流體流動(dòng)與輸送機(jī)械習(xí)題及答案

流體流動(dòng)與輸送機(jī)械習(xí)題及答案

1.某煙道氣的組成為CO?13%,M76%,出011%（體積%）,試求此混合氣體

在溫度500'C、壓力101.3kPa時(shí)的密度。

解：混合氣體平均摩爾質(zhì)量

M?,=孫弧=(0.13x44+0.76x28+0.11x18)x10-3=28.98x10-<kg/mol

???混合密度

_101.3xl03x28.98xlQ-3

pMm0.457kg/m3

Pm_RT-8.31x(273+500)

2.已知20°C時(shí)苯和甲苯的密度分別為879kg/n?和867kg/m［試計(jì)算含苯40%及甲苯

60%（質(zhì)量％）的混合液密度。

解：_L=9L+幺=”+”

Pmp\P2879867

3

混合液密度pm=87L8kg/m

3.某地區(qū)大氣壓力為101.3kPa,一操作中的吸收塔塔內(nèi)表壓為130kPa“若在大氣壓力

為75kPa的高原地區(qū)操作該吸收塔，且保持塔內(nèi)絕壓相同，則此時(shí)表壓應(yīng)為多少？

解：〃絕二2，+P表=〃“+〃表

P表'=(Pa+P其)—Pa=001.3+130)-75=156.3kPa

42kPa

4.如附圖所示，密閉容器中存有密度為900kg/m，的液體。容器

E

上方的壓力表讀數(shù)為42kPa,又在液面下裝一壓力表，表中心線在測(cè)s

s

o

壓口以上0.55m,其讀數(shù)為58kPa。試計(jì)算液面到下方測(cè)壓口的距離。

解：液面下測(cè)壓口處壓力題4附圖

〃=〃0+Pg2=Pi+Pgh

△z=*國(guó)二"=上也十人綏心生心0.55=2.36m

PgPg900x9.81

5.如附圖所示，敞口容器內(nèi)盛有不互溶的油和水，油層和水層的厚度分

別為700mm和600mm。在容器底部開(kāi)孔與玻璃管相連。已知油與水的密度分別

為800kg/rr?和1000kg/n3<>

(1)計(jì)算玻埔管內(nèi)水柱的高度；

(2)判斷A與B、C與D點(diǎn)的壓力是否相等。

解：(1)容器底部區(qū)力

++

P=Pa。油g%+。水g色=PaP水gh

/yPM+P水色=旭4+/?2=8（）°*07+0.6=1.16m

P求P水1000

⑵PA手PBPC=PD

6.為測(cè)得某容器內(nèi)的壓力，采用如圖所示的U形壓力計(jì)，指示液為水銀。

已知該液體密度為900kg/m3,h=0.8m,R=0.45mo試計(jì)算容器中液面上方的表

壓。

解：如圖，1-2為等壓面。

Pl=P+Pghp2=P0+P0gR

P十剛=Pa十口0小

則容器內(nèi)表壓：

p-pa=p()gR-pgh=13600x0.45x9.81-900x0.8x9.81=53.0kPa

7.如附圖所示，水在管道中流動(dòng)。為測(cè)得4-4、9-B'橫面的壓力差，在管路上方安

裝一U形壓差計(jì)，指示液為水銀。已知壓差計(jì)的讀數(shù)/?=180mm,試計(jì)算4“、B-B'截面

的壓力差。已知水與水銀的密度分別為1000kg/n?和13600kg/m1

解：圖中，1-r面與2-27面間為靜止、連續(xù)的同種流體，且處于同一水平面，因此

為等壓面，即

「

Pi=P，Pi=P2

又Pv=PA-Pgm

Pl=P2+pQgR=Pf+PqgR

=PB-PS（m+R）+PogR

所以PA-Pgm=PB-PSW+R）+PogR

整理得PA-PB=（A>~P）gR

由此可見(jiàn)，U形壓差計(jì)所測(cè)壓差的大小只與被測(cè)流體及指示液的密度、讀數(shù)/?有關(guān),

而與U形壓差計(jì)放置的位直無(wú)關(guān)。

代入數(shù)據(jù)〃八一〃8=（13600-1000）x9.81x0.18=22249Pa

8.用U形壓差計(jì)測(cè)量某氣體流經(jīng)水平管道兩城面的壓力差，指示液為水，密度為

1000kg/m3,讀數(shù)R為12mrro為了提高測(cè)量精度，改為雙液體U管壓差計(jì)，指示液A為含40%

乙醇的水溶液,密唐為920kg/m3,指示液C為煤油.密度為850kg/■。問(wèn)讀數(shù)可以放大多

少倍？此時(shí)讀數(shù)為多少？

解：用U形壓差計(jì)測(cè)量時(shí)，因被測(cè)流體為氣體，則有

外一〃2欠RgPo

用雙液體u管壓差計(jì)測(cè)量時(shí)，有

=R

Pi-P28（PA-PC）

因?yàn)樗鶞y(cè)壓力差相同，聯(lián)立以上二式，可得放大倍數(shù)

R=P。1000

=14.3

-920-850

RPA-PC

此時(shí)雙液體U管的讀數(shù)為

=14.3/?=14.3x12=171.6mm

9.圖示為汽液直接混合式冷凝器，水蒸氣與冷水相遇被冷凝為水，

并沿氣壓管流至地溝排出，現(xiàn)已知真空表的讀數(shù)為78kPa,求氣壓管中水

上升的高度ho

解：p+pgh=P.

題9附圖

7xl3

水柱高度h=J^ZJL=^0=7.95m

pg103X9.8I

10.硫酸流經(jīng)由大小管組成的串聯(lián)管路，其尺寸分別為076X4mm和057X3.5mm,已

知硫酸的密度為1830kg/m,體積流量為9m'/h,試分別計(jì)算硫酸在大管和小管中的（1）質(zhì)

量流量；（2）平均流速；13）質(zhì)量流速。

解:(1)大管：376x4mm

ms=VSp=9xl830=1647(kg/h

匕9/360?！眔.69nVs

0.78540.785x0.068-

G]=〃]P=0.69x1830=12627kg/(m*?s)

(2)小管：巾57x3.5mm

質(zhì)量流量不變此2=1647Ck^h

匕出600「=L27m/s

”,=:-r

~0.78”；0.785x0.05-

〃二%(赍)968O

或:22=0.69(—)2=L27m/s

50

2

G2=K2.p=1.27x1830=2324.1kg/(m-s)

11.如附圖所示，用虹吸管從高位槽向反應(yīng)器加料，高位槽與反應(yīng)器均與大氣相通，且

高位槽中液面恒定?，F(xiàn)要求料液以1m/s的流速在管內(nèi)流動(dòng)，設(shè)料液在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損

失為20J/kg（不包括出口），試確定高位槽中的液面應(yīng)匕虹吸管的出口高出的距離。

解：以高位槽液面為17'面，管出口內(nèi)側(cè)為2-2'面，在17'?2-2'間列柏努

力方程：

Z]g+—；〃；=Z2g+2"+?；+ZW

P2p2

簡(jiǎn)化：，=(g〃；+z%)/g

=(1x1+20)4-9.81=2.09m

12.一水平管由內(nèi)徑分別為33mm及47nlm的兩段直管組成，水在小管內(nèi)以2.5m/s的速

度流向大管，在接頭兩側(cè)相距1m的1、2兩截面處各接一測(cè)壓管，已知兩截而間的壓頭損失

為70mmH?。，問(wèn)兩測(cè)壓管中的水位哪一個(gè)高，相差多少？并作分析。

解：1、2兩截面間列柏努利方程：

Z]+—+—u^=z+—+—id+Z力/

'Pg2g'22pg2g2J

其中：Z|=z2“2=2，彳=1.23m/s

PP122

\h='~=—(w2-〃；)+z〃_J_(123-2.5)+0.07=-0.17m

pg2g2"/2x9.81'

說(shuō)明2截面處測(cè)壓管中水位高。這是因?yàn)樵撎巹?dòng)能小，因而靜壓能高。

13.如附圖所示，用高位槽向一密閉容器送水，容器中的

表壓為80kPa。已知輸送管路為。48x3.5mm的鋼管，管路系統(tǒng)

的能量損失與流速的關(guān)系為ZW,=6.8〃2(不包括出口能量損

失)，試求：

題13附圖

(1)水的流量：

(2)若需將流量增加20%,高位槽應(yīng)提高多少m?

解：(1)如圖在高位槽液面1-1與管出。內(nèi)側(cè)2-2間列柏努利方程

3小心且吟+為+可

簡(jiǎn)化：z^=^-4--w；+ZVVf(1)

P2-

即10x9.81=80x10+-u；+6.Su；

10002--

解得“2=L57m/s

22-333

流量K=-du2=0.785x0.041xl.57=2.07x10m/s=7.45m/h

4-

(2)流量增加20%,H'JM2=1.2x1.57=1.88m/s

此時(shí)有Z\g=—+—M24-Z^V/

P2

z\=(80xlQ4-lx1.882+6.8X1.882)/9.81=10.78m

10002

即高位槽需提升0.78mo

14.附圖所示的是丙烯粕信塔的回流系統(tǒng)，丙煒由心槽回流至

塔頂。丙端貯槽液面恒定，其液面上方的壓力為2.OMPa（表壓），

精緇塔內(nèi)操作壓力為1.3MPa（表壓）。塔內(nèi)丙端管出口處高出貯槽

內(nèi)液面30m,管內(nèi)徑為140mm,丙烯密度為600kg/m\現(xiàn)要求輸送量

題14附圖

為40X1（）3kg/h,管路的全部能量損失為150J/kg（不包括出口能量

損失），試核算該過(guò)程是否需要泵。

解：在貯槽液面17'與回流管出口外側(cè)2-2'間列柏努利方程：

簡(jiǎn)化：包+w,=z,g+立+￡w

PP2

卬，二

P乙

40x10為600x6H0U0

2=1.2m/s

0.781/20.785x0.142

，―吐翳%9+30x9…

=-72I.6J/kg

不需要泵，液體在壓力差的作用下可自動(dòng)回流至塔中

15.用壓縮空氣將密閉容器中的硫酸壓送至敞口高位槽，如附

圖所示。輸送量為2m3/h,輸送管路為037X3.5mm的無(wú)縫鋼管。兩

槽中液位恒定。設(shè)管路的總壓頭損失為1m（不包括出口），硫酸的

密度為1830kg/m%試計(jì)算壓縮空氣的壓力。

題15附圖

解：以容器中液面為17'面，管出口內(nèi)側(cè)為2-2f面，且以1-1'面為基準(zhǔn)，在

i-r?2-2‘同列柏努力方程：

—4--W12+Z]=-+—+z,+\h

Pg2g'P2g--乙'(

簡(jiǎn)化：

—=—+z,+>h.

Pg2g~~乙/

其中：=2"GOO=0786in/s

■三心0.785x0.032

4*

代入：Pl=/^（4"；+Z2+Z%.）

2g

1.

=1830x9.81x（------------x0.7862+12+1）

2x9.81

=234kPa（表壓）

16.某一高位槽供水系統(tǒng)如附圖所示，管子規(guī)格為045X2.5mm。當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí)，壓力

表的讀數(shù)為78kPa。當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，壓力表的讀數(shù)為75kPa,且此時(shí)水槽液面至壓力表處的

能量損失可以表示為EW,=M2J/kg（"為水在管內(nèi)的流速）。試求：

（1）高位槽的液面高度；

（2）閥門(mén)全開(kāi)時(shí)水在管內(nèi)的流量（m3/h）。

解：（1）閥門(mén)全關(guān)，水靜止題16附圖

P=Pgh

,p78x103…

h=—=---------=7.95m

pg103X9.81

（2）閥門(mén)全開(kāi):

在水槽17'面與壓力表2-2'面間列柏努力方程:

簡(jiǎn)化：z8=及+L〃：+ZWf

P2-

r球noi75X10，1，，

7.95x9.81=--------+-u；+u；

KXX)2--

解之：u2=1.412nYs

22_33

流量：Vs.=-J/G=0.785X0.04X1.412=1.773XIOm/s

=6.38m3/h

17.用泵將常壓貯槽中的稀堿液送至蒸發(fā)器中濃縮，如附圖所示。泵進(jìn)口管為089X

3.5mm,堿液在其中的流速為1.5m/s;泵出口管為076X3mm。

貯槽中堿液的液面距蒸發(fā)器入口處的垂直距離為7m。堿液在

管路中的能量損失為40J/kg（不包括出口）蒸發(fā)器內(nèi)堿液蒸

發(fā)壓力保持在20kPa（表壓），堿液的密度為WOOkg/n?。設(shè)泵

的效率為58%,試求該泵的軸功率。

解：取貯槽液面為17極面，蒸發(fā)器進(jìn)料口管內(nèi)側(cè)為2-2

板面，且以17板面為基準(zhǔn)面。

在1-1與2-2間列柏努利方程：

Z|g+—+W(,=Z^g+-+-IC+2匕

P2p2

或叱,=(z,_4)g+](%2-〃「)+Pl+EW(b)

2P

其中：ZFO：0=0（表壓）；5yo

3

z2=7m；^=20X10Pa（表壓）

已知泵入口管的尺寸及堿液流速，可根據(jù)連續(xù)性方程計(jì)算泵出口管中堿液的流速:

dQO

〃2=〃入（T）2=L5（右）2=2.06rn/s

d170

p=1100kg/m3,E麟二40J/kg

將以上各值代入（b）式，可求得輸送堿液所需的外加能量

W,=7X9.81+-!-X2.0624-20x104-40=129J/kg

'21100

堿液的質(zhì)量流量

22

叫=^J2w2p=0.785x().O7x2.06x1100=8.72kg/s

泵的有效功率

N,=Wcms=129x8.72=1125W=1.125kW

泵的效率為58$,則泵的軸功率

kW

N=+=短""

18.如附圖所示，水以15m7h的流量在傾斜管中流過(guò)，管內(nèi)徑由100mm縮小到50nlm。4

8兩點(diǎn)的垂直距離為0.1m,在兩點(diǎn)間連接一U形壓差計(jì)，指示劑為舊氯化碳，其密度為1590

kg/m\若忽略流動(dòng)阻力，試求：

(1)U形管中兩側(cè)的指示劑液面哪側(cè)高，相差多少mm?

(2)若保持流量及其他條件不變，而將管路改為水平放置，則壓差計(jì)的讀數(shù)有何變化？

解：在17與2-2截而間列柏努利方程

Zjg+旦+=Z2g+2%

P2P2

甘%15/3600.

其中b：U,=-------=----------=0.53lm/s

0.785J)20.785x0.12

/15/3600,.

〃2=------r=-----------屋=2.123m/s

0.785〃，O.785xO.O52

z2-Z1=().lm=0

P「P?=②-zJg+gQ；

-Ilf)(1)

P2

=0.1x9.81+0.5x(2.1232_0.5312)=3.093

由靜力學(xué)基本方程：

(2)

(Pl+PgZ\)一(〃2+pgz2)=(p0-p)gR

R=5+Pg"—(〃2+PgZ2)=(Pl-〃2)+Pg(ZLZ2)

(Po-P)g(Po-P)g

3.093x1000-1000x9.81x0.1八…

=------------------------=0.365m

(1590-1000)x9.81

故U形壓差計(jì)兩側(cè)為左低右高。

(2)當(dāng)管路水平放置時(shí)：

由柏努利方程Pi-=-(w；-M,2)

P2-

由靜力學(xué)方程上*心(―

pP

兩式聯(lián)立：型吐包

P2-

可見(jiàn)，流量不變時(shí)，％,〃2不變，即U形壓差計(jì)讀數(shù)不變。

19.附圖所示的是冷凍鹽水循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為1100kg/m3,循環(huán)量為45m'/h。

管路的內(nèi)徑相同，鹽水從川流經(jīng)兩個(gè)換熱器至8的壓頭損失為9m,由8流至力的壓頭損失

為12m,問(wèn):

(1)若泵的效率為70%,則泵的軸功率為多少？

(2)若4處壓力表的讀數(shù)為153kPa,則8處壓力表的讀數(shù)為

多少？

解：(1)對(duì)于循環(huán)系統(tǒng)：

He=Zh『=9+12=21m

N。=“°?匕pg=21x4%6O()X1100X9.81=2.83kW

N?83

軸功率：N=—^=—=4.04kW

〃0.7

(2)A-5列柏努力方程：

^+—u^zA=^+—ul+Z,

簡(jiǎn)化：+ZB+ZhfAB

PSpg

153x103=“8+1100x9.81x(7+9)

.??PL-19656p“(表)

...8處真空度為19656Pa<,

20.用離心泵將20℃水從貯槽送至水洗塔頂部，槽內(nèi)水位維持恒定。泵吸入與壓出管

路直徑相同，均為076X2.5mm。水流經(jīng)吸入與壓出管路（不包括噴頭）的能量損失分別為

EW”=2。/及EW/2=1°〃2（J/kg），式中，〃為水在管內(nèi)的流速。在操作條件下，泵入

口真空表的讀數(shù)為26.6kPa,噴頭處的壓力為98.1kPa（表壓）。

試求泵的有效功率。

解：以水槽液面為17截面，泵入口處為2-2截面，且以

1-1面為基準(zhǔn)面。在兩截面間列柏努利方程

節(jié)斗…I

簡(jiǎn)化為z2g+-+-LC+ZW=0

P2-

即“X98-竺辭+、；+加=。

解得〃2=2」8m/s

在水槽17截而與噴頭處3-3截面間列柏努利方程

3骨5+…+段,…

簡(jiǎn)化為叱=z3g+正++ZW/

P2

即W=z^g+H—+2〃~+10w~=z^g+—+12.5〃；

P2p

其中〃="3="2=2.18m/s

QO[X]()3

則W=14x9.81+------+12.5X2.182=294.8J/kg

,1000

22

水的流量：ms=V5p=^z/p=0.785x0.07lx2.18xl000=8.63kg/s

泵有效功率N,=msWe=8.63x294.8=25441V=2.544kW

21.25℃水以35mVh的流量在0/6X3mm的管道中流,動(dòng)，試判斷水在管內(nèi)的流動(dòng)類(lèi)型。

解：查附錄25七水物性：

p=996.95kg/m\〃=O.9O3cP

,,3"

〃/36叫=2.53m/s

0.785J-0.785x0.072

Re告”言鏟“….

為湍流

22.運(yùn)動(dòng)黏度為3.2乂10一、2/$的有機(jī)液體在076X3.5mm的管內(nèi)流動(dòng)，試確定保持管

內(nèi)層流流動(dòng)的最大流量。

八chipdu

解:Re=--=一=2000

Pv

2000v_2000x3.2xl0~5

=0.927m；s

"maxd~0.069

2-33

Vmax=2黯=0.785x0.069x0.927=3.46x10m/s

III**A4IIId

=12.46m3/h

23.計(jì)算10℃水以2.7乂10-%3/$的流量流過(guò)057乂3.5面1、長(zhǎng)20nl水平鋼管的能量損

失、壓頭損失及壓力損失，（設(shè)管壁的粗糙度為0.5mm）

匕2.7x10-3

解:=----;--=-------------=l.376m/s

0.785J-0.785x0.05-

10℃水物性:

-3

p=999.7kg/m\/z=1.3O5xI0pu-s

^=^p=0.05x999.7xl.376=527xI04

M1.305x10-3

居二。a

查得2=0.041

20L376?

ZW/=入=0.04lx=15.53J/kg

d20X)5

Z%=、，?//=L583m

\Pf=IVVZ-p=15525P(l

24.如附圖所示，水從高位槽流向低位貯槽，管路系統(tǒng)中有兩個(gè)90。標(biāo)準(zhǔn)彎頭及一個(gè)

極止閥，管內(nèi)徑為100mm,管長(zhǎng)為20m°設(shè)摩擦系數(shù)2二0.03,試求：

(1)截止閥全開(kāi)時(shí)水的流量；

(2)將閥門(mén)關(guān)小至半開(kāi)，水流量減少的百分?jǐn)?shù)。

解：如圖取高位槽中液面為1-1'面，低位貯槽液面為2-2'截面，且以2-2‘面為基

準(zhǔn)面。在1-1,與2-2'截面間列柏努利方程:

12P\12小

z1g+”+-=z：+-u+―+ZW

2PS22p

其中：zi=4：ui^O：pi=0(表壓)：

Z2=0；u^^O：PFO(表壓)

簡(jiǎn)化得Z|g=2W/

各管件的局部阻力系數(shù)：

進(jìn)口突然縮小<=0.5

905標(biāo)準(zhǔn)彎頭2個(gè)7=0.75x2=1.5

極止間(全開(kāi))<=6.0

出口突然擴(kuò)大7=1.0

Z^=0.5+1.5+6.0+1.0=9.0

EW..=(+2-1—=(9.0+0.03x—>1—=75/

(d)2I0.1J2

4x9.81=7.5/

u=2.29m/s

水流量/=：d%=0.785x0.12x2.29=0.018m3/s=64.8m3/h

(2)截止閥關(guān)小至半開(kāi)時(shí):

截止閥半開(kāi)的局部阻力系數(shù)<=9.5

此時(shí)總阻力

20、〃,

zvv/=zr'+2-12.5+0.03x-------=9.25〃

fId0.1J2

閥門(mén)關(guān)小后，局部阻力發(fā)生變化，但由于高位槽高度Z1不變，所以管路總阻力不變,

即ZWf.=E%

7.5//2=9.25"2

力=0.9

匕uV9.25

即流量減少10%。

25.如附圖所示，用泵將貯槽中20°C的水以40m3/h的流量輸送至高位槽。兩槽的液位

恒定.且相差20m,揄送管內(nèi)徑為100mm,管子總長(zhǎng)為80n?（包，括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）。

試計(jì)算泵所需的有效功率。(設(shè)管壁的粗糙度為0.2mm)

,,40/

解：-600LS

2j20.785x0.12

4

20℃水物性:p=998,2kg/m3,2=1.005cP

替以箜生誓"4。5乂1。5

卜i1.005x1()7

根據(jù)￡/4=0.2/100=0.002,查得2=().025

在貯槽1截面到高位槽2截面間列柏努力方程：

Z|g+a+:〃；+叱=z?g+也+。成+E叱

P?P2

簡(jiǎn)化：此=Z2#+ZW/

/Vu/+八八以801.4152

而：LVVr=K-------------=0.025x—x---------=20.0J/k

/d20.12

=20x9.81+20.0=216.2J/kg

叫=匕R=4%6猶99&2=11.09kg/s

Ne=W^-mx=216.2x11.09=2398W=2.40kW

26.有一等徑管路如圖所示，從4至8的總能量損失為EW；。B

若壓差計(jì)的讀數(shù)為凡指示液的密度為Pg管路中流體的密度為「，

試推導(dǎo)ZW/的計(jì)算式。

解:在彳-8截面間列柏努利方程，有

題26附圖

Z,g+￡+#=z,g+賁+1”叼

等徑直管，故上式簡(jiǎn)化為

z.g+￡=z近乎+ZW,

PAPB

XWf^（zA-zB）g+~（D

P

對(duì)于U形壓差計(jì)，由靜力學(xué)方程得

PA+ZAP8=PR+（2?-R）居+Rp（、g

（PA-外）+區(qū)-zQ外=R（P0-P）g⑵

(1)、(2)聯(lián)立，得

ZW-R（p。-p）g

一p

27.求常壓下35℃的空氣以12m/s的速度流經(jīng)120m長(zhǎng)的水平通風(fēng)管的能量損失和壓力

損失。管道板面為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)為300mm,寬為200mm。(沒(méi)e/d=0.0005)

解：當(dāng)量直徑:

4ablab2x03x0.2..

de=----=----------=0n.24m

2（。+與a+b0.3+0.2

_6

35C空氣物性：p=l.l465kg/m\//=18.85xIOpa-s

Re-d/P_0.24x1.1465xl2

=1.752xlO5

'~p~~18.85x1（）-6

由%=0.0005,查得4=0.019

.-.￡Wx——=0.019x—x—=684J1<g

f=

de20.242

△Pf=YWf-p=684x1.1465=784.2Pa

28.如附圖所示，密度為800kg/m\黏度為1.5mPa.s的

液體，由敞口高位槽經(jīng)0l14X4mm的鋼管流入一密閉容器中，

其壓力為0.16MPa（表壓），兩槽的液位恒定。液體在管內(nèi)的

流速為1.5m/s,管路中間間為半開(kāi)，管壁的相對(duì)粗糙度￡/d=

0.002,試計(jì)算兩槽液面的垂直距離Az。

題28附圖

解：在高位槽1截面到容器2截面間列柏努力方程：

簡(jiǎn)化：Azg=0~+ZW/

P

chip0.106x800x1.5,

Rc=--=----------：---=8o.4A8Ox[0n4

〃1.5x10-3

由%=0.002,查得4=0.026

管路中：進(jìn)口J=0.5

90℃彎頭自=().752個(gè)

半開(kāi)閘閥J=4.5

出口“1

...ZW=(/+=(0.026X30+160+().5+2x().75+4.5+l)x—

fd20.1062

=60.87J/kg

二.Az=(匕■+2匕)/g=(°'16X|()+60.87)/9.81=26.6m

p800

29.從設(shè)備排出的廢氣在放空前通過(guò)一個(gè)洗滌塔，以除去其中的有害物質(zhì)，流程如附圖

所示。氣體流量為3600m7h,廢氣的物理性質(zhì)與50"C的空氣相近，在鼓風(fēng)機(jī)吸入管路上裝

有U形壓差計(jì)，指示液為水，其讀數(shù)為60mm°揄氣管與放空管的內(nèi)徑均為250mm,管長(zhǎng)與管

件、閥門(mén)的當(dāng)量長(zhǎng)度之和為55m（不曲括進(jìn)、出塔及管出口阻力），放空口與鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口管

水平面的垂直距離為15m,已估計(jì)氣體通過(guò)洗滌塔填料層的壓力降為2.45kPa。管壁的絕對(duì)

粗糙度取為0.15mm,大氣壓力為101.3kPa。試求鼓風(fēng)機(jī)的有效功率。

解：以吸入管測(cè)壓處為1-T而，洗滌塔管出口內(nèi)側(cè)為2-2'面,

列柏努力方程：

Zig+a+1+W,=Z2g+及++ZW,

P2p2

簡(jiǎn)化：-5-+IV=z2^+Zivz

題29附圖

其中：P]=pHOgR=\OOOx9.81X0.06=588.6pa

匕36。%。。

=20.38m/s

0.785xJ20.785x0.252

-6

50C空氣物性：p=1.093kg/m\//=19.6x10pa-s

G=%=*辿空空=2.84x105

N19.6x10-6

又￡==0.0006

d250

查得2=0.018

...工匕=。上尹+蠢+品號(hào)+W祥

55「、20,382245x1()3

=(0.018x-----+1.5)x---------

0.2521.093

=337SJ/kg

We=z2g+ZW/-/?|/p

=15x9.81+3375-588.6/1.093=2983.6J/kg

/.Ne="聯(lián)=匕?p?強(qiáng)=36明1.093x2983.6=3.26kW

ssl/3oOC,

30.密度為850kg/m3的溶液，在內(nèi)徑為0.1m的管路中流動(dòng)。當(dāng)流量為4.2x10-3m3/s時(shí),

溶液在6m長(zhǎng)的水平管段上產(chǎn)生450Pa的壓力損失，試求該溶液的黏度。

解：流速

八流再尚U二°535m/s

設(shè)液體在管內(nèi)為層流流動(dòng)，則

A32〃/〃

黏度"=鬻~=3；：K；；5=°0438Pa,s

口而“0.1x850x0.535，八

校核Re:Re=-2―=---------------------=1038<2000

N0.0438

流動(dòng)為層流，以上計(jì)算正確。該液體的黏度為0.0438Pa?s。

31.黏度為30cP、密度為900kg/m3的某油品自容器力流過(guò)內(nèi)徑40mm的管路進(jìn)入容器8。

兩容器均為敞口，液面視為不變。管路中有一閥門(mén)，閥前管長(zhǎng)50m,

閥后管長(zhǎng)20m(均包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí),

閥前后的壓力表讀數(shù)分別為88.3kPa和44.2kPa?，F(xiàn)將閥門(mén)打開(kāi)至

1/4開(kāi)度，閥門(mén)阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度為30m。試求：

(1)管路中油品的流量；

(2)定性分析閥前、閥后壓力表讀數(shù)的變化。

解：(1)閥關(guān)閉時(shí)流體靜止，由靜力學(xué)基本方程可得：

Pl-Pa_88.3X1(?