




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
一、單選題
1.單位體枳流體所具有的()稱為流體的密度。A
A質(zhì)量;B粘度;C位能;D動(dòng)能。
2.單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的A
A密度;B粘度;C位能;D動(dòng)能。
3.流體是由無(wú)數(shù)分子集團(tuán)所組成的連續(xù)()。B
A空白;B連續(xù);C輻射;D漂流。
4.氣體是()的流體。B
A可移動(dòng);B可壓縮;C可流動(dòng):D可測(cè)量。
5.氣體是可壓縮的()<,C
A材料?:B物質(zhì);C流體;D部分。
6.在靜止的流體內(nèi),單位面積上所受的壓力稱為流體的()。C
A絕對(duì)壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C靜壓強(qiáng);D真空度。
7.以絕刈零壓作起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng),稱為()。A
A絕對(duì)壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C靜壓強(qiáng);D真空度。
8.以()作起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng),稱為絕對(duì)壓強(qiáng)。D
A大氣壓;B表壓強(qiáng);C相對(duì)零壓;D絕對(duì)零壓。
9.當(dāng)被測(cè)流體的()大于外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用的測(cè)壓儀表稱為壓強(qiáng)表。D
A真空度;B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);I)絕對(duì)壓強(qiáng)。
10.當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)()外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用的測(cè)壓儀表稱為壓強(qiáng)表。A
A大于;B小于;C等于;D近似于。
11.當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓地大于外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用的測(cè)壓儀表稱為()。A
A壓強(qiáng)表;B真空表;C高度表;D速度表。
12.()上的讀數(shù)表示被則流體的絕對(duì)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值,稱為表壓強(qiáng)。A
A壓強(qiáng)表;B真空表;C高度表;D速度表。
13.壓強(qiáng)表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的()比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值,稱為表壓強(qiáng)。【)
A大氣壓;B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng):D絕對(duì)壓強(qiáng)。
14.壓強(qiáng)表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)比()高出的數(shù)值,稱為表壓強(qiáng)。A
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D絕對(duì)壓強(qiáng)。
15.壓強(qiáng)表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值,稱為()°B
A真空度;B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D附加壓強(qiáng)。
16.被測(cè)流體的()小于外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用測(cè)壓儀表稱為真空表。D
A大氣壓;B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D絕對(duì)壓強(qiáng)。
17.被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)()外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用測(cè)壓儀表稱為真空表。B
A大于;B小于;C等于;D近似于。
18.被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)小于外界()時(shí),所用測(cè)壓儀表稱為真空表。A
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D真空度。
19.被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)時(shí),所用測(cè)壓儀表稱為()。B
A壓強(qiáng)表;B真空表;C高度表;D速度表。
20.()上的讀數(shù)表示被則流體的絕對(duì)壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)的讀數(shù)。B
A壓強(qiáng)表;B真空表;C高度表;D速度表。
22.真空表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)低于()的讀數(shù)。D
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D絕對(duì)壓強(qiáng)。
23.真空表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)()大氣壓強(qiáng)的讀數(shù)。A
A低于;B等于;C高于;D近似于。
24.真空表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)低于()的讀數(shù)。A
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng):C相對(duì)壓強(qiáng):D真空度。
25.()等于大氣壓強(qiáng)與表壓強(qiáng)之和。A
A大氣壓強(qiáng):B表壓強(qiáng):C相對(duì)壓強(qiáng):D絕對(duì)壓強(qiáng)。
26.絕對(duì)壓強(qiáng)()大氣壓強(qiáng)與表壓強(qiáng)之和。C
A大于;B小于;C等于;I)近似于。
27.絕對(duì)壓強(qiáng)等于()與表壓強(qiáng)之和。A
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D絕對(duì)壓強(qiáng)。
28.絕對(duì)壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)與()之和。B
A大氣壓強(qiáng);B表壓強(qiáng);C相對(duì)壓強(qiáng);D絕對(duì)壓強(qiáng)。
29.絕對(duì)壓強(qiáng)等于大氣壓理與表壓強(qiáng)()。C
A之枳;B之商;C之和;D之差。
30.表壓強(qiáng)()絕對(duì)壓強(qiáng)減去大氣壓強(qiáng)。C
A大于;B小于;C等于;D近似于。
31.表壓強(qiáng)等于絕對(duì)壓強(qiáng)()大氣壓強(qiáng)。D
A乘以;B除以;C加上;D減去。
32.()等于絕對(duì)壓強(qiáng)減去大氣壓強(qiáng)。A
A表壓強(qiáng);B真空度;C相對(duì)壓強(qiáng);D流體壓強(qiáng)。
33.表壓強(qiáng)等于()減去大氣壓強(qiáng)。A
A絕對(duì)壓強(qiáng);B真空度;C相對(duì)壓強(qiáng);D流體壓強(qiáng)。
34.表壓強(qiáng)等于絕對(duì)壓強(qiáng)減去()。D
A大氣壓強(qiáng);B真空度;C相對(duì)壓強(qiáng);I)流體壓強(qiáng)。
35.真空度等于大氣壓強(qiáng)()絕對(duì)壓強(qiáng)。D
A乘以;B除以;C加上;D減去。
36.()等于大氣壓強(qiáng)減去絕對(duì)壓強(qiáng)。A
A真空度;B表壓強(qiáng);C湍流度;D粗糙度。
37.()內(nèi)流過(guò)管道任意截面的流體量稱為流量。B
A無(wú)限時(shí)間;B單位時(shí)間;C長(zhǎng)時(shí)間;D短時(shí)間。
38.單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任意截面的流體量稱為()。C
A流速;B流線;C流量;D流函數(shù)。
39.()內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過(guò)的距離稱為流速。B
A無(wú)限時(shí)間;B單位時(shí)間;C長(zhǎng)時(shí)間;D短時(shí)間。
40.單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過(guò)的()稱為流速。C
A寬度;B高度;C距離;D直線。
41.單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過(guò)的距離稱為A
A流速;B流線;C流量;D流函數(shù)。
42.柏努利方程式中的()項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體所具有的位能。A
回
【例1-1】已知硫酸與水的密度分別為1830kg/m3與998kg/m3,試求含硫酸為60%(質(zhì)量)的
硫酸水溶液的密度為若干,,
解:根據(jù)式1-4
=(3.28+4.01)10H=7.29X10M
P<F1372kg/m:>
【例1-2】已知干空氣的組成為:0221%,N278%和Ari%(均為體積%),試求干空氣在玉力
為9.81X104Pa及溫度為100℃時(shí)的密度。
解:首先將攝氏度換算成開(kāi)爾文
100℃=273+100=373^
再求干空氣的平均摩爾質(zhì)量
MF32X0.21+28X0.78+39.9X0.01
=28.96kg/m3
根據(jù)式1-3a氣體的平均密度為:
【例1-3】本題附圖所示的開(kāi)口容器內(nèi)盛有油和水.油層高度hl=0.7m、密度P
l=800kg/m3,水層高度h2=0.6m、密度p2=1000kg/m3。
(1)判斷下列兩關(guān)系是否成立,即pA=p'ApB=p'B
(2)計(jì)算水在玻璃管內(nèi)的高度抗
解:(I)判斷題給兩關(guān)系式是否成立pA二p'A的關(guān)系成立。因A與A'兩點(diǎn)在靜止的連
通著的同一流體內(nèi),并在同一水平面上。所以截面A-/V稱為等壓面。
pB=p,B的關(guān)系不能成立。因B及B'兩點(diǎn)雖在靜止流體的同一水平面上,但不是連通著
的同一種流體,即截面BT3'不是等壓面。
(2)計(jì)算玻璃管內(nèi)水的高度h由上面討論知,pA=pA,而pA二p'A都可以用流體靜力學(xué)
基本方程式計(jì)算,即
p.\=p.,+Pigh\+P2ghz
p;二p“+P2gh
于是pfP\gh\+p>gh>=PH+P2gh
簡(jiǎn)化上式并將已知值代入,得
800X0.7+1000X0.6=1000/7
解得/Fl.16m
【例1-4】如本題附圖所示,在異徑水平管段兩截面(「:’、2-2')連一倒置U管壓差計(jì),壓
差計(jì)讀數(shù)R=200mm.試求兩截面間的壓強(qiáng)差。
解:因?yàn)榈怪肬管,所以其指示液應(yīng)為水。設(shè)空氣和水的密度分別為Pg與P,根據(jù)流
體靜力學(xué)基本原理,截面a-a'為等壓面,則
〃,招,
又由流體靜力學(xué)基本方程式可得
Pa=P\-PgM
p/=pz-Pg(M-R)—PggR
聯(lián)立上三式,并整理得
Pi-。=(P—pjgR
由于Pg《P,上式可簡(jiǎn)化為
p\-pi^PgR
所以1000X9.81X0.2=1962Pa
【例1-5】如本題附圖所示,蒸汽鍋爐上裝置一復(fù)式U形水銀測(cè)壓計(jì),截面24間充滿水。
已知對(duì)某基準(zhǔn)面而言各點(diǎn)的標(biāo)高為z0=2.Im,z2=0.9m,z4=2.Om,z6=0.7m,z7=2.5m。
試求鍋爐內(nèi)水面上的蒸汽壓強(qiáng)。
解:按靜力學(xué)原理,同一種靜止流體的
連通器內(nèi)、同一水平面上的壓強(qiáng)相等,故有
pl=p2,p3=p4,p5=p6
對(duì)水平面1-2而言,p2=pl,即
。二0+Pig(z(-zi)
對(duì)水平面3-4而言,
PA=PA=p>—Pg(z」一及)
對(duì)水平面5-6有
外="+Pig(Z|-Z5)
鍋爐蒸汽壓強(qiáng)p=kpg[%一Z6)
P=P"+P,g(&-Zi)+Q£(Zi-Z5)—Pg(Z|—Zi>)-PgCz7—Za')
則蒸汽的表壓為
p-p產(chǎn)Pig(ZQ-Z\+ZLZs)-Qg(Z|-Z2+Z7-Z6)
=13600X9.81X(2.1-0.9+2.0-0.7)-1000X9.81X
(2.0-0.9+2.5-0.7)
=3.05X105Pa=305kPa
【例1-6】某廠要求安裝一根輸水量為30m3/h的管路,試選擇合適的管徑。
解:根據(jù)式120計(jì)算管徑
市
式中匕:m3/s
參考表IT選取水的流速u=l.8m/s
查附錄二十二中管子規(guī)格,確定選用巾89X4(外徑89mm,壁厚4nim)的管子,其內(nèi)徑為:
戶89—(4X2)=81mm=0.081m
因此,水在輸送管內(nèi)的實(shí)際流速為:
【例1-7】在穩(wěn)定流匆系統(tǒng)中,水連續(xù)從粗管流入細(xì)管。粗管內(nèi)徑dl=10cm,細(xì)管為徑
d2=5cm,當(dāng)流量為4X10—3m3/s時(shí),求粗管內(nèi)和細(xì)管內(nèi)水的流速?
解:根據(jù)式1-20
根據(jù)不可壓縮流體的連續(xù)性方程
由此
出=4Ui=4X0.51=2.04m/s
【例1-8】將高位槽內(nèi)料液向塔內(nèi)加料。高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓。要求料液在
管內(nèi)以0.5m/s的速度流動(dòng)。設(shè)料液在管內(nèi)壓頭損失為1.2m(不包括出口壓頭損失),試求
高位槽的液面應(yīng)該比塔入口處高出多少米?
解:取管出口高度的0—0為基準(zhǔn)面,高位槽的液面為1—1截面,因要求計(jì)算高位槽的液
面比塔入口處高出多少米:所以把1—1截面選在此就可以直接算出所求的高度x,同時(shí)在
此液面處的ul及pl均為已知值。2—2截面選在管出口處。在1—1及2—2截面間列柏努利方
程:
式中pl=0(表壓)高位槽截面與管截面相差很大,故高位槽截面的流速與管內(nèi)流速相
比,其值很小,即ul^O,Zl=x,p2=0(表壓),u2=0.5m/s,Z2=0,/g=l.2m
將上述各項(xiàng)數(shù)值代入,則
9.81產(chǎn)+1.2X9.81
產(chǎn)1.2m
計(jì)算結(jié)果表明,動(dòng)能項(xiàng)數(shù)值很小,流體位能的降低主要用于克服管路阻力。
【例1-9】20c的空氣在直徑為80mm的水平管流過(guò)。現(xiàn)于管路中接一文丘里管,如本題附圖
所示。文丘里管的上游接一水銀U管壓差計(jì),在直徑為20nlm的喉頸處接一細(xì)管,其下部插
入水槽中。空氣流過(guò)文丘里管的能量損失可忽略不計(jì)。當(dāng)U管壓差計(jì)讀數(shù)R=25mm、h=0.5m
時(shí),試求此時(shí)空氣的流量為若干m3/h0當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為101.33X103Pa.
解:文丘里管上游測(cè)壓口處的壓強(qiáng)為
。=。4g廬13600X9.81X0.025
=3335Pa(表壓)
喉頸處的壓強(qiáng)為
.=-0W尸一100()X9.81X0.5=-4905Pa(表壓)
空氣流經(jīng)截面1T'與2-2'的壓強(qiáng)變化為
故可按不可壓縮流體來(lái)處理。
兩截面間的空氣平均密度為
在截面1T'與2-2'之間列相努利方程式,以管道中心線作基準(zhǔn)水平面。兩截面間無(wú)外功加入,
即We=0;能量損失可忽略,即=0。據(jù)此,柏努利方程式可寫為
式中Zi=Z2=0
所以
簡(jiǎn)化得")
據(jù)連續(xù)性方程LhA\=u>Ai
得
論=165(b)
以式(b)代入式(a),即(16ul)2-=13733
解得U\=7.34m/s
空氣的流量為
【例1-10】水在本題附圖所示的虹吸管內(nèi)作定態(tài)流動(dòng),管路直徑?jīng)]有變化,水流經(jīng)管路的能
量損失可以忽略不計(jì),試計(jì)算管內(nèi)截面2-2'、3-3'、4-4'和5-5'處的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)為1.0133
X105Pa,>圖中所標(biāo)注的尺寸均以mm計(jì)。
解:為計(jì)算管內(nèi)各截面的壓強(qiáng),應(yīng)首先計(jì)算管內(nèi)水的流速。先在貯槽水面IT'及管子出
U內(nèi)側(cè)截面6-6'間列柏努利方程式,并以截面6-6'為基準(zhǔn)水平面。由于管路的能量損失忽略
不計(jì),
即=0,故柏努利方程式可寫為
式中Z=lmZ=0訪=0(表壓)R=0(表壓)u產(chǎn)0
將上列數(shù)值代入上式,并簡(jiǎn)化得
解得ZA-4.43m/s
由于管路直徑無(wú)變化:則管路各截面枳相等。根據(jù)連續(xù)性方程式知Vs=Au=常數(shù),枚管
內(nèi)各截面的流速不變,即
s=s=5;好4=4.43m/s
則
因流動(dòng)系統(tǒng)的能量損失可忽略不計(jì),故水可視為理想流體,則系統(tǒng)內(nèi)各截面上流體的總機(jī)
械能E相等,即
總機(jī)械能可以用系統(tǒng)內(nèi)任何截面去計(jì)算,但根據(jù)本題條件,以貯槽水面IT'處的總機(jī)械能
計(jì)算較為簡(jiǎn)便。現(xiàn)取截面2-2'為基準(zhǔn)水平面,則上式中Z=2m,p=101330Pa,u^O,所乂總
機(jī)械能為
計(jì)算各截面的壓強(qiáng)時(shí).亦應(yīng)以截面2-2'為基準(zhǔn)水平面,則Z2=0,Z3=3m,Z4=3.5m,
Z5=3m?
(1)截面2-2'的壓強(qiáng)
(2)截面3-3'的壓強(qiáng)
(3)截面44'的壓強(qiáng)
(4)截面5-5'的壓強(qiáng)
從以上結(jié)果可以看出,壓強(qiáng)不斷變化,這是位能與靜壓強(qiáng)反復(fù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。
【例1-11】用泵將貯槽中密度為1200kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi),貯槽內(nèi)液面維持恒定,其
上方壓強(qiáng)為101.33X103Pa,蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室內(nèi)操作壓強(qiáng)為26670Pa(真空度),蒸發(fā)器
進(jìn)料口高于貯槽內(nèi)液面15%進(jìn)料量為20nl3/h,溶液流經(jīng)全部管路的能量損失為120J/kg,
求泵的有效功率。管路直徑為60mm。
解:取貯槽液面為1一1截面,管路出口內(nèi)側(cè)為2—2截面,并以1—1截面為基準(zhǔn)水平面,
在兩截面間列柏努利方程,
式中Z=0215m夕尸0(表壓)R=-26670Pa(表壓)〃產(chǎn)0
=120J/kg
將上述各項(xiàng)數(shù)值代入,則
泵的有效功率Nc為:
式中
乂=246.9X6.67=1647/^1.65kW
實(shí)際上泵所作的功并不是全部有效的,故要考慮泵的效率n,實(shí)際上泵所消耗的功率(稱軸
功率)N為
設(shè)本題泵的效率為0.65,則泵的軸功率為:
【例1-12]試推導(dǎo)下面兩種形狀截面的當(dāng)量直徑的計(jì)算式。
(1)管道截面為長(zhǎng)方形,長(zhǎng)和寬分別為a、b;
(2)套管換熱器的環(huán)形截面,外管內(nèi)徑為dl,內(nèi)管外徑為d2。
解:(1)長(zhǎng)方形截面的當(dāng)量直徑
式中A=ab=2(a班)
故
(2)套管換熱器的環(huán)隙形截面的當(dāng)量直徑
故
【例13】料液自高位槽流入精儲(chǔ)塔,如附圖所示。塔內(nèi)壓強(qiáng)為1.96X104Pa(表壓),輸
送管道為636X2mm無(wú)縫鋼管,管長(zhǎng)8鵬管路中裝有90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個(gè),180。回彎頭一個(gè),
球心閥(全開(kāi))一個(gè)。為使料液以3n13/h的流量流入塔中,問(wèn)高位槽應(yīng)安置多高?(即位
差Z應(yīng)為多少米)。料液在操作溫度下的物性:密度P=861kg/m3;粘度u=0.643X10-
3Pa,So
解:取管出口處的水平面作為基準(zhǔn)面。在高位槽液面1一1與管出口截面2—2間列柏努利方程
式中交Z200尸0(表壓)
a=L96X10‘Pa
阻力損失
取管壁絕對(duì)粗糙度£=0.3mm,則:
由圖1-23查得4=0.039
局部阻力系數(shù)由表1-4查得為
進(jìn)口突然縮小(入管口)?=0.5
90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭00.75
180°回彎頭不1.5
球心閥(全開(kāi))06.4
=10.6J/kg
所求位差
截面2—2也可取在管出口外端,此時(shí)料液流入塔內(nèi),速度u2為零。但局部阻力應(yīng)計(jì)入突然
擴(kuò)大(流入大容器的出口)損失C=l,故兩種計(jì)算方法結(jié)果相同。
【例1-14】通過(guò)一個(gè)不包含〃的數(shù)群來(lái)解決管路操作型的計(jì)算問(wèn)題。
已知輸出管徑為中89X3.5mm,管長(zhǎng)為138m,管子相對(duì)粗糙度£/d=0.0001,管路總阻
力損失為50J/kg,求水的流量為若干。水的密度為1000kg/m3,粘度為1X10—3Pa-s。
解:由式「47可得
又
將上兩式相乘得到與〃無(wú)關(guān)的無(wú)因次數(shù)群
(1-53)
因人是Re及£/d的函數(shù),故XRc2也是£/d及Rc的函數(shù)。圖1-29上的曲線即為不同相
對(duì)粗糙度下Re與、Re2的關(guān)系曲線。計(jì)算u時(shí),可先將已知數(shù)據(jù)代入式1-53,算出入Re2,再
根據(jù)人Re2.£/d從圖1-29中確定相應(yīng)的Re,再反算出u及Vs。
將題中數(shù)據(jù)代入式1-53,得
根據(jù)入Re2及£/d值,由圖1-29&查得Re=l.5X105
水的流量為:
【例1-15】計(jì)算并聯(lián)管路的流量
在圖1-30所示的輸水管路中,已知水的總流量為3ni3/s,水溫為20C,各支管總長(zhǎng)度分
別為ll=1200m,12=1500ni,13=800m;管徑dl=600mm,d2=500mm,d3=800nun;求AB間的阻
力損失及各管的流量。已知輸水管為鑄鐵管,£=0.3mll
解:各支管的流量可由式1-58和式1-54聯(lián)立求解得出。但因人1.入2.入3均未知,須用
試差法求解。
設(shè)各支管的流動(dòng)皆進(jìn)入阻力平方區(qū),由
從圖1-23分別查得摩擦系數(shù)為:
A,=0.017;A2=0.0177;^3=0.0156
由式1-58
=0.0617:0.0343:0.162
又
匕+乙+%=3m7s
故
校核人值:
已知^=lX10-3Pa,sp=1000kg/m3
故
由Rel.Re2.Re3從圖1-23可以看出,各支管進(jìn)入或十分接近阻力平方區(qū),故假設(shè)成立,以
上計(jì)算正確。
A.B間的阻力損失hf可由式卜56求出
【例1-16】用泵輸送密度為710kg/m3的油品,如附圖所示,從貯槽經(jīng)泵出口后分為兩路:
一路送到A塔頂部,最大流量為10800kg/h,塔內(nèi)表壓強(qiáng)為98.07X104Pa。另一路送到B塔
中部,最大流最為6400kg/h,塔內(nèi)表壓強(qiáng)為U8X104Pa,貯槽C內(nèi)液面維持恒定,液面上方
的表壓強(qiáng)為49X103Pa。
現(xiàn)已估算出當(dāng)管路上的閥門全開(kāi),且流量達(dá)到規(guī)定的最大值時(shí)油品流經(jīng)各段管路的阻
力損失是:由截面1―1至2—2為2()lJ/kg;由截面2-2至3-3為60J/kg;由截面2-2至4-4
為50J/kg。油品在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的動(dòng)能很小,可以忽略。各截面離地面的垂直距離見(jiàn)本題附圖。
已知泵的效率為60%求此情況下泵的軸功率。
解:在1—1與2—2截面間列柏努利方程,以地面為基準(zhǔn)水平面。
式中Z=5m,i=49X10Pau產(chǎn)0
Z2.p2.u2均未知,Xhfl-2=2OJ/kg
設(shè)E為任一截面上三項(xiàng)機(jī)械能之和,則截面2—2上的E2=gZ2+p2/P+u22/2代入柏努利
方程得
由上式可知,需找出分支2—2處的E2,才能求出We。根據(jù)分支管路的流動(dòng)規(guī)律度可由
E3或E4算出。但每千克油品從截面2—2到截面3一3與白截面2—2到截面4—4所需的能量不
一定相等。為了保證同時(shí)完成兩支管的輸送任務(wù),泵所提供的能量應(yīng)同時(shí)滿足兩支管所需的
能量。因此,應(yīng)分別計(jì)算出兩支管所需能量,選取能量要求較大的支管來(lái)決定E2的值,
仍以地面為基準(zhǔn)水平面,各截面的壓強(qiáng)均以表壓計(jì),且忽略動(dòng)能,列截面2—2與3—3
的柏努利方程,求E2。
=1804J/kg
列截面2—2與4-4之間的柏努利方程求反
=2006J/kg
比較結(jié)果,當(dāng)E2=2006J/kH時(shí)才能保證輸送任務(wù)。將E2值代入式(a),得
Wo=2006-98.06=1908J/kg
通過(guò)泵的質(zhì)量流量為
泵的有效功率為
泵的軸功率為
最后須指出,由于泵的軸功率是按所需能量較大的支管來(lái)計(jì)算的,當(dāng)油品從截面2—2到4一
4的流量正好達(dá)到6400kg/h的要求時(shí),油品從截面2—2到3—3的流量在管路閥全開(kāi)時(shí)便大
于10800kg/h。所以操作時(shí)要把泵到3—3截面的支管的調(diào)節(jié)閥關(guān)小到某一程度,以提高這一
支管的能量損失,使流量降到所要求的數(shù)值。
習(xí)題
1.燃燒重油所得的燃燒氣,經(jīng)分析測(cè)知其中含8.5%C02,7.5%02,76%N2,8%H20(體
積%)。試求溫度為500'C、壓強(qiáng)為101.33X103Pa時(shí),該混合氣體的密度。
2.在大氣壓為10L33Xl()3Pa的地區(qū),某真空蒸鐳塔塔頂真空表讀數(shù)為9.84X104Pa。
若在大氣壓為8.73X104Pa的地區(qū)使塔內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)維持相同的數(shù)值,則真空表讀數(shù)應(yīng)為多
少?
3.敞口容器底部有一層深0.52m的水,其上部為深3.46m的油。求器底的壓強(qiáng),以Pa
表示,此壓強(qiáng)是絕對(duì)壓強(qiáng)還是表壓強(qiáng)?水的密度為1000kg/m3,油的密度為916
kg/m3o
4.為測(cè)量腐蝕性液體貯槽內(nèi)的存液量,采用圖1-7所示的裝置。控制調(diào)節(jié)閥使壓縮空
氣緩慢地鼓泡通過(guò)觀察瓶進(jìn)入貯槽。今測(cè)得U型壓差計(jì)讀數(shù)R=130mmHg,通氣管
距貯槽底部h=20cm,貯槽直徑為2m,液體密度為980kg/m3。試求貯槽內(nèi)液體的
儲(chǔ)存量為多少噸?
5.一敞口貯槽內(nèi)盛23℃的苯,苯的密度為880kg/n3o液面距槽底9m,槽底側(cè)面有一
直徑為500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔蓋,試求:
(1)人孔蓋共受多少靜止力,以N表示;
(2)槽底面所受的壓強(qiáng)是多少?
6.為了放大所測(cè)氣體壓差的讀數(shù),采用如圖所示的斜管式壓差計(jì),一臂垂直,一臂與水平
成20°角。若U形管內(nèi)裝密度為804kg/m3的95%乙醇溶液,求讀數(shù)R為291nm時(shí)的壓強(qiáng)差。
7.用雙液體U型壓差計(jì)測(cè)定兩點(diǎn)間空氣的壓差,測(cè)得R=320mm。由于兩側(cè)的小室不夠大,致
使小室內(nèi)兩液面產(chǎn)生4nlm的位差。試求實(shí)際的壓差為多少Pa。若計(jì)算時(shí)忽略兩小室內(nèi)的液面
的位差,會(huì)產(chǎn)生多少的誤差??jī)梢后w密度值見(jiàn)圖。
8.為了排除煤氣管中的少量枳水,用如圖所示的水封設(shè)備,水由煤氣管路上的垂直支管排
出,已知煤氣壓強(qiáng)為IX105Pa(絕對(duì)壓強(qiáng))。問(wèn)水封管插入液面下的深度h應(yīng)為若干?當(dāng)?shù)卮?/p>
氣壓強(qiáng)pa=9.8X104Pa,水的密度P=1000kg/m3o
9.如圖示某精微塔的回流裝置中,由塔頂蒸出的蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝,部分冷凝液將流回塔
內(nèi)。已知冷凝器內(nèi)壓強(qiáng)pl=L04X105Pa(絕壓),塔頂蒸氣壓強(qiáng)p2=L08X105Pa(絕壓),
為使冷凝器中液體能順利地流回塔內(nèi),問(wèn)冷凝器液面至少要比回流液入塔處高出多少?冷
凝液密度為810kg/m3o
10.為測(cè)量氣罐中的壓強(qiáng)pB,采用如圖所示的雙液杯式微差壓計(jì)。兩杯中放有密度為Pl的
液體,U形管下部指示液密度為P2。管與杯的直徑之比d/D。試證:
11.列管換熱器的管束由121根625X2.5mm的鋼管組成,空氣以9m/s的速度在列管內(nèi)流
動(dòng)。空氣在管內(nèi)的平均溫度為50℃,壓強(qiáng)為196X103Pa(表壓),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?87X103Pa。
試求:
(1)空氣的質(zhì)量流量;
(2)操作條件下空氣的體積流量;
(3)將(2)的計(jì)算結(jié)果換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的體積流量。
注:625X2.5mm鋼管外徑為25mm,壁厚為2.5mm,內(nèi)徑為20mnu
12.高位槽內(nèi)的水面高于地面8m,水從e108X4mm的管路中流出,管路出口高于地面2m。
在本題中,水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按hf=6.5u2計(jì)算,其中u為水在管內(nèi)的流速,試計(jì)算:
(1)力-4截面處水的流速;
(2)出口水的流量,以m3/h計(jì)。
13.在圖示裝置中,水管直徑為657X3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí),壓力表讀數(shù)為3.04X104Pa。
當(dāng)閥門開(kāi)啟后,壓力表讀數(shù)降至2.()3X1()4Pa,設(shè)總壓頭損失為().5m。求水的流量為若干
m3/h?水密度P=1000kg/m3。
14.某鼓風(fēng)機(jī)吸入管直徑為20()mm,在喇叭形進(jìn)口處測(cè)得U型壓差計(jì)讀數(shù)R=25mm,指示液為
水。若不計(jì)阻力損失,空氣的密度為L(zhǎng)2kg/m3,試求管路內(nèi)空氣的流量。
15.用離心泵把20℃的水從貯槽送至水洗塔頂部,嘈內(nèi)水位維持恒定。各部分相對(duì)位
置如圖所示。管路的直徑均為676X2.5mm,在操作條件下,泵入口處真空表讀數(shù)為24.66
X103Pa,水流經(jīng)吸入管與排出管(不包括噴頭)的阻力損失可分別按hfl=2u2與hf2=l()u2
計(jì)算。式中u為吸入管或排出管的流速。排出管與噴頭連接處的壓強(qiáng)為98.07X103Pa(表壓)。
試求泵的有效功率。
16.圖示為30℃的水由高位槽流經(jīng)直徑不等的兩段管路.上部細(xì)管直徑為20nlin,下部粗管直
徑為36mln。不計(jì)所有阻力損失,管路中何處壓強(qiáng)最低?該處的水是否會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象?
17.圖示一冷凍鹽水的循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的循環(huán)量為45m3/h,管徑相同。流體流經(jīng)管路的壓
頭損失自A至B的一段為9m,自B至A的一段為12m。鹽水的密度為1100kg/m3,試求:
(1)泵的功率,設(shè)其效率為0.65;
(2)若A的壓力表讀數(shù)為14.7X104Pa,則B處的壓力表讀數(shù)應(yīng)為多少Pa?
18.在水平管路中,水的流量為2.51/s,已知管內(nèi)徑dl=5cm,d2=2.5cm及hl=lm,若
忽略能量損失,問(wèn)連接于該管收縮面上的水管,可將水白容器內(nèi)吸上高度h2為多少?水
密度P=1000kg/m3o
19.密度850kg/m3的料液從高位槽送入塔中,如圖所示。高位槽液面維持恒定。塔內(nèi)
表壓為9.807X103Pa,進(jìn)料量為5m3/h。進(jìn)料管為638X2.5mm的鋼管,管內(nèi)流動(dòng)的阻力損
失為30J/kg。問(wèn)高位槽內(nèi)液面應(yīng)比塔的進(jìn)料口高出多少?
20.有一輸水系統(tǒng)如圖所示。輸水管徑為e57X3.5mm。已知管內(nèi)的阻力損失按hf=45
Xu2/2計(jì)算,式中u為管內(nèi)流速。求水的流量為多少m3/s?欲使水量增加20%,應(yīng)將水槽
的水面升高多少?
21.水以3.77乂10—31113/5的流量流經(jīng)一擴(kuò)大管段。細(xì)管直徑01=40叩,粗管直徑D=80n叫倒
U型壓差計(jì)中水位差R=17Dnini,求水流經(jīng)該擴(kuò)大管段的阻力損失hf,以mH20表示。
22.貯槽內(nèi)徑I)為2m,槽底與內(nèi)徑d()為32mm的鋼管相連,如圖所示。槽內(nèi)無(wú)液體補(bǔ)充,
液面高度hl=2m。管內(nèi)的流動(dòng)阻力損失按hf=20u2計(jì)算。式中u為管內(nèi)液體流速。試求當(dāng)槽
內(nèi)液面下降bn所需的時(shí)間。
23.90c的水流入內(nèi)徑為20mm的管內(nèi),欲使流動(dòng)呈層流狀態(tài),水的流速不可超過(guò)哪一
數(shù)值?若管內(nèi)流動(dòng)的是90℃的空氣,則這一數(shù)值又為多少?
24.由實(shí)驗(yàn)得知,單個(gè)球形顆粒在流體中的沉降速度ui與以下諸量有關(guān):
顆粒直徑d;流體密度P與粘度R,顆粒與流體的密度差Pa-P;重力加速度go試通
過(guò)因次分析方法導(dǎo)出顆粒沉降速度的無(wú)因次函數(shù)式。
25.用6168X9mm的鋼管輸送原油,管線總長(zhǎng)100km,油量為60000kg/h,油管最大抗
壓能力為1.57XlO7Pa。已知50℃時(shí)油的密度為890kg/m3,油的粘度為0.181Pa-s。假定輸
油管水平放置,其局部阻力忽略不計(jì),試問(wèn)為完成上述輸送任務(wù),中途需幾個(gè)加壓站?
所謂油管最大抗壓能力系指管內(nèi)輸送的流體壓強(qiáng)不能大于此值,否則管子損壞。
26.每小時(shí)將2義104kg的溶液用泵從反應(yīng)器輸送到高位槽(見(jiàn)圖)。反應(yīng)器液面上方保持
26.7X103Pa的真空度,高位槽液面上方為大氣壓。管路為e76X4mm鋼管,總長(zhǎng)50m,管線
上有兩個(gè)全開(kāi)的閘閥,一個(gè)孔板流量計(jì)(C=4)、五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭。反應(yīng)器內(nèi)液面與管出口的
距離為15%若泵的效率為0.7,求泵的軸功率。溶液P=1073kg/求,y=6.3X10-4Pa-s,
£=0.3mmo
27.用壓縮空氣將密閉容器(酸蛋
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- “醉駕”型危險(xiǎn)駕駛罪綜合治理模式的實(shí)踐探索與反思
- 農(nóng)村供水績(jī)效管理辦法
- 標(biāo)準(zhǔn)化管理下的消毒供應(yīng)中心質(zhì)量控制體系構(gòu)建與實(shí)踐
- 民政小區(qū)車輛管理辦法
- 小學(xué)籃球社團(tuán)活動(dòng)方案
- 220kV變電站工程試運(yùn)行流程與解析
- 古代文學(xué)專題:經(jīng)典文本與思想傳承研究
- 公共平臺(tái)建設(shè)管理辦法
- 大豆籽粒營(yíng)養(yǎng)成分與豆乳品質(zhì)的關(guān)系分析
- 高考期間食堂食品安全保障措施
- 2025年天津高考數(shù)學(xué)試卷試題真題及答案詳解(精校打印)
- 2025上海濟(jì)光職業(yè)技術(shù)學(xué)院輔導(dǎo)員考試試題及答案
- 2024年江蘇三支一扶真題
- 主、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工方案-圖文
- 2025年初中語(yǔ)文文學(xué)常識(shí):常考100題匯編
- 君易和文化課件
- 藥食同源106種25年4月更新
- 2025年江蘇省南通市中考英語(yǔ)適應(yīng)性試卷(A卷)
- 無(wú)機(jī)鹽在化妝品行業(yè)的應(yīng)用研究考核試卷
- 豬場(chǎng)生產(chǎn)安全
- 2025年度苗圃土地承包合同-觀光樹(shù)種植與生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)鏈投資合作框架
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論