1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 流體流動(dòng)與輸送一概念題1x01a02012因次分析法的目的在于_。A 得到各變量間的確切定量關(guān)系 B 得到各無(wú)因次數(shù)群的確切定量關(guān)系C 用無(wú)因次數(shù)群代替變量，使實(shí)驗(yàn)與關(guān)聯(lián)工作簡(jiǎn)化D 用無(wú)因次數(shù)群代替變量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠答：C2x01a02093某物體的質(zhì)量為1000kg，則其重量為_(kāi)。A 1000N B 9810N C 9810kgf D 1000/9.81kgf答：B3x01a02100 用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量管中的流量，采用如圖所示三種裝置，兩測(cè)壓孔距離h相等，d1d2d3，各管流速相等。其讀數(shù)分別為R1，R2，R3。則。（流體皆為水，指示液皆為汞） A

2、R2R1R3 B R1R2R3 C R1R2R3 D R1R2R3 E R1R2R3答：D4x01a02102圖示所表示的R值大小反映_。A 、兩截面間壓差值 B 截面間流動(dòng)壓降損失C 、兩截面間動(dòng)壓頭變化 D 突然擴(kuò)大或突然縮小流動(dòng)損失。答：A5x01a02103 一敞口容器,底部有一出水管(如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定,管內(nèi)水流動(dòng) 的速度頭為0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi),則2點(diǎn)的表壓 p2=( )水柱, A 1.5m B 1.0m C 0.75m D 0.5m答：C6x01a02104一敞口容器,底部有一進(jìn)水管(如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定,管內(nèi)水流動(dòng) 的速度頭為0.5m水柱。 水由水管

3、進(jìn)入容器,則2點(diǎn)的表壓 p2=( )水柱。A 2.0m B 1.5m C 1.0m D 0.75m 答：B7x01a03098 某液體在內(nèi)徑為d1的管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u1，當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)長(zhǎng)度相等內(nèi)徑為d2(d2=d1/2)的管子時(shí)，流速將變?yōu)樵瓉?lái)的_倍；流動(dòng)為層流時(shí)，管子兩端壓力降pf為原來(lái)的_倍；湍流時(shí)(完全湍流區(qū)且管壁相對(duì)粗糙度相等) pf 為原來(lái)的_倍。 A 4 B 16 C 32 D 8答：A B C8x01b02106使用形壓差計(jì)要求指示液與被測(cè)流體的密度差_。 A 大 B 中等 C 小 D 越大越好答：C9x01b02108孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co，當(dāng)Re數(shù)增大

4、時(shí)，其值_。A 總在增大 B 先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時(shí)，Co保持為某定值 C 總是減小 D 不定答：B10x01b02109在完全湍流(阻力平方區(qū))時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)數(shù)值_。A 與光滑管一樣 B 只取決于Re C 只取決于相對(duì)粗糙度 D 與粗糙度無(wú)關(guān)答：C11x01b02110如圖表明,管中的水處于_。A 靜止 B 向上流動(dòng) C 向下流動(dòng) D 不一定 答：C12x01b02111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) C = D 不能肯定答：B14x01b02113如圖，U形壓差計(jì)測(cè)得：_。A A、B間的阻力損失 B

5、A、B間的壓強(qiáng)差C A、B間的位頭差加阻力損失 D A、B間位頭差答：A15x01b02115一個(gè)工程大氣壓等于_Pa； _Kgf/cm2。A 1.013105 B 9.81104 C 760 D 735.6 E 10.33 F 10 G 1答：B G16t01a02002氣體的粘度隨溫度的升高而_, 水的粘度隨溫度的升高而_。答：增大；降低17t01a02003當(dāng)計(jì)算流體由粗管進(jìn)入細(xì)管的流動(dòng)局部阻力時(shí)，其公式中的流速應(yīng)該用_管中的速度。流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)(不是阻力平方區(qū))，其摩擦系數(shù)隨_和_而變。答：細(xì)；Re；e/d(相對(duì)粗糙度)18t01a02004牛頓粘性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)，牛頓粘

6、性定律適用于_型流體。答：= du/dy；牛頓19t01a02005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_。（從流道截面與壓差兩方面考慮）答：截面；壓差；壓差；截面20t01a02006邊長(zhǎng)為0.5m的正方形通風(fēng)管道,其當(dāng)量直徑為_(kāi)m。答：0.521t01a02008液柱壓力計(jì)是基于_原理的測(cè)壓裝置，用形壓差計(jì)測(cè)壓時(shí)，當(dāng)一端與大氣相通時(shí)，讀數(shù)表示的是_或_。答：流體靜力平衡；表壓；真空度22t01a02009減少流體在管路中流動(dòng)阻力hf的措施有： _, _,_, _。答：管路盡可能短、盡量走直線；減少不必要的管件閥門(mén)；增大管23t01a02010在下圖中定性

7、地畫(huà)出流體流動(dòng)時(shí)，各支管的液面高度(忽略阻力損失):答：略24t01a02015Re、Nu、Pr等準(zhǔn)數(shù)用不同單位制進(jìn)行計(jì)算所算得的各準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值_。答：相等25t01a02022因次分析法的依據(jù)是_。答：物理方程式具有因次一致性26t01a02024當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg，測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為350mmHg，則真空度為_(kāi)。測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為1360mmHg，則其絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)。答：395mmHg；2105mmHg27t01a02025流體動(dòng)力粘度(簡(jiǎn)稱(chēng)為粘度)的SI單位為_(kāi)。運(yùn)動(dòng)粘度的SI單位為_(kāi)。答：Pas或Ns/m2；m2/s28t01a02032在畢托管中，測(cè)壓孔正對(duì)水流方向的

8、測(cè)壓管液位代表_，流體流過(guò)測(cè)速管側(cè)壁小孔的測(cè)壓管液位代表_。答：沖壓頭；靜壓頭29t01a02035流體在光滑管內(nèi)作湍流流動(dòng)，計(jì)算摩擦系數(shù)的布拉修斯經(jīng)驗(yàn)式是 ，此式適用的雷諾數(shù)范圍是_。答：=0.3164/Re0.25 Re=310310530t01a02041圖示為某蒸發(fā)裝置的混合冷凝器（大氣腿），操作真空度為600mmHg，則水封高度h= 。答：h = 60013.6 = 8160mm = 8.16m31t01a02046畢托管測(cè)速計(jì)所測(cè)定的點(diǎn)速度r 計(jì)算式為r 答：32t01a02047如題圖所示虹吸裝置。忽略在管內(nèi)流動(dòng)損失，虹吸管出口與罐底部相平，則虹吸管出口處的流速答：33t01a0

9、3001流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是_型曲線，其管中心最大流速為平均流速的_倍，摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系為_(kāi)。答：拋物線；2倍；64/Re34t01a03027穩(wěn)定流動(dòng)中，點(diǎn)流速只與_有關(guān)，而不穩(wěn)定流動(dòng)中，點(diǎn)流速除與_有關(guān)外，還與_有關(guān)。答：位置；位置；時(shí)間35t01a03033 套管由572.5mm和252.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于 mm2，潤(rùn)濕周邊等于 mm，當(dāng)量直徑等于 mm。答：1633mm2； 242mm； 27mm36t01a03034處于同一水平面的流體，作為等壓面的條件必須是_，_，_。答：同一種流體，連續(xù)，靜止，在重力場(chǎng)中而非離心力場(chǎng)中37t01a0

10、40111atm= mH2O= N/m2； 1cP= P= Pa.S答：10.33；1.0133105；0.01；0.00138t01a04016流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來(lái)的_倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來(lái)的_倍。答：2；1/439t01a04030壓力表上的讀數(shù)為0.25MPa= kgf/cm2，真空表上的讀數(shù)為0.05MPa= _mmHg(真空度)。答：2.55；375(真空度)40t01a04039濕式鋼制鐘罩圓筒氣柜，如附圖所示。圓筒直徑為6m，質(zhì)量3000kg，圓筒沒(méi)入水中的深度1m，則氣柜內(nèi)氣體的表壓為p_N/m2;圓筒

11、內(nèi)外液面差為 。答：表壓 p = 30009.81/(0.78562) = 1041 N/m2 D = 1041/(10009.81) = 0.106m41t01a05036下圖表示流體在圓形直管進(jìn)口段內(nèi)流動(dòng)時(shí)邊界層發(fā)展的情況,圖中ab截面管中心a點(diǎn)的流速為us ,b點(diǎn)的流速為u,圖示中所表示的符號(hào)意義是d1為 ，d2為 _ d3為 , us 表示 ,u與us的關(guān)系 。d1 滯流邊界層厚度答：d2 湍流邊界層厚度 d3 滯流內(nèi)層 us 主流區(qū)流速 u = 0.99us42t01a02023流體在等徑水平直管的流動(dòng)系統(tǒng)中：層流區(qū)：壓強(qiáng)降與速度_次方成正比。完全湍動(dòng)區(qū)：壓強(qiáng)降與速度_次方成正比。答

12、：一；二43t01a05043如附圖所示,風(fēng)機(jī)的進(jìn)口吸風(fēng)管內(nèi)徑為100mm ,吸上水柱高度為12mm ,流動(dòng)阻力不計(jì)，空氣的密度為1.2kg/m3 ,則風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)空氣的流速U=_m/s,風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為V=_m3 /s。答：由0水gh+(u2/2)=10009.810.0120+(u2/2) 1.2 解得u=14.0m/sV=u(/4)d2=14.0(/4)0.102=0.11m3/s44t01b02054非牛頓型流體不同于牛頓型流體的主要的區(qū)別是在一定溫度下它的黏度與_有關(guān)。答：速度梯度45t01b02057某轉(zhuǎn)子流量計(jì)，其轉(zhuǎn)子材料為不銹鋼，測(cè)量密度為1.2kg/m3的空氣時(shí)，最大流量為400

13、m3/h?，F(xiàn)用來(lái)測(cè)量密度為0.8kg/m3氨氣時(shí)，其最大流量為_(kāi)m3/h。答：446t01b02062如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑d1 = 45mm ，液體在管內(nèi)流速為0.5m/s ，小管內(nèi)徑d2 =19mm ，從1-1到2-2斷面的阻力損失為15J/kg ，則2-2斷面處的流速為_(kāi)m/s，是根據(jù)方程而得。答：2.8m/s；連續(xù)性47t01b02066一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，當(dāng)流過(guò)水的流量為1m3/h時(shí)，測(cè)得該流量計(jì)進(jìn)出口兩端的壓力降為20mmHg，當(dāng)流量增加到1.5m3/h，問(wèn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)出口壓降有何變化? _。答：基本不變48t01b02070用畢托管測(cè)量管道中流體的_，而孔板流量計(jì)則用于測(cè)量管道中流體

14、的_。答：點(diǎn)速度；流量49t01b02073_的流體稱(chēng)為理想流體。答：無(wú)粘性50t01b02078某流體在直管中作層流流動(dòng)，在流速不變的情況下，管長(zhǎng)、管徑同時(shí)增加一倍，其阻力損失為原來(lái)的_倍。答：0.551t01b02079通常指邊界層的范圍是_。答：速度為零至速度等于主體速度的99%的區(qū)域52t01b02983圖示并聯(lián)管路。流體由高位槽經(jīng)A、B兩路流出。當(dāng)開(kāi)大閥門(mén)A后，管路A中流速UA ，O點(diǎn)壓強(qiáng)P0 ,UB 。答：增大； 降低； 減小53t01b03056并聯(lián)管路的特點(diǎn)是：A)并聯(lián)各管段壓強(qiáng)降_；B)主管流量等于并聯(lián)的各管段_；C)并聯(lián)各管段中管子長(zhǎng)、直徑小的管段通過(guò)的流量_。答：相等；流

15、量之和；小54t01b04061當(dāng)喉徑與孔徑相同時(shí)，文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)Cv比孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co_，文丘里流量計(jì)的能量損失比孔板流量計(jì)的_(大、小)。答：大；小55t01b04063流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是：_；適用于園形直管內(nèi)不可壓縮流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是：_ _。 答：u1A11 = u2A22= 常數(shù)；u1d12 = u2d22= 常數(shù)56t01b04089如圖所示,水從內(nèi)徑為d1 的管段流向內(nèi)徑為d2 管段,已知,d1 管段流體流動(dòng)的速度頭為0.8m水柱,h1 =0.7m,忽略流經(jīng)AB段的能量損失(即可按理想流體處理),則h2 = ,h3 = 。答：h2 = 1.3m，h3 =

16、1.5m57t01b05020如圖所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動(dòng)，則閥的局部阻力系數(shù)與壓差計(jì)讀數(shù)R 的關(guān)系式為_(kāi)。答：=2Rg(21)/(1u2)58w01a05045孔板流量計(jì)與轉(zhuǎn)子流量計(jì)在測(cè)量原理上的主要區(qū)別是什么? 在安裝上各有什么要求?答：略59w01a05153如圖所示，在充滿(mǎn)水且具有不同壓力的兩密閉容器和的上、下兩側(cè)，各連接一個(gè)管徑與高度均不相同的壓差計(jì)，連接管內(nèi)充滿(mǎn)水，壓差計(jì)的指示液為水銀，試導(dǎo)出兩壓差計(jì)讀數(shù)與間的關(guān)系。答：pA(pB+gh)=(汞-)gH=(汞-)gR R=H 60w01a10154 流體在水平圓形直管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，試證層流時(shí)，管壁處剪應(yīng)力： wu 式中：w管

17、壁處摩擦剪應(yīng)力，Pa 流體黏度，Pa.s 流速，m/s 管內(nèi)徑，m流體在圓形直管內(nèi)的流動(dòng)推動(dòng)力：pd2/4 答：流體流動(dòng)阻力為： F=dLw pd2/4=dLw p=4Lw/d 哈根泊謖葉公式 p=32Lu/d2 4Lw /d = 32Lu/d2得w=8u/d61w01b02031有些非牛頓流體具有屈服應(yīng)力，什么叫屈服應(yīng)力？答：當(dāng)施加于流體的剪切應(yīng)力小于某臨界值時(shí)，流體不發(fā)生流動(dòng)，該臨界值稱(chēng)為流體的屈服應(yīng)力。62w01b05032活塞在汽缸中以0.2m/s速度移動(dòng)，見(jiàn)附圖。活塞與汽缸之間的油膜厚度為0.1mm，求油膜的速度梯度是多少？答：63w01b05047如圖，有一敞口高位槽，由管線與密閉

18、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(dòng)？為什么？答：當(dāng)pa /+Zgp2/時(shí)，水向低位槽流動(dòng)。64w01b05048 如圖，有一塔分為兩段，泵將下段的水打入上段，上段的水則自動(dòng)流入下段，要求泵打入上段的水流量等于上段自動(dòng)流入下段的水流量。在操作中你如何判斷是否達(dá)到上述要求？為什么? 答：當(dāng)流動(dòng)達(dá)到定態(tài)時(shí), 玻璃液面計(jì)液面不變。65w01b05049根據(jù)化工原理所學(xué)內(nèi)容，提出一種測(cè)量液體粘度的簡(jiǎn)易方法并敘述其原理。答：依式p=32uL/d2,選定某一長(zhǎng)L、管徑d的圓截面等徑直管，用U形壓差計(jì)測(cè)壓差p，用測(cè)速管測(cè)速u(mài)，或用流量計(jì)測(cè)流量v, 即可用上式算出粘度。但須校核雷諾準(zhǔn)數(shù)，保證

19、Re0，在下水管鋸去一截后，水流量比按理想流體計(jì)的流量更小。67w01b10176 有一敞口儲(chǔ)油罐，為測(cè)定其油面高度,在罐下方裝一U形壓差計(jì)(如圖示)。油的密度為1，指示液密度為2,在壓差計(jì)右側(cè)指示液上充以高度為h1的同一種油。當(dāng)儲(chǔ)油罐充滿(mǎn)油時(shí)，U形壓差計(jì)指示液的液面差為R（見(jiàn)附圖），當(dāng)儲(chǔ)油量減少時(shí),油罐內(nèi)油面下降高度H，壓差計(jì)右側(cè)油面下降高度為h。 試導(dǎo)出H與h之間的關(guān)系。答：解:假設(shè)當(dāng)油罐充滿(mǎn)油時(shí),油面至U形壓差計(jì)左側(cè)指示液面之間的液面差為H1(如圖所示),當(dāng)油罐液面下降H時(shí),U形壓差計(jì)右側(cè)下降高度為h,則U形壓差計(jì)指示液的液面差將由R變?yōu)?R-2h)。 根據(jù)靜力學(xué)方程式:充滿(mǎn)油時(shí)： H1

20、g1=R2g+ h1g1油面下降H以后: (H1-H-h)1g=(R-2h)2g+ h1g1 消去H1,得 H=h(22/1-1) 68 t01b02071已知攪拌器功率P是攪拌槳直徑D、轉(zhuǎn)速N、流體密度及黏度的函數(shù)，即P=f(D,N,)，利用因次分析法處理，最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有 個(gè)準(zhǔn)數(shù)。答：二計(jì)算題1j01a05001以復(fù)式水銀壓差計(jì)測(cè)量某密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)p5。已知各液面標(biāo)高分別為z1=2.6m,z2 =0.3m,z3 =1.5m,z4 =0.5m,z5 =3.0m。試求p5值，以kPa(表壓)表示。 答：rHgg(z1-z2)+rHgg(z3-z4)-rH2Og(z5-z4)=p5 p

21、5 =rHgg(z1-z2z3-z4)-rH2Og(z5-z4) =13.61039.81(2.6-0.3+1.5-0.5)-1039.81 (3.0-0.5) =415.7103Pa=415.7kPa(表)2j01a05011 水在水平管內(nèi)流動(dòng)，截面1處管內(nèi)徑d1為0.2m，截面2處管內(nèi)徑d2為0.1m?，F(xiàn)測(cè)得水在某流量下截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差為0.20m，若忽略水由1至2處的阻力損失，試求水的流量m3/h。答：gz1+p1/r+u12/2= gz2+p2/r+u22/2 zi、pi均按管中心線取值，因z1=z2，u2=4u1 得 p1/rp2/r=( u22u12)/2=(4u1)2

22、u12/2=15u12/2 h=(p1p2)/(rg)=15u12/(2g)=0.20 u1=0.511m/s V=(p/4)d12 u1=(p/4)0.220.511 =0.0161m3/s =57.8 m3/h 3j01a05036 水塔供水系統(tǒng)如附圖所示。管路總長(zhǎng)(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi))共150m， 水塔內(nèi)水位高H為10m，當(dāng)忽略出口動(dòng)能，試求要求流量V=10m3/h所要求的管道最小內(nèi)徑d。 設(shè)=0.023。答：H=8lLV2/(p2gd5) 即 10=80.023150(10/3600)2/(p29.81d5) dmin=0.0466m4j01a05057 有一內(nèi)徑d50mm的管

23、子，用孔板流量計(jì)測(cè)量水的流量，孔板內(nèi)孔直徑d0=25mm，U形壓差計(jì)的指示液為汞 ，孔流系數(shù)C0=0.62。當(dāng)需測(cè)的最大水流量為18m3/h，問(wèn)：U形壓差計(jì)最大讀數(shù)max為多少？ 答：Vmax=18m3/h=5.010-3m3/s 5.010-3=(p/4)(0.025)20.622(13.6-1)9.81Rmax1/2 Rmax=1.092 m5j01a10003如圖()所示兩容器與一水銀壓差計(jì)用橡皮管相連，此二容器及接管中均充滿(mǎn)水，讀數(shù)=650mm，試求：p1與p2的差值。 又,若維持p1、p2不變,但將此二容器改為圖()位置，問(wèn)：R的值是多少？答：Vmax=18m3/h=5.010-3m

24、3/s 5.010-3=(p/4)(0.025)20.622(13.6-1)9.81Rmax1/2 Rmax=1.092 m6j01a10019 一測(cè)量管道阻力的裝置如圖所示。已知D1=2D2，rHg=13.6103kg/m3，u2=1m/s，R=10mm，試計(jì)算“1-2”截面間阻力hf,1-2值，以J/kg為單位。答：已知u2=1m/s，u1=u2/4=1/4=0.25m/s gz1+p1/r+u12/2= gz2+p2/r+u22/2+hf,1-2 又 (gz1+p1/r)(gz2+p2/r)=(rHgr)gR/r hf,1-2=(rHgr)gR/ru12/2u22/2 =12.69.81

25、0.010(0.25)2/21/2 =0.767J/kg7j01a10021如圖所示，D=100mm, d=50mm, H= 150mm，r氣體=1.2kg/m3。當(dāng)R=25mm時(shí)，剛好能將水從水池中吸入水平管軸心線處，問(wèn)：此時(shí)V氣體為多少？以m3/s為單位表示。過(guò)程阻力可略。略去同一截面及接管內(nèi)氣體的靜壓強(qiáng)差異。答：設(shè)1截面處氣速為u1，則2截面處氣速為u2=4u1 p1/r+u12/2=p2/r+u22/2= p2/r+16u12/2 且 p1=rHggR(表)，p2 = -rH2OgH(表) 得 (rHggRrH2OgH)/r= 15u12/2 即 (13.61039.810.02510

26、39.810.15)/1.2 =15u12/2 u1=23.1 m/s V=u1(p/4)D2=23.1(p/4)0.102=0.181m3/s8j01a10024 水從噴嘴口1-1截面垂直向上噴射至大氣。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形。已知噴嘴內(nèi)直徑d1=25mm,出噴嘴口流速u(mài)1=12m/s,問(wèn)：在高于噴嘴出口4.5m處水流的直徑是多大？忽略阻力。答：令高于噴嘴出口4.5m處水流截面為22截面 12 截面間：p1=p2 由 u12/2=u22/2gz2 即 (12)2/2= u22/29.814.5 u2=7.46 m/s 又 (p/4)d12u1=(p/4)d22u2 25212= d227

27、.46 d2=31.7 mm9j01a10031水泵進(jìn)水管裝置如圖示。管子尺寸為F 573.5mm，進(jìn)水管下端裝有底閥及濾網(wǎng)，該處局部阻力為12u2/(2g),截面2處管內(nèi)真空度為4mH2O，由1至2截面的沿程阻力為3u2/(2g)。試求：(1)水流量為多少m3/h？(2)進(jìn)水口1截面(在底閥、濾網(wǎng)之后)的表壓是多少Pa？答：(1) z0+p0/(rg)+u02/(2g)= z2+p2/(rg)+u22/(2g) +Shf 即0=34+(1+12+3)u2/(2g) u=1.107m/s，V=1.107(p/4)(0.050)23600=7.82m3/h (2) 0=2+p1/(rg)+u2/

28、(2g)+hf =2+p1/(10009.81)+(1+12)(1.107)2/(29.81) p1=1.17104Pa(表)10j01a10038 密度為103kg/m3、粘度為1cP的水，以10m3/h的流量在513mm 的水平光滑管內(nèi)流過(guò)。在管內(nèi)某處p1=1.5at(表壓)，若局部阻力不計(jì)，問(wèn)距該處100m下游處p2為多少Pa?答：(Re=30001105，l= 0.3164/Re0.25)Re=4Vr/(pdm)=410103/(p36000.0450.001)=7.86104 光滑管， Re在3000105范圍內(nèi)， l=0.3164/(7.86104)0.25=0.0189 gz1p

29、1/ru12/2= gz2p2/ru22/2Shf z1=z2， u1=u2 則1.59.81104/103 = p2/1000+80.0189100(10/3600)2/p2(0.045)5 p2=8.31104Pa(表)11j01a10039 密度為103kg/m3、粘度為1cP的水，在513mm 的水平光滑管內(nèi)流過(guò)?，F(xiàn)測(cè)得在相距100m的上、下游兩截面間的壓差為0.653at，若局部阻力不計(jì)，試計(jì)算水的流量，以m3/h表示。(Re=30001105, l= 0.3164/Re0.25)光滑管，設(shè) Re在3000105之間，l=0.3164/Re0.25答：( p1p2)/r=8lLV2/

30、(p2d5) 即0.6539.81104/1000=8l100V2/p2(0.045)5 lV2=1.45810-7 則 0.3164V2/4Vr/(pdm)0.25=0.3164V1.75/41000/(p0.0450.001)0.25 =1.45810-7 V=2.77810-3m3/s=10.0 m3/h 校核：Re=42.77810-3103/(p0.0450.001)=7.86104 該Re值在3000105之間，故上述計(jì)算有效。12j01a10045用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為 38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,管路總長(zhǎng)(包括局部阻力)430m

31、，進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm，油的粘度為3430cP，密度為960kg/m3, 泵的效率為50%，求泵的實(shí)際功率。答：Re=438.4103/(3600p0.103.43)=39.6 層流 l=64/Re=64/39.6=1.62 He=(z2z1)8lLV2/(p2gd5)=H8lLw2/(p2gd5r2) =20+81.62430(38.4103/3600)2/(p29.810.1059602) =731m Na=HeWg/h=731(38.4103/3600)9.81/0.50=153103 W =153kW 13j01a10054密度為1200kg/m3的鹽水，以25 m3/h

32、的流量流過(guò)內(nèi)徑為75mm的無(wú)縫鋼管，用泵由低位槽輸至高位槽。兩槽皆敞口，兩液面高度差為25m。鋼管總長(zhǎng)120m，局部阻力為鋼管直管阻力的25。設(shè)摩擦系數(shù)l0.03，泵的效率0.6，求泵的軸功率。答：He=(z2z1)8lLV2/(p2gd5) =25+80.031201.25(25/3600)2/(p29.810.0755) =32.56 m 則 Na=HeWg/h=32.562512009.81/(36000.6) =4.436103 W=4.436 kW 14j01a10061 水平串聯(lián)的兩直管1、2，管內(nèi)徑d1=d2/2，管道1長(zhǎng)為100m 。已知流體在管道1中流動(dòng)的Re,1=1800，

33、流動(dòng)阻力hf,1=0.64m液柱，hf,2=64mm液柱，試計(jì)算管道2的長(zhǎng)度。設(shè)局部阻力可略。 答：已知 Re,1=1800，Re=4Vr/(pdm) 1/d Re,2= Re,1d1/d2=1800/2=900，二管內(nèi)均層流 直管層流阻力Shf=32muL/(grd2)=32mVL/(p/4)grd4 L/d4 Shf,2/Shf,1=(L2/L1)(d1/d2)4=(L2/100)(1/2)4=0.064/0.64 L2=160 m15j01a10066 一輸油管，原輸送1 =900kg/m3 ，1 =1.35P的油品，現(xiàn)改輸送2 =880kg/m3 ，2 =1.25P的另一油品。若兩種油

34、品在管內(nèi)均為層流流動(dòng)，且維持輸油管兩端由流動(dòng)阻力所引起的壓強(qiáng)降pf 不變,則輸送的油量(質(zhì)量流量ms )有何變化?(用百分?jǐn)?shù)表示)答：pf 1 =pf 2；而pf =32Lu/d2；321 L u1 /d2 =322 L u2 /d2；即1 u1 =2 u2；ms2 /ms1 =u22 /u11 =12 /21 =1.35880/1.25900=1.056；輸油量比原來(lái)增加5.6。16j01b10016如圖所示，水以3.78L/s的流量流經(jīng)一擴(kuò)大管段，已知d1=40mm，d2=80mm,倒U形壓差計(jì)讀數(shù)R=170mm，試求：(1)水流經(jīng)擴(kuò)大段的阻力hf。(2)如將粗管一端抬高、流量不變，則讀數(shù)

35、R有何改變？答：(1) u1=3.7810-3/(p/4)(0.040)2 = 3.01 m/s u2=3.01/4=0.752 m/s p1/r+gz1+u12/2= p2/r+gz2+ u22/2+hf 又 z1=z2 ，p2p1=(rr氣)gRrgR hf=( u12 u22)/2gR =(3.01)2(0.752)2/29.810.170=2.58 J/kg(2) 若管道傾斜，V不變，則u1、u2及hf必然不變，并由 (p2+rgz2)(p1+rgz1) = 恒值 = rgR可判斷R相同。17j01b10048用離心泵將水由水槽送至水洗塔中，水洗塔內(nèi)的表壓為9.807104Pa，水槽液

36、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(duì)水作的功為317.7J/kg，管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m (包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度，但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度)。輸送管尺寸為1084mm，水的密度為1000kg/m3。求輸水量為多少m3/h。 答：Ws=g(z2z1)p2(表)/ru22/2Shf， Shf=l(L/d)u22/2 即 317.7=9.8120+9.807104/1000+(1+0.018110/0.10)u22/2 u2=1.50 m/s V=1.50(p/4) (0.10)2=1.1810-2 m3/s=42.5

37、 m3/h18j01b10052 用離心泵經(jīng)573.5mm的鋼管,將密度為800kg/ m3、 粘度為20cP的有機(jī)溶劑由敞口貯槽輸至反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)壓強(qiáng)為4kgf/cm2(表壓)，鋼管總長(zhǎng)25m (包括局部阻力)，流量為6m3/h，測(cè)得泵的軸功率為1.454kw, 試確定泵的效率。 答： Ws=gHp2(表)/r8lLV2/(p2d5) 其中：Re=4Vr/(pdm)=46800/(p0.0503600200.001) =1698，層流 l=64/Re=64/1698=0.0377Ws= 9.8116+49.81104/800+80.0377256 2/(p20.050536002) =65

38、4.3 J/kg 則 h= WsVr/Na=654.36 800/(36001454)=60%19j01b10060 在f1084mm的圓直管內(nèi)用畢托管測(cè)管軸心處氣體的點(diǎn)速度。已知該氣體是平均分子量為40的混合氣體,氣溫32,壓強(qiáng)為200mmH2O(表壓），粘度為0.02cP。外界大氣壓為1atm。使用U形壓差計(jì)測(cè)壓差，指示液為水，壓差計(jì)讀數(shù)為10mm。Re,max與u/vmax的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示，試計(jì)算氣體流量。（u,v分別表示平均流速與點(diǎn)流速）答： Re,max 104 2104 3104 5104 u/vmax 0.78 0.80 0.81 0.82r=pM/(RT)=(1.01310

39、5+0.2009.811000) 40/(8314305) =1.63 kg/m3 vmax=2gR(rir)/r1/2=29.810.0101000/1.63 1/2=11.0 m/s Re,max=dvmaxr/m=0.1011.01.63/(0.020.001)=8.971045104 則u/vmax=0.82 u=0.8211.0=9.02 m/s V=u(p/4)d2=9.02(p/4)(0.10)2=7.0810-2m3/s20j01b10068 某油品在管內(nèi)作層流流動(dòng)，Re=1050,若要求輸送量增加一倍但因摩擦損失而引起的壓降不允許增大，擬用改換更大管徑的管子方法解決。試計(jì)算更

40、換后與更換前的管內(nèi)徑之比d2/d1。答：設(shè)后來(lái)情況流動(dòng)仍為層流。以下標(biāo)1、2表示前、后。 Dpf=32muL/d2=32mVL/(p/4)d4 V/d4，且Dpf,1=Dpf,2 V2/d24= V1/d14 即d2/d1=(V2/V1)1/4=20.25=1.189 校核Re,2：Re=4Vr/(pdm) V/d Re,2=Re,1(V2/V1)(d1/d2)=10502/1.189=1766，屬層流， 故所設(shè)正確，計(jì)算有效。21j01b10077某光滑直管用以輸送清水(r1=1000kg/m3、m1=1cP)，已知Re,1=104?，F(xiàn)擬將該管路用于輸送冷凍鹽水(r2=1186kg/m3、m

41、2=2.3cP)，并要求因摩擦阻力引起的壓降不變。設(shè)局部阻力可略。試計(jì)算冷凍鹽水與清水的質(zhì)量流量之比W2/W1。(當(dāng)3103 Re 1 105，l= 0.3164/Re0.25)答：設(shè)冷凍鹽水流動(dòng)的摩擦系數(shù)可用 l=0.3164/Re0.25公式計(jì)算。 Dpf=8lLV2r/(p2d5) =0.3164/4Vr/(pdm) 0.258LV2r/(p2d5) V1.75m0.25r0.75 W1.75m0.25/r 又 Dpf,1=Dpf,2 W11.75m10.25/r1= W21.75m20.25/r2 W2/W1=(m1/m2)0.25(r2/r1)(1/1.75) =(1/2.3)0.2

42、5(1186/1000)(1/1.75) =0.979 校核Re,2：Re=4W/(pdm) W/m Re,2= Re,1(W2/W1)(m1/m2) =1040.979(1/2.3)=4.26103 , 可見(jiàn)所設(shè)正確，計(jì)算有效。 22j01b1008840水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動(dòng)，為保證水在流經(jīng)收縮管時(shí)不產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，收縮管的管徑應(yīng)限制在多大尺寸以上？不考慮阻力。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?7kPa，40水的密度為992kg/m3，飽和蒸汽壓pv=7.38kPa。答：在1-1與2-2截面間列伯努利方程: Z1+P1/g+u12/2g=Z2+P2/g+u22/2g P1=P2=Pa ,u1=0在1-1

43、與收縮管截面間列伯努利方程式 Z1+Pa/g+u12/2g=Zc+Pc/g+uc2/2g Pa/g=97103/(9929.81)=9.97m 當(dāng)收縮管產(chǎn)生氣化現(xiàn)象時(shí) Pc=Pv=7.38kPa Pc/g=7.38103/(9929.81)=0.758m uc2/2g=(Z1-Zc)+(Pa-Pc)/g =7+9.97-0.758=16.2 解得 uc=17.8 m/s 即當(dāng)uc達(dá)到17.8m/s時(shí)水將產(chǎn)生氣化現(xiàn)象 ucdc2=u2d22 即為保證水不發(fā)生氣化現(xiàn)象,收縮管直徑必須大于133mm23j01b10090利用虹吸管將池A中的溶液引出。虹吸管出口B與A中液面垂直高度差h=2m。操作條件

44、下, 溶液的飽和蒸汽壓pv=1.23104 N/m2。試計(jì)算虹吸管頂部C的最大允許高度H為若干m。計(jì)算時(shí)可忽略管路系統(tǒng)的流動(dòng)阻力。溶液的密度=1000kg/m3 ,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg。 答：uB= = 6.26m/s 當(dāng)C處正好發(fā)生水汽化時(shí)，由池中液面至C處排伯努利方程得： 1.013105/103=9.81H+1.23104/103 +(6.26)2/2H=7.08 m 24j01b10094 在實(shí)驗(yàn)室流體沿程阻力測(cè)定裝置上，對(duì)內(nèi)徑d=42mm的無(wú)縫鋼管進(jìn)行測(cè)試。流體為20的水(r=103kg/m3，m=1.0cP)，測(cè)試段管長(zhǎng)L=1.5m。當(dāng)流量為11m3/h時(shí)，倒U形壓差計(jì)(水面

45、上側(cè)為空氣，空氣密度ri4.4kg/m3)讀數(shù)為170mm，試計(jì)算由此算得的摩擦系數(shù)l與按布拉修斯公式算得的l光的相對(duì)誤差。答：Dpf = (r-ri)gR= 8lLV2r/(p2d5) 即(1000-4.4)9.810.170=8l1.5(11/3600)2103/(p20.0425) l = 0.0191 Re = 4Vr/(pdm)=4(11/3600) 103/(p0.0420.001)=9.26104 l光= 0.3164/Re0.25 =0.3164/(9.26104)0.25=0.0181 則相對(duì)誤差=(ll光)/l光= (0.01910.0181)/0.0181=5.5%25j

46、01b10099 某油品在F89 mm的無(wú)縫鋼管中流動(dòng)。在和的截面處分別測(cè)得表壓強(qiáng)p115.2105 Pa，p214.8105Pa。試計(jì)算管路中油品的流量。已知：、間長(zhǎng)為40m，其間還有2個(gè)90彎頭(每個(gè)彎頭的當(dāng)量長(zhǎng)度Le35d)，r油820kg/m3，油121cp。 答：設(shè)流體管內(nèi)流動(dòng)為層流 p1 = p2 + rgH + 32muL/d2 即15.2105 =14.8105 +8209.81+320.121u(40+2350.081)/0.0812 u = 1.186 m/s V=1.186(p/4) (0.081)2=6.1110-3 m3/s=22.0 m3/h 校核Re：Re=0.0

47、811.186820/0.121=651，層流，所設(shè)正確，計(jì)算有效 26j01b10103 20 如圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為382.5mm、長(zhǎng)為30m的水平直管段AB，在其中間裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量，流量系數(shù)Co為0.63，流體流經(jīng)孔板的永久壓降為6104 Pa，AB段摩擦系數(shù)取為0.022，試計(jì)算：液體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差； 若泵的軸功率為800W，效率為62%，求AB管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。已知：操作條件下液體的密度為870kg/m3 ，U形管中的指示液為汞，其密度為13.6103 kg/m3。 答：uo =Co 2gR(i-)/0.5 = 0.6320.69.81(13.6103-870)/870 0.5