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