻力可略去不計

7、，問距該時，入=0.3164/Reu=V/( Ttd /4)=10/(3600 X X 0j0451.75m.sRe=du p / 心=0.045 X 1.75 X 1000/(1 )=718750人=0.3164/Re由柏式：Z =Z=0.3164/78750u =u=0.0189p / p =p / p + 人(l/d)(u/2)p =p -入(l/d)( 的=1.5 9.81 10 -0.0189 (100/0.045)=8.3 10 N.m (表壓)(1.75 /2) 10007.(10 分)題號:1268第1章知識點:420難度：中等某流體在管內(nèi)作層流流動，若體積流量不變, 力降有何

8、變化？而輸送管路的管徑增加一倍，求因摩擦損失而引起的壓* 答案 *根據(jù)泊氏方程:已知：d =2d則：u /u =d-p=32u 心 l/d以及:(Tt /4)du =( Tt /4)d u =Vs/d=(2d ) /d=4即：u=u /4原工況：-Ap現(xiàn)工況：-Ap=32u=32u/d/d=u /4d =2d將上述各項代入并比較：現(xiàn)/原:Ap /Ap =32 Xu/d尸1/16答：因摩擦而引起的壓降只有原來的1/168.(12 分)題號:1269第1章知識點:340難度：中等用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為 38.4噸.h ，高位槽中液面比油池中液面高20m,管路總長（包括閥門及

9、管件的當(dāng)量長度）430m,進出口阻力不計。管徑為 （）108X4mn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)泵的效率刀=50% * 答案 *對貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=AZ+ 人(l+ E le )/d(u/2g) Z=20m l+ E le =430md=108 -2 4=100mm=0.1mu=Vs/0785d=38400/3600 冰785 0.1960 =1.415m.sRe=du p / 心=0.1 X 1.415 X 960/3430 =39O69.81 6/20.6)=2.39m.sZ =Z +20.6u /2g=5+20.6(1

10、.3 2.39) /(2 9,81) =15.136m增高為：Z-Z =15.136-11=4.136m本題目有題圖titu02210.（12分）題號:1271第1章 知識點:340用離心泵將水由水槽送至水洗塔中，水洗塔內(nèi)的表壓為吸入和壓出管路總長為 110m（包括管件及入口的當(dāng)量長度30%,問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原難度:容易9.807 10 N.m ,管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018,，但不包括出口的當(dāng)量長度）輸送管尺寸為（）108X 4mm,的密度為 1000kg.m。求輸水量為多少m .h * 答案 *Z g+(p / p )+(u/2)+W=Z g+(p / p )+(u/2)+ 藝

11、 hf已知數(shù)據(jù)：Z =0; P (表)=0; u W=317,7J.kg;Z =20m ； p =9.807 10 N.m(表)；p =1000kg.m 簡化上式：W=Z g+(p / p )+(u/2)+ E hf 又 2 hf=人(l/d)(u/2)=9.9u317.7=9,81 20+9.807 X10 /1000+u/2+9.9u10.4u=23.43本題目有題圖titu02311.（10分）題號:1272第1章 知識點:100有一敞口儲油罐，為測定其油面高度，在罐下部裝一液密度為p , （U形管壓差計B側(cè)指示液面上充以高度為難度沖等U形管壓差計（如圖示），油的密度為 p ,指示 h的

12、同一種油，當(dāng)儲油罐充滿時，U形管指示液u =1.5m,s , V=( ti/4)D Xu600=0.785X(0.1)X.5 M600=42,41m .h 面差為R,試導(dǎo)出：當(dāng)儲油罐油量減少后，儲油罐內(nèi)油面下降高度H與U形管B側(cè)液面下降高度 h之間的關(guān)系。* 答案 *由靜力學(xué)方程式：H p =R p +h p (a) 當(dāng)罐內(nèi)液面下降 H時，B側(cè)下降h, A側(cè)上升h.R =R2h (H-H-h) p =(R-2h) p +h p (b) 將式(a)代入式(b)并整理可得：H=h(2 p / p )-1或 h=Hp /(2 p - p ) 本題目有題圖titu02412.(12分)題號:1273第

13、1章 知識點:320難度：中等如圖所示，D=100mm, d=50mm,H=150mm, p氣體=1.2kg.m。當(dāng)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(zhǔn)面 0-0,如圖所示。 在兩截面之間列柏方程并簡化得到：(p / p )+(u/2)=(p / p )+(u/2)(1)由已知數(shù)據(jù)：p =0.025 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 )/ p =8012u =23.11m.

14、s Vs=( Tt /4)D u =0.1814m .s或 V=653m .h 本題目有題圖titu025 13.(15分)題號:1274第1章 知識點:354難度:較難如圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為()38 X 2.5mm長為30m的水平直管段 AB,并裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計來測量流量，流量系數(shù)Co=0.63。流體流經(jīng)孔板永久壓強降為3.5X10 N.m ,AB段的摩擦系數(shù)可取為0.024。試計算：液體流經(jīng) AB管段的壓強差；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(管中心線為基準(zhǔn)面)：gZA +(

15、uA /2)+(pA / p 尸gZB +(uB /2)+(pB / p )+ E hf pA -pB = p E hf = p (入 l/d/2)+-zXuAFL uo=Co2gR( p A p )/ p=0.632 9.81 0.6(13600-867)/8670 . 5=8.284m.su=(16.4/33)X8.284=2.046m.s.pA -pB=0.024 (30/0.033) (2.046 /2) 867+3.5 10 =74590N.m Ne=W.W =(74590/867)( 冗 MRp =86(0.785 0033X2.046 867)=130w有效功率百分數(shù)=130/(

16、500仇6) 100%=43.3% 本題目有題圖titu026 14.(12分)題號:1275第1章 知識點:340難度:容易用離心泵經(jīng)()57X 3.5m舶鋼管，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)的液面高度保持16m,見附圖。已知鋼管總長度(包括局部阻力當(dāng)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 ,試確定泵提供的壓頭。* 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截面間列柏努利方程，并以 1-1截面為基準(zhǔn)面：gZ +(u/2) +(p /

17、 p )+W=gZ +(u/2)(p / p )+ 2 hfW=(Z -Z )g+(u -u )/2+(p -p )/ p + E hfE hf =X (l+le )/d(u /2) u=(6/3600)/( Tt /4) X=0D8488m.su 0 Z =0Re=du p / 心=0.05 X 0.8488 X 800/ (2 0 ) =1607.69. 81) /( 12600 9. 81)=0. 49mH O壓力差由圖(a)變換到圖(b)位置時，因系統(tǒng)條件未變化，則壓力差值不變，但壓力差讀數(shù)由 降到R,這是因壓力差兩邊的水柱高度變化而改變的原因。本題目有題圖titu02917.(10分

18、)題號:1278第1章 知識點:730難度:容易將20 c的水由水池打至一敞口高位槽中，槽內(nèi)的水面與水池內(nèi)的水面的垂直距離為31.6m。管路總能量損失為50 J .kg ,流量為20m .h ,試求理論功率為多少kw ?* 答案 *gZ+u /2+P / 升 W=gZ+u/2+P/p+瓦Z =0, Z = 31.6m, P =P , u 弋0, u yQ Eh =50 J/kgW = g Z + Eh =9.81 31.6+ 50=3 60 J /kg m = 20/3600 1000 = 5.556kg.s N=W m =360 X5.556 = 2000 J .s = 2kw 18.(14

19、分)題號:1279第1章 知識點:430 難度：中等某油品在 89 X 4mm勺無縫鋼管中流動。在A和B的截面處分別測得壓強P =15.2 10 N.m ,P = 14.8 10 N.m 。試計算管路中油品的流量。已知： A、B間長為40m,其間還有2個90 彎頭(每 個彎頭的當(dāng)量長度1=35d) , p油=820kg.m,心油=121cp。* 答案 *A - B間列柏努利方程：Z +u /2g+P / g = Z +u/2g+P / + EH(P - P )/fg (Z-Z ) = Eh=X ( 1 + 1) /d Xu /2g(15.2-14.8) 10X /(820 或81)- 1=64

20、/(du p / 心)X (/+l 淅 /2 g =64 心 /(d p) x ( 1 + 1) /d xu /2 gu = (3.973 2820/(64 位1 X10X45.67)=1.186 m.s校驗：R =du p /印 0.081 1.186 820/ (121 M0) = 651 0.785 X( 0.07 5)= 1.573m.sEH = (0.03 120/0.075 1 %73 / (2M.81 ) X1.25 = 7.567m 鹽水柱 H =25+7.567= 32.567m N =Q H p /102 25 32.567 3 0/ (3600 M02) = 2.66kw

21、 N 軸=N /干 2.66/0.6 = 4.43kw 20.(10分)題號:1281第1章 知識點:230 難度:容易水在內(nèi)徑為250mm的鋼管內(nèi)流動。已知截面1 1處的流速為1m.s ,測壓管中水柱高為1m；在截面2 2處管內(nèi)徑為150mm。試計算在截面1 1與22處產(chǎn)生的水柱高度差h為多少m水柱？(忽略阻力損失) * 答案 *在截面1 1與2 2間列柏努利方程：Z +u /(2g)+P / fg = z +u /(2g)+P / fgz =0, z =0P/(g )= 1mHO, u= 1m.sP/(g)-P /(g)=u /(2g)u /(2g)u =u (d /d )= 1 X (2

22、50/150 )=2.78m.s-h=P /( g )-P /( g)=2.78 / (2X9.8 1) 1 /(2 9.81) = 0.343mH O 本題目有題圖titu03121.(10分)題號:1282 第1章 知識點:300難度：中等圖示為水泵進水管的裝置。管子尺寸為()57 X 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12u / (2g);截面2 2處的真空度為4m水柱；由1 1至22截面的沿程壓頭損失為9u / (2g) o試求：進水管的流量為多少m .h ?* 答案 *以水面與2-2截面列柏努利方程：Z +u /2g+P/pg = Z

23、+u /2 g + P / pg + EHZ =0, u =0, P =0, Z =3m, P / =- 4mH OEH = 12 u /2g+9u /2g = 21u /2 g = 21 u /2 g21 u /2g + u /2g=22u /2 g = 43= 1mu = ( 2X9.81/22)=0.94m.sV = 3600 0.785 (0.05)X0.94= 6.64m.h本題目有題圖titu03222.(12分)題號:1283第1章 知識點:310 難度：中等水在一傾斜管中流動，如附圖所示，已知壓差計讀數(shù)為200mm ,試問測量段的阻力為多少?* 答案 *在兩測壓孔之間列柏努利方

24、程式：/2 g + hu ) /2 g)/2 g)/2 gZ +P/pg + u /2 g = Z +P/pg + u h=(P -P )/pg (Z -Z) (u二(P P ) / pg Z (u u由靜力學(xué)方程式可得(P P )/fg = h( p p) /升 Z h=h(p - p) / p (u uu = 1m.s , u = u x (d /d )= 4m.sh=0.2 12.6 (161) / (2X9.81)=1.755mH O= 1755mmH O= 17221P a本題目有題圖titu03323.(8分)題號:1284 第1章 知識點:640難度：中等15c水在內(nèi)徑為10mm

25、的鋼管內(nèi)流動，流速為 0.15 m.s ,試問：(1)該流動類型是層流還是湍流？(2)如上游壓強為7kgf.cm ,流經(jīng)多長管子，流體的壓強降至3kgf.cm ? 15c水的密度為 999.1kg.m,粘度為 1.14cp。* 答案 *(1) Re=du p / 心= 0.010 0.15 999.1/ ( 1.14 10)=13149.81 10 X0.01 / (3 2 1.14 100.15) = 7171m24.(10分)題號:1285第1章 知識點:100難度：中等某受壓設(shè)備，用串聯(lián) U形管壓差計測量其表壓，裝置如附圖所示，寫出 1、2、3、4各點及P的壓強 計算式。(連通 U形管壓

26、差計水銀面上充滿水) * 答案 *以表壓為基準(zhǔn)：P= Rpgg=R p g-R pgg - R p ggp g - R pgp g ( R + R ) p第1章 知識點：100P= P-RpP= P=RpP=P+Rp=(R+R)P=P-Rpgg難度：中等=(R+R)本題目有題圖titu03425 .(10 分) 題號:1286一直立煤氣管，在底部測壓管測得水柱差h = 100mm ,在H = 20m高處的測壓管中測得水柱差h =115mm,管外空氣的密度 p =1.29kg.m,求管中靜止煤氣的密度p為多大？* 答案 *P =P +h p水gP = (P + p gH)+h p水 g又 P =

27、 P + Hp g(P +Hp g) + hp水 g = (P +hp 水 g) + Hp gHp + hp 水=Hp + h p 水p =p -p 水(h - h ) /H = 1.29-1000 (0.115-0.1) /20=0.54kg.m。本題目有題圖titu03526 .(15分)題號:1287第1章 知識點:570 難度:較難用泵將密度為850kg.m，粘度為190cp的重油從貯油池送至敞口高位槽中，升揚高度為 20mm。輸送管路為()108X 4mm的鋼管，總長為1000m(包括直管長度及所有局部阻力的當(dāng)量長度)。管路上裝有孔徑為80mm的孔板以測定流量，其油水壓差計的讀數(shù)R=

28、500mm?？琢飨禂?shù) Co=0.62 ,水的密度為1000kg.m試求:(1)輸油量是多少m .h ?(2)若泵的效率為0.55,計算泵的軸功率。* 答案 * uo =Co2gR( -p )/ p=0.622 9.81 0.5 (1000-850)/850=0.816m.sV=0.816 )0.785 (0.08)X3600=14.76m3 .h u=0.815 (80/100)=0.522m.sRe=0.1 )0.522 850/(1 90 10尸2340.027 2/(5.2 9 3.49 M000) =0.0414在()(1/2)管中 d =16.25mm,u=5.8m.sRe =0.0

29、1625 秋8 1000/10 弋 94250 弋 Re1在湍流區(qū)：入(Re, /若兩管絕對粗糙度接近， 則 /d p (V /V)=( p / p ) V =V( P / P ) =v(PM/RT)/(P M/RT)=V(PT /P T)P=760mmHg T=293 CP =760200/10330) X 760=745.3mmHg T =273+30=303KVmin=4 X760 彩03/(745.3 293)=4 X1.027=4.108m .hVmax=41.08m .h29.(10分) 題號:1290 第1章 知識點:400難度:較難如圖示，液位恒定的A、B、C三水槽，通過a、b

30、、c三條等徑管線同時向D槽(液位恒定)供水，三管線與三水槽的連接方式以及插入D槽中的深度均相同。三條管線的長度(包括所有局部阻力的當(dāng)量長度)為l =2l, l =31 。當(dāng)水溫為 20 c時，通過各管線的體積流量分別為Va、Vb和Vc。摩擦系數(shù) 人=0.3164/Reo試求每根管線的摩擦阻力損失。* 答案 *a、b、c三條管線的摩擦損失相同。2 ha = E hb = E hc =Hg J.kg 本題目有題圖titu03630 .(10分) 題號:1291 第1章 知識點:340難度：中等冷凍鹽水的循環(huán)系統(tǒng)，如圖所示，鹽水的密度為1100kg.m ，由B流至A的管路能量損失為49J.kg ,A

31、至B的位差為 7m,若A處的壓力表讀數(shù)為2.45 10 N.m (表壓)時，B處的壓力表讀數(shù)為若干N.m (表壓)？ * 答案 *gZA +(pA / p )+(uA /2)=gZB +(pB / p )+(uB2)+ E hfAB pB =pA - (gZB + E hf A B ) p=245 X10 -(9.81 7+98.1) 11 00=6.16 僅 N.m (表壓) 本題目有題圖titu03731 .(14分) 題號:1292 第1章 知識點:310難度:較難若煙囪的直徑為 D = 1m,煙氣的質(zhì)量流量G= 18000 kg.h ,煙氣的密度 p= 0.7kg.m,周圍空氣的密度p

32、 = 1.2kg.m,在11截面處安置一個 U形壓差計， 并測得R= 10mmH O,煙氣流經(jīng)此煙囪的壓降損失H =0.06H/DX(u /(2 g) ) m氣柱。試求此煙囪的高度H為多少？* 答案 *G= 18000/3600 = 5kg.sV = G/ p= 5/0.7 = 7.14m .su = V/ (0.785D) = 7.14/ (0.785 1 ) =9.1m.su /2 g = 9.1 / (2X9.8) = 4.23m列1 1與2 2截面柏努利方程P / fg + u /2g + Z =P / fg + u /2g + Z +H (10X9.8/ (0.7 9.8)=(-Hp

33、 g / pg ) +H+0.06 汨/DXu/2 g=(1.2/0.7) XH + H + 0.06H M.23解得 H = 31m。本題目有題圖titu03832 .(16分)題號:1293第1章 知識點:430 難度:較難水在下圖管道中流動，流量為 42.4m .h , A、B兩截面的內(nèi)徑分別為50mm與100mm ,從A流向B的擴大阻力損失為工(u / (2g),從B流向A的縮小阻力損失為工(u /(2g),可取 工=0.56,工=0.42,壓差計指示液為汞。(1)流體從 A流向B,問R 值為多少？ ( 2)流體從B 流向A,問R值為多少？ * 答案 *u =V/ (0. 785d )

34、 = 42.4/ (3600 0.785 0.05 ) = 6 m.su = 1/4 Xu = 1.5m.s在A、 B兩截面間列柏努利方程式，并以u = (1/4) u 代入，經(jīng)整理可得：從 A流向B (P P ) / fg = u /2 g X (1 5/16 工)從 B 流向 A(P -P )/pg = u /2 g X (1 5/16 + 已)(1)從A流向B(P - P ) / pg = u /2 g X (15/16 已)=6 / (2X9.81) X (15/16-0.56) =0.7mR (p - p) /尸(P - P )/忠=0.7mR = 0.7/12.6 = 0.0555

35、m = 55.5mm H g(2)從B流向A(P P ) / pg = u /2 g X (15/16+ 已)=6 / (2X9.81) X (15/16 + 0.42) = 2.5mR (p - p) /尸(P - P )/忠=2.5mR =2.5/12.6 = 0.1984m = 198.4mmH g 本題目有題圖titu03933 .(16分)題號:1294第1章 知識點:430 難度:最難精福塔C塔頂列管式冷凝器D殼方的冷凝液體經(jīng)AB管線流至塔頂，管路系統(tǒng)的部分參數(shù)如附圖所示。已知管徑為()22X2mm AB管路總長與所有局部阻力(包括進、出口)的當(dāng)量長度之和為25m。操作條件下液體的

36、密度為 1000kg.m,粘度為25cp。冷凝器殼方各處壓強近似相等。求液體每小時的體積流量。摩擦系數(shù)可按下式計算:層流時，入=64/Reg流時，入= 0.3164/Re,* 答案 *在A、B兩截面間列柏方程(以通過B的水平面為基準(zhǔn)面)：gZA +(uA /2)+(pA / p 尸gZB +(uB /2)+(pB / p )+ E hf A BpA =0.43 13600 9.81=5.737 便 N.mpB =0.45 1600 9.81=6 10 N.m設(shè)流動為層流，則人=64/Re=64 心 /(du p )E hf A B = 人(l+ E le )/2(u=64 心/(du p )(

37、l+ E le 網(wǎng)其61.73u將有關(guān)數(shù)代入柏方程求解：9.81 6+(5.737 W /1000)=(6 10 /1000)+61.73u u=0.911m.sV=0.911 X (/4) X 0.013600=0.834m .h驗算：Re=0.018 0.911 1000/(25 W )=6562100(層流) 本題目有題圖titu04034.(14分)題號:1295第1章 知識點:430 難度：中等有二個敞口水槽，其底部用一水管相連，水從一水槽經(jīng)水管流入另一水槽，水管內(nèi)徑0.1m,管長100m,管路中有兩個90彎頭,一個全開球閥，如將球閥拆除，而管長及液面差H等其他條件均保持不變，試問管

38、路中的流量能增加百分之幾 ？設(shè)摩擦系數(shù) 人為常數(shù)，入=0.023,9喏頭阻力系數(shù)”0.75全開球閥阻力系數(shù)”6.4* 答案 *拆除球閥之前，管內(nèi)流速為u1 ,取上游1-1與下游2-2截面列柏式： p=0 A u=0 AZ=H gH=E hf2 hf =入(l/d)+2 2)(前人(l/d)+2 已 90+ CWJt +E擴大(u1/2)=0.023(100/0.1)+20.75+6.4+0.5+1.0(u1/2) =16.2u1拆除球之后，管內(nèi)流速為 u2E hf =入(l/d)+2小 + 0 大)(u2 已 /2)=0.023(100/0.1)+2 0.75+0.5+1.0)(u2/2)=1

39、3u2因拆除球閥前后H不變，E hf = E hf (u2 /u1 ) =16.2/13=1.246u2 /u1 =1.116 流量 V 關(guān)系為： V2 =1.116V1 本題目有題圖titu04135 .(15分)題號:1296第1章 知識點:340 難度:較難如圖所示，油在光滑管中以 u=2m.s的速度流動，油的密度 p =920kg.m ,管長L=3m , 直徑d=50mm ,水銀壓差計測得R=15.0mm , p =13600kg.m。試求：(1)油在管中的流動形態(tài)；(2)油的粘度； (3)若保持相同的平均流速反向流動，壓差計讀數(shù)有何變化？層流：入=64/Re湍 流：入=0.3164/

40、Re * 答案 *在1-1和2-2間列方程，基準(zhǔn)面為2-2(p1 -p2 )/ p =(ZZ1 )g+ 藝 hf-Lg+ 藝 hf測量得：p1 -p2 =- L p g+Rg(汞-p )代入上方程：-Lg+Rg( p汞-p )/ -Lg+藝 hfE hf =(汞h p油)/ 軸Rg=(13600-920)/9200.015 9.81=2.03J.kg設(shè)為湍流，在光滑管中 入=0.3164/ReE hf =入(l/d)(i/2)=(0.3164/Re)(3/0.05) (2X /2)=2.03Re=37.97/2.03. Re=1.224 X0 湍流根據(jù) Re=du p / 心=0.05 X 2

41、X 920/ 心=1.224 X I心=7.52 X 10 Pa S= 0.75厘泊R值不變，但左邊低右邊高本題目有題圖titu04236 .(16分)題號:1297第1章 知識點:340 難度：中等密度p =900kg.m的某液體由敞口高位槽 A經(jīng)內(nèi)徑為50mm的管道流入敞口貯槽B中。如圖示 K點的真空度為6kN.m , K點至管路出口處之管長20m,有3個90彎頭和一個閥門。已知各阻力系數(shù)為： E人口)=0.5,出口)=1.0,工(90彎頭)=0.75，摩擦系數(shù)人=0.025試求閥門M 之阻力系數(shù) E為若干？大氣壓力Pa=101kN.m* 答案 *列液面K截面之間的柏式：p =101kN.

42、m Z =2m u 弋 0pk=(101-6)=95kN.mZk=0 uk =u=?(p / p g)+Z =(pk / p g)+ 入(l/d)/2g)+ 已(u/2g)+(u/2g)101 X0 /(900 或81)+2=95 X0 /(900 9600=88.5m .h對A-A到B-B截面列柏努利方程：gZA +(pA / p )+(uA /2)=gZB +(pB / p ) +(u曰2)+ Eh -,pA =0, uA 弋 0,ZB=0 ,uB =uC =3.02m.s9.8 1 X 5=(pB / p )+(3/02+(0.018 50/0.1+0.5)3.02/2解出 pB =17

43、580N.m 本題目有題圖titu044 38.(15分) 題號:1299 第1章 知識點:310難度:較難如圖所示：水以一定流速自下向上流動，在U形壓差計中測得讀數(shù)h= 100mm,二測 壓孔間距為1m,求：(1)流體由1 1截面流至22截面的能量損失 h 為多少m水柱？ ( 2) 1 - 1與2 2截面間靜壓 差A(yù)P為多少m水柱？(3)若流體作反向流動，則 U形壓差計讀數(shù)h為多大？* 答案 *(1)列2-2與1-1截面柏努利方程式得： P / fg=P / fg+l+h即(P - P )/pg=h +1列0 0等壓面靜力學(xué)方程式得：(P - P )/pg=h(p p) / pj- 1 比較

44、式與式得：h =h ( p - p) /k 0.1 12.6 = 1.26mH O(2) (P - P )/pg=h + 1 = 1.26 + 1 = 2.26mH O(3)若反向流動，采用類似方法可得(P -P )/pg = h - 1 (P - P )/pg = h (p p) / p 1 即 h = h ( p - p) / p - h = h h =h= 100mm 本題目有題圖titu04539.(15分)題號:1300 第1章 知識點:320難度:較難如圖所示，用內(nèi)徑 d= 100mm的管道，從水箱中引水。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損失，水在管內(nèi)流動損失，沿管長