1、第 138 頁 共 138 頁第一章 流體流動與輸送機械1. 燃燒重油所得的燃燒氣，經分析知其中含co28.5，o27.5，n276，h2o8（體積），試求此混合氣體在溫度500、壓力101.3kpa時的密度。解：混合氣體平均摩爾質量    混合密度        2已知20下水和乙醇的密度分別為998.2 kg/m3和789kg/m3,試計算50（質量）乙醇水溶液的密度。又知其實測值為935 kg/m3，計算相對誤差。解：乙醇水溶液的混合密度     &

2、#160;      相對誤差：     3在大氣壓力為101.3kpa的地區，某真空蒸餾塔塔頂的真空表讀數為85kpa。若在大氣壓力為90 kpa的地區，仍使該塔塔頂在相同的絕壓下操作，則此時真空表的讀數應為多少？解：  4如附圖所示，密閉容器中存有密度為900 kg/m3的液體。容器上方的壓力表讀數為42kpa，又在液面下裝一壓力表，表中心線在測壓口以上0.55m，其讀數為58 kpa。試計算液面到下方測壓口的距離。解：液面下測壓口處壓力     5.

3、 如附圖所示，敞口容器內盛有不互溶的油和水，油層和水層的厚度分別為700mm和600mm。在容器底部開孔與玻璃管相連。已知油與水的密度分別為800 kg/m3和1000 kg/m3。（1）計算玻璃管內水柱的高度；（2）判斷a與b、c與d點的壓力是否相等。解：（1）容器底部壓力             （2）  6水平管道中兩點間連接一u形壓差計，指示液為汞。已知壓差計的讀數為30mm，試分別計算管內流體為（1）水；（2）壓力為101.3kpa、溫度為20的空氣時壓力差。解：（1）

4、60;  （2）空氣密度                      空氣密度較小， 7用一復式u形壓差計測量水流過管路中a、b兩點的壓力差。指示液為汞，兩u形管之間充滿水，已知h1=1.2m，h2=0.4m，h4=1.4m，h3=0.25m，試計算a、b兩點的壓力差。解：圖中1、2為等壓面，即         

5、;                    (1)又                   (2)將(2)代入(1)中:             

6、;                                       8根據附圖所示的雙液體u管壓差計的讀數，計算設備中氣體的壓力，并注明是表壓還是絕壓。已知壓差計中的兩種指示液為油和水，其密度分別為920 kg/m3和998 kg/m3，壓差計的讀

7、數r300mm。兩擴大室的內徑d為60mm，u管的內徑d為6mm。解: 1. 2 為等壓面,              又                   (表壓) 9 為了排出煤氣管中的少量積水，用附圖所示的水封裝置，水由煤氣管道中的垂直支管排出。已知煤氣壓力為10kpa（表壓），試求水封管插入液面下的深度h。解:  煤氣

8、表壓      10絕對壓力為540kpa、溫度為30的空氣，在108×4mm的鋼管內流動，流量為1500m3/h（標準狀況）。試求空氣在管內的流速、質量流量和質量流速。 解:  標準狀況下空氣的密度:                      操作條件下密度:       &#

9、160;      體積流速:          11硫酸流經由大小管組成的串聯管路，其尺寸分別為76×4mm和57×3.5mm。已知硫酸的密度為1831 kg/m3，體積流量為9m3/h,試分別計算硫酸在大管和小管中的（1）質量流量；（2）平均流速；（3）質量流速。  解:  (1) 大管:            &

10、#160;                         (2) 小管:            質量流量不變       或:          &

11、#160;             12 如附圖所示，用虹吸管從高位槽向反應器加料，高位槽與反應器均與大氣相通，且高位槽中液面恒定。現要求料液以1m/s的流速在管內流動，設料液在管內流動時的能量損失為20j/kg（不包括出口），試確定高位槽中的液面應比虹吸管的出口高出的距離。解:  以高位槽液面為1-1面,管出口內側為2-2面,在1-1 2-2間列柏努力方程:          

12、;  簡化:                      13用壓縮空氣將密閉容器（酸蛋）中的硫酸壓送至敞口高位槽，如附圖所示。輸送量為0.1m3/min，輸送管路為38×3mm的無縫鋼管。酸蛋中的液面離壓出管口的位差為10m，且在壓送過程中不變。設管路的總壓頭損失為3.5m（不包括出口），硫酸的密度為1830 kg/m3，問酸蛋中應保持多大的壓力？解: 以酸蛋中液面為1-1面,管出口內側

13、為2-2面,且以1-1面為基準,在1-12-2間列柏努力方程:            簡化:            其中:    代入:                      

14、    14如附圖所示，某鼓風機吸入管內徑為200mm，在喇叭形進口處測得u形壓差計讀數r15mm（指示液為水），空氣的密度為1.2 kg/m3，忽略能量損失。試求管道內空氣的流量。  解:  如圖,在1-1 2-2間列柏努力方程:                其中:       簡化:      

15、0;  而:                 流量:   15甲烷在附圖所示的管路中流動。管子的規格分別為219×6mm和159×4.5mm，在操作條件下甲烷的平均密度為1.43 kg/m3，流量為1700m3/h。在截面1和截面2之間連接一u形壓差計，指示液為水，若忽略兩截面間的能量損失，問u形壓差計的讀數r為多少？解:  在1, 2截面間列柏努力方程:   

16、60;        簡化:          或:       其中:                            又    &

17、#160;        16如附圖所示，用泵將20水從水池送至高位槽，槽內水面高出池內液面30m。輸送量為30 m3/h，此時管路的全部能量損失為40j/kg。設泵的效率為70，試求泵所需的功率。   解:  在水池1面與高位槽2面間列柏努力方程:    簡化:                   

18、;                       17附圖所示的是丙烯精餾塔的回流系統，丙烯由貯槽回流至塔頂。丙烯貯槽液面恒定，其液面上方的壓力為2.0mpa（表壓），精餾塔內操作壓力為1.3mpa（表壓）。塔內丙烯管出口處高出貯槽內液面30m，管內徑為140mm，丙烯密度為600kg/m3。現要求輸送量為40×103kg/h，管路的全部能量損失為150j/kg（不包括出口能量損

19、失），試核算該過程是否需要泵。 解:  在貯槽液面1-1與回流管出口外側2-2間列柏努力方程:   簡化:                                         不需要泵,液體在壓力差的作用下可自動回流至

20、塔中 18某一高位槽供水系統如附圖所示，管子規格為45×2.5mm。當閥門全關時，壓力表的讀數為78kpa。當閥門全開時，壓力表的讀數為75 kpa，且此時水槽液面至壓力表處的能量損失可以表示為j/kg（u為水在管內的流速）。試求：（1）高位槽的液面高度；（2）閥門全開時水在管內的流量（m3/h）。解:  (1) 閥門全關,水靜止                     (2) 閥門全開

21、:         在水槽1-1面與壓力表2-2面間列柏努力方程:                       簡化:                 解之:&

22、#160;               流量:                         19附圖所示的是冷凍鹽水循環系統。鹽水的密度為1100 kg/m3，循環量為45 m3/h。管路的內徑相同，鹽水從a流經兩個換熱器至b的壓頭損失

23、為9m，由b流至a的壓頭損失為12m，問：（1）若泵的效率為70，則泵的軸功率為多少？（2）若a處壓力表的讀數為153kpa，則b處壓力表的讀數為多少？ 解:  (1) 對于循環系統:                               (2) 列柏努力方程:   

24、60;          簡化:                            b處真空度為19656 pa。 2025水在60×3mm的管道中流動，流量為20m3/h，試判斷流型。解:  查附錄25水物性:   

25、0;                          為湍流 21運動粘度為3.2×105m2/s的有機液體在76×3.5mm的管內流動，試確定保持管內層流流動的最大流量。解:                 

26、0;   22計算10水以2.7×103m3/s的流量流過57×3.5mm、長20m水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。（設管壁的粗糙度為0.5mm）解:       10水物性:                        查得       

27、              23如附圖所示，用泵將貯槽中的某油品以40m3/h的流量輸送至高位槽。兩槽的液位恒定，且相差20m，輸送管內徑為100mm，管子總長為45m（包括所有局部阻力的當量長度）。已知油品的密度為890kg/m3，粘度為0.487pa·s，試計算泵所需的有效功率。解:       在貯槽1截面到高位槽2截面間列柏努力方程:    簡化:  而:   

28、;            24一列管式換熱器，殼內徑為500mm，內裝174 根25×2.5mm的鋼管，試求殼體與管外空間的當量直徑。解:   25求常壓下35的空氣以12m/s的速度流經120m長的水平通風管的能量損失和壓力損失。管道截面為長方形，長為300mm，寬為200mm。（設0.0005） 解:  當量直徑:            35空

29、氣物性:              由 ,查得              26如附圖所示，密度為800 kg/m3、粘度為1.5 mpa·s 的液體，由敞口高位槽經114×4mm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。液體在管內的流速為1.5m/s，管路中閘閥為半開，管壁的相對粗糙度0.002，試計算兩槽液面的垂直距

30、離。     解:  在高位槽1截面到容器2截面間列柏努力方程:           簡化:               由     ,查得          管路中:  進口  

31、                        90彎頭       2個                   半開閘閥 

32、0;                    出口                                

33、0;             27從設備排出的廢氣在放空前通過一個洗滌塔，以除去其中的有害物質，流程如附圖所示。氣體流量為3600m3/h，廢氣的物理性質與50的空氣相近，在鼓風機吸入管路上裝有u形壓差計，指示液為水，其讀數為60mm。輸氣管與放空管的內徑均為250mm，管長與管件、閥門的當量長度之和為55m（不包括進、出塔及管出口阻力），放空口與鼓風機進口管水平面的垂直距離為15m，已估計氣體通過洗滌塔填料層的壓力降為2.45kpa。管壁的絕對粗糙度取為0.15mm，大氣壓力為101

34、.3 kpa。試求鼓風機的有效功率。解:  以吸入管測壓處為1-1面,洗滌塔管出口內側為2-2面,列柏努力方程:               簡化:        其中:                     

35、;     50空氣物性:                    又          查得                    

36、;                                                     &

37、#160;                     28如附圖所示，用離心泵將某油品輸送至一密閉容器中。a、b處壓力表的讀數分別為1.47mpa、1.43 mpa，管路尺寸為89×4mm，a、b兩點間的直管長度為40m，中間有6個90º標準彎頭。已知油品的密度為820 kg/m3，粘度為121mpa·s，試求油在管路中的流量。解:  在ab間列柏努力方程: 

38、            簡化:                      又      油品粘度大, 設流動為層流.      900標準彎頭       &#

39、160;        解得                       假設正確     2920苯由高位槽流入貯槽中，兩槽均為敞口，兩槽液面恒定且相差5m。輸送管為38×3mm的鋼管（0.05mm）總長為100m（包括所有局部阻力的當量長度），求苯的流量。  解:  在兩槽間

40、列柏努力方程,并簡化:             即:       代入數據:        化簡得:                         查完全湍流

41、區          設   ,  由(1)式得     由附錄查得20苯物性:                查圖，再設  ，由（1）得                查得

42、60; 假設正確            流量：  30如附圖所示，密度為的流體以一定的流量在一等徑傾斜管道中流過。在a、b兩截面間連接一u形壓差計，指示液的密度為0，讀數為r。已知a、b兩截面間的位差為，試求：（1）       ab間的壓力差及能量損失；（2） 若將管路水平放置而流量保持不變，則壓差計讀數及ab間的壓力差為多少?  解：（1）在a-a與b-b間柏努利方程：   

43、0;      其中  =                對于u形差壓計                           （2）水平放置時     

44、;  流量不變  管路總能量損失不變。        而u形差壓計讀數r實際反映了阻力的大小，所以r不變。     此時， 31如附圖所示，高位槽中水分別從bc與bd兩支路排出，其中水面維持恒定。高位槽液面與兩支管出口間的距離為10m。ab管段的內徑為38mm、長為28m；bc與bd支管的內徑相同，均為32mm，長度分別為12m、 15m（以上各長度均包括管件及閥門全開時的當量長度）。各段摩擦系數均可取為0.03。試求：（1）bc支路閥門全關而bd支路閥門

45、全開時的流量；（2）bc支路與bd支路閥門均全開時各支路的流量及總流量。    解：（1）在高位槽液面與bd管出口外側列柏努利方程：                簡化 ：    而      有：          化簡      

46、60;        又由連續性方程：                     代入上式：                     

47、0;  解得：         流量：  （2）當 bd，bc支路閥均全開時：     c ，d出口狀態完全相同，分支管路形如并聯管路，                           

48、     (1)又  =                                  (2)在高位槽液面與bd出口列柏努利方程：       &

49、#160;                             (3)將（2）代入（3）式中：  解得：流量：              32在內徑為80mm的管道上安裝一標準孔板流量計，孔徑為4

50、0mm，u形壓差計的讀數為350mmhg。管內液體的密度為1050kg/m3，粘度為0.5cp，試計算液體的體積流量。解：    設，查得       而               假設正確，以上計算有效。33用離心泵將20水從水池送至敞口高位槽中，流程如附圖所示，兩槽液面差為12m。輸送管為57×3.5mm的鋼管，總長為220m（包括所有局部阻力的當量長度）。用孔板流量計測量水流量，

51、孔徑為20mm，流量系數為0.61，u形壓差計的讀數為400mmhg。摩擦系數可取為0.02。試求：（1）水流量，m3/h；（2）每kg水經過泵所獲得的機械能。    解：（1）                       （2）以水池液面為面，高位槽液面為面，在面間列柏努利方程：        &

52、#160;   簡化:     而     其中：                   34以水標定的轉子流量計用來測量酒精的流量。已知轉子的密度為7700 kg/m3，酒精的密度為790 kg/m3，當轉子的刻度相同時，酒精的流量比水的流量大還是小？試計算刻度校正系數。  解：      

53、;    酒精流量比水大 35在一定轉速下測定某離心泵的性能，吸入管與壓出管的內徑分別為70mm和50mm。當流量為30 m3/h時，泵入口處真空表與出口處壓力表的讀數分別為40kpa和215kpa，兩測壓口間的垂直距離為0.4m，軸功率為3.45kw。試計算泵的壓頭與效率。       解：                   

54、;  在泵進出口處列柏努力方程，忽略能量損失；                                           =27.07m   

55、0;                     36在一化工生產車間，要求用離心泵將冷卻水從貯水池經換熱器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比貯水池中液面高出10m，管路總長為400m（包括所有局部阻力的當量長度）。管內徑為75mm，換熱器的壓頭損失為，摩擦系數可取為0.03。此離心泵在轉速為2900rpm時的性能如下表所示：q/(m3/s)00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.

56、0070.008h/m2625.524.5232118.515.5128.5 試求：（1）管路特性方程； （2）泵工作點的流量與壓頭。        解：（1）管路特性曲線方程：                             &#

57、160;                                         （2）在坐標紙中繪出泵的特性曲線及管路特性曲線的工作點：       

58、            37用離心泵將水從貯槽輸送至高位槽中，兩槽均為敞口，且液面恒定。現改為輸送密度為1200 kg/m3的某水溶液，其它物性與水相近。若管路狀況不變，試說明：（1）輸送量有無變化？（2）壓頭有無變化？（3）泵的軸功率有無變化？（4）泵出口處壓力有無變化？解：變化時，泵特性曲線不變。          管路特性曲線    不變（1） 

59、60;     輸送量不變； （2）壓頭不變；（3）       軸功率：           增加 （4）在貯槽液面1-1和泵出口2-2間列柏努力方程：        簡化：工作點q，不變，不變即隨的增加而增加。  38用離心泵向設備送水。已知泵特性方程為，管路特性方程為，兩式中q的單位均為m3/h，h的單

60、位為m。試求該泵的輸送量；     解：                             聯立：            解得： 39用型號為is65-50-125的離心泵將敞口貯槽中

61、80的水送出，吸入管路的壓頭損失為4m，當地大氣壓為98kpa。試確定此泵的安裝高度。               解：查附錄：水，           is65-50-125泵氣蝕余量 npsh=2.0m          泵允許安裝高度：    

62、                               =                    = &

63、#160;        為安全起見，再降低，即          即泵需要安裝在水槽液面以下或更低。 40用油泵從貯槽向反應器輸送44的異丁烷，貯槽中異丁烷液面恒定，其上方絕對壓力為652kpa。泵位于貯槽液面以下1.5m處，吸入管路全部壓頭損失為1.6m。44時異丁烷的密度為530kg/m3，飽和蒸汽壓為638 kpa。所選用泵的允許汽蝕余量為3.5m，問此泵能否正常操作？    &

64、#160;   解：泵允許的安裝高度：                                              

65、                                                    此泵安

66、裝不當，會發生氣蝕現象。 41用內徑為100mm的鋼管將河水送至一蓄水池中，要求輸送量為70m3/h。水由池底部進入，池中水面高出河面26m。管路的總長度為60m，其中吸入管路為24m（均包括所有局部阻力的當量長度），設摩擦系數為0.028。 今庫房有以下三臺離心泵，性能如下表，試從中選用一臺合適的泵，并計算安裝高度。設水溫為20，大氣壓力為101.3kpa。（略） 序號型號q，m3/hh，mn，rpm，（npsh）允1is100-80-125601002420290067784.04.52is100-80-160601003632290070783.54.03is100-80-20

67、0601005450290065763.03.6 解：在河水與蓄水池面間列柏努力方程，并簡化：             其中：            由   選泵is100-80-160   氣蝕余量以計水，            

68、;      減去安全余量，實為。即泵可安裝在河水面上不超過的地方。 42 常壓貯槽內裝有某石油產品，在貯存條件下其密度為760 kg/m3。現將該油品送入反應釜中，輸送管路為57×2mm，由液面到設備入口的升揚高度為5m，流量為15m3/h。釜內壓力為148kpa（表壓），管路的壓頭損失為5m（不包括出口阻力）。試選擇一臺合適的油泵。解：      在水槽液面與輸送管內側面間列柏努力方程，簡化有：         

69、         由q= 查油泵性能，選泵60y-60b 其性能為；   流量：    43現從一氣柜向某設備輸送密度為1.36kg/m3的氣體，氣柜內的壓力為650pa（表壓），設備內的壓力為102.1kpa（絕壓）。通風機輸出管路的流速為12.5m/s，管路中的壓力損失為500pa。試計算管路中所需的全風壓。（設大氣壓力為101.3kpa）      解：   &

70、#160;                       1. 燃燒重油所得的燃燒氣，經分析知其中含co28.5，o27.5，n276，h2o8（體積），試求此混合氣體在溫度500、壓力101.3kpa時的密度。 解：混合氣體平均摩爾質量    混合密度        2已知20下水和乙醇的

71、密度分別為998.2 kg/m3和789kg/m3,試計算50（質量）乙醇水溶液的密度。又知其實測值為935 kg/m3，計算相對誤差。解：乙醇水溶液的混合密度            相對誤差：     3在大氣壓力為101.3kpa的地區，某真空蒸餾塔塔頂的真空表讀數為85kpa。若在大氣壓力為90 kpa的地區，仍使該塔塔頂在相同的絕壓下操作，則此時真空表的讀數應為多少？解：  4如附圖所示，密閉容器中存有密度為900 kg/m3的液體。容器

72、上方的壓力表讀數為42kpa，又在液面下裝一壓力表，表中心線在測壓口以上0.55m，其讀數為58 kpa。試計算液面到下方測壓口的距離。解：液面下測壓口處壓力     5. 如附圖所示，敞口容器內盛有不互溶的油和水，油層和水層的厚度分別為700mm和600mm。在容器底部開孔與玻璃管相連。已知油與水的密度分別為800 kg/m3和1000 kg/m3。（1）計算玻璃管內水柱的高度；（2）判斷a與b、c與d點的壓力是否相等。解：（1）容器底部壓力           

73、  （2）  6水平管道中兩點間連接一u形壓差計，指示液為汞。已知壓差計的讀數為30mm，試分別計算管內流體為（1）水；（2）壓力為101.3kpa、溫度為20的空氣時壓力差。解：（1）   （2）空氣密度                      空氣密度較小， 7用一復式u形壓差計測量水流過管路中a、b兩點的壓力差。指示液為汞，兩u形管之間充滿水，已知h

74、1=1.2m，h2=0.4m，h4=1.4m，h3=0.25m，試計算a、b兩點的壓力差。解：圖中1、2為等壓面，即                             (1)又              

75、     (2)將(2)代入(1)中:                                                

76、60;   8根據附圖所示的雙液體u管壓差計的讀數，計算設備中氣體的壓力，并注明是表壓還是絕壓。已知壓差計中的兩種指示液為油和水，其密度分別為920 kg/m3和998 kg/m3，壓差計的讀數r300mm。兩擴大室的內徑d為60mm，u管的內徑d為6mm。解: 1. 2 為等壓面,              又                 &

77、#160; (表壓) 9 為了排出煤氣管中的少量積水，用附圖所示的水封裝置，水由煤氣管道中的垂直支管排出。已知煤氣壓力為10kpa（表壓），試求水封管插入液面下的深度h。解:  煤氣表壓      10絕對壓力為540kpa、溫度為30的空氣，在108×4mm的鋼管內流動，流量為1500m3/h（標準狀況）。試求空氣在管內的流速、質量流量和質量流速。 解:  標準狀況下空氣的密度:           &#

78、160;          操作條件下密度:              體積流速:          11硫酸流經由大小管組成的串聯管路，其尺寸分別為76×4mm和57×3.5mm。已知硫酸的密度為1831 kg/m3，體積流量為9m3/h,試分別計算硫酸在大管和小管中的（1）質

79、量流量；（2）平均流速；（3）質量流速。  解:  (1) 大管:                                      (2) 小管:        

80、0;   質量流量不變       或:                        12 如附圖所示，用虹吸管從高位槽向反應器加料，高位槽與反應器均與大氣相通，且高位槽中液面恒定。現要求料液以1m/s的流速在管內流動，設料液在管內流動時的能量損失為20j/kg（不包括出口），試確定高位槽中的液面應比虹吸管的出口高出

81、的距離。解:  以高位槽液面為1-1面,管出口內側為2-2面,在1-1 2-2間列柏努力方程:            簡化:                      13用壓縮空氣將密閉容器（酸蛋）中的硫酸壓送至敞口高位槽，如附圖所示。輸送量為0.1m3/min，輸送管路為38×3mm的

82、無縫鋼管。酸蛋中的液面離壓出管口的位差為10m，且在壓送過程中不變。設管路的總壓頭損失為3.5m（不包括出口），硫酸的密度為1830 kg/m3，問酸蛋中應保持多大的壓力？解: 以酸蛋中液面為1-1面,管出口內側為2-2面,且以1-1面為基準,在1-12-2間列柏努力方程:            簡化:            其中:    代入:   

83、60;                      14如附圖所示，某鼓風機吸入管內徑為200mm，在喇叭形進口處測得u形壓差計讀數r15mm（指示液為水），空氣的密度為1.2 kg/m3，忽略能量損失。試求管道內空氣的流量。  解:  如圖,在1-1 2-2間列柏努力方程:         

84、;       其中:       簡化:         而:                 流量:   15甲烷在附圖所示的管路中流動。管子的規格分別為219×6mm和159×4.5mm，在操作條件下甲烷的平均密度為1.43 kg/m3，流量為

85、1700m3/h。在截面1和截面2之間連接一u形壓差計，指示液為水，若忽略兩截面間的能量損失，問u形壓差計的讀數r為多少？解:  在1, 2截面間列柏努力方程:            簡化:          或:       其中:           &#

86、160;                又             16如附圖所示，用泵將20水從水池送至高位槽，槽內水面高出池內液面30m。輸送量為30 m3/h，此時管路的全部能量損失為40j/kg。設泵的效率為70，試求泵所需的功率。   解:  在水池1面與高位槽2面間列柏努力方程:   

87、簡化:                                          17附圖所示的是丙烯精餾塔的回流系統，丙烯由貯槽回流至塔頂。丙烯貯槽液面恒定，其液面上方的壓力為2.0mpa（表壓），精餾塔內操作

88、壓力為1.3mpa（表壓）。塔內丙烯管出口處高出貯槽內液面30m，管內徑為140mm，丙烯密度為600kg/m3。現要求輸送量為40×103kg/h，管路的全部能量損失為150j/kg（不包括出口能量損失），試核算該過程是否需要泵。 解:  在貯槽液面1-1與回流管出口外側2-2間列柏努力方程:   簡化:                        &#

89、160;                不需要泵,液體在壓力差的作用下可自動回流至塔中 18某一高位槽供水系統如附圖所示，管子規格為45×2.5mm。當閥門全關時，壓力表的讀數為78kpa。當閥門全開時，壓力表的讀數為75 kpa，且此時水槽液面至壓力表處的能量損失可以表示為j/kg（u為水在管內的流速）。試求：（1）高位槽的液面高度；（2）閥門全開時水在管內的流量（m3/h）。解:  (1) 閥門全關,水靜止  &

90、#160;                  (2) 閥門全開:         在水槽1-1面與壓力表2-2面間列柏努力方程:                     

91、  簡化:                 解之:                流量:                  

92、60;      19附圖所示的是冷凍鹽水循環系統。鹽水的密度為1100 kg/m3，循環量為45 m3/h。管路的內徑相同，鹽水從a流經兩個換熱器至b的壓頭損失為9m，由b流至a的壓頭損失為12m，問：（1）若泵的效率為70，則泵的軸功率為多少？（2）若a處壓力表的讀數為153kpa，則b處壓力表的讀數為多少？ 解:  (1) 對于循環系統:                &

93、#160;              (2) 列柏努力方程:              簡化:                          &#

94、160; b處真空度為19656 pa。 2025水在60×3mm的管道中流動，流量為20m3/h，試判斷流型。解:  查附錄25水物性:                              為湍流 21運動粘度為3.2×105m2/s的有機液體在76×3.5mm的管內流動

95、，試確定保持管內層流流動的最大流量。解:                     22計算10水以2.7×103m3/s的流量流過57×3.5mm、長20m水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。（設管壁的粗糙度為0.5mm）解:       10水物性:        

96、60;              查得                     23如附圖所示，用泵將貯槽中的某油品以40m3/h的流量輸送至高位槽。兩槽的液位恒定，且相差20m，輸送管內徑為100mm，管子總長為45m（包括所有局部阻力的當量長度）。已知油品的密度為890kg/m3，粘度為0.487pa·s

97、，試計算泵所需的有效功率。解:       在貯槽1截面到高位槽2截面間列柏努力方程:    簡化:  而:               24一列管式換熱器，殼內徑為500mm，內裝174 根25×2.5mm的鋼管，試求殼體與管外空間的當量直徑。解:   25求常壓下35的空氣以12m/s的速度流經120m長的水平通風管的能量損失和壓力損失。管道截面為長方形，長為30

98、0mm，寬為200mm。（設0.0005） 解:  當量直徑:            35空氣物性:              由 ,查得              26如附圖所示，密度為800 kg/m3、粘度為1.5 mpa·s 的液體

99、，由敞口高位槽經114×4mm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。液體在管內的流速為1.5m/s，管路中閘閥為半開，管壁的相對粗糙度0.002，試計算兩槽液面的垂直距離。     解:  在高位槽1截面到容器2截面間列柏努力方程:           簡化:              

100、; 由     ,查得          管路中:  進口                          90彎頭       2個   

101、;                半開閘閥                      出口              &

102、#160;                               27從設備排出的廢氣在放空前通過一個洗滌塔，以除去其中的有害物質，流程如附圖所示。氣體流量為3600m3/h，廢氣的物理性質與50的空氣相近，在鼓風機吸入管路上裝有u形壓差計，指示液為水，其讀數為60mm。輸氣管與放空管的內徑均為250mm，管長與

103、管件、閥門的當量長度之和為55m（不包括進、出塔及管出口阻力），放空口與鼓風機進口管水平面的垂直距離為15m，已估計氣體通過洗滌塔填料層的壓力降為2.45kpa。管壁的絕對粗糙度取為0.15mm，大氣壓力為101.3 kpa。試求鼓風機的有效功率。解:  以吸入管測壓處為1-1面,洗滌塔管出口內側為2-2面,列柏努力方程:               簡化:        其中:  &#

104、160;                       50空氣物性:                    又          查得

105、60;                                                     

106、;                                         28如附圖所示，用離心泵將某油品輸送至一密閉容器中。a、b處壓力表的讀數分別為1.47mpa、1.43 mpa，管路尺寸為89×4mm，

107、a、b兩點間的直管長度為40m，中間有6個90º標準彎頭。已知油品的密度為820 kg/m3，粘度為121mpa·s，試求油在管路中的流量。解:  在ab間列柏努力方程:             簡化:                      又  

108、0;   油品粘度大, 設流動為層流.      900標準彎頭                解得                       假設正確     292

109、0苯由高位槽流入貯槽中，兩槽均為敞口，兩槽液面恒定且相差5m。輸送管為38×3mm的鋼管（0.05mm）總長為100m（包括所有局部阻力的當量長度），求苯的流量。  解:  在兩槽間列柏努力方程,并簡化:             即:       代入數據:        化簡得:      

110、60;                  查完全湍流區          設   ,  由(1)式得     由附錄查得20苯物性:                查圖，

111、再設  ，由（1）得                查得  假設正確            流量：  30如附圖所示，密度為的流體以一定的流量在一等徑傾斜管道中流過。在a、b兩截面間連接一u形壓差計，指示液的密度為0，讀數為r。已知a、b兩截面間的位差為，試求：（1）     &

112、#160; ab間的壓力差及能量損失；（2） 若將管路水平放置而流量保持不變，則壓差計讀數及ab間的壓力差為多少?  解：（1）在a-a與b-b間柏努利方程：          其中  =                對于u形差壓計             

113、              （2）水平放置時       流量不變  管路總能量損失不變。        而u形差壓計讀數r實際反映了阻力的大小，所以r不變。     此時， 31如附圖所示，高位槽中水分別從bc與bd兩支路排出，其中水面維持恒定。高位槽液面與兩支管出口間的距離為10m。ab管段的內

114、徑為38mm、長為28m；bc與bd支管的內徑相同，均為32mm，長度分別為12m、 15m（以上各長度均包括管件及閥門全開時的當量長度）。各段摩擦系數均可取為0.03。試求：（1）bc支路閥門全關而bd支路閥門全開時的流量；（2）bc支路與bd支路閥門均全開時各支路的流量及總流量。    解：（1）在高位槽液面與bd管出口外側列柏努利方程：                簡化 ：    而  &

115、#160;   有：          化簡               又由連續性方程：                     代入上式：   &

116、#160;                    解得：         流量：  （2）當 bd，bc支路閥均全開時：     c ，d出口狀態完全相同，分支管路形如并聯管路，         &#

117、160;                      (1)又  =                          &

118、#160;       (2)在高位槽液面與bd出口列柏努利方程：                                     (3)將（2）代入（3）式中：  解得：

119、流量：              32在內徑為80mm的管道上安裝一標準孔板流量計，孔徑為40mm，u形壓差計的讀數為350mmhg。管內液體的密度為1050kg/m3，粘度為0.5cp，試計算液體的體積流量。解：    設，查得       而               假設

120、正確，以上計算有效。33用離心泵將20水從水池送至敞口高位槽中，流程如附圖所示，兩槽液面差為12m。輸送管為57×3.5mm的鋼管，總長為220m（包括所有局部阻力的當量長度）。用孔板流量計測量水流量，孔徑為20mm，流量系數為0.61，u形壓差計的讀數為400mmhg。摩擦系數可取為0.02。試求：（1）水流量，m3/h；（2）每kg水經過泵所獲得的機械能。    解：（1）                       （2）以水池液面為面，高位槽液面為面，在面間列柏努利方程：            簡化:     而     其中：                   34以水標定的轉子流量計用來測量酒精的流量。