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流体流动计算题

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1 流体流动计算题

37．用以下方法测量山的高度，现测得地面处的温度为15℃,压力为

660mmHg，高山顶处压力为 330mmHg，已知山的高度每上升 1000m，温度下降 5℃，求此山的高度。（清华96）

解：设山的高度为 H,P1=330mmHg ,P2=660mmHg

ρ2=P2M/(RT2)

=(660/760)×1.013×105×29×10-3/8.314/288=1.06kg/m3

T1=288-5H/1000

ρ1=P1Mm/(RT1)=(2.29×105-2.65H)/(2.88×105-5H)

P2=P1+ρmgH= P1+gH(ρ1+ρ2)/2

=P1+gH[1.06+(2.29×105-2.65H)/(2.88×105-5H)]/2

代入已知条件解得：H=5500m

38．利用装置测定一截止阀的阻力

系数ζ.已知管路内径为 d，孔扳

流量计孔径为 d0 ，孔流系数为C0 ，

两U型管内的指示液为水银，

读数为 R、 R’ ，

试写出求阻力系数 ζ的计算式。

（青化95/10）

解：

截止阀两侧的压强降为

HgHgSHgSgRddCgRAACuAVugRCAAuV40202020200002,220404020222/2RCRddgRddCRguRgRgupHgHgHgHgf 2 39．如图所示：水通过倾斜变径管段AB，管径da=100mm,db=250mm ,水流量为2.2m3/min，在截面 A、

B间接一 U型管汞差计，

其读数为 R=20mmHg，

（汞密度为 13600kg/m3 ）。

AB间的高度差为 h=0.8m。试求：

（1） AB间的压差等于多少 Pa？

（2） AB段的能量损失为多少mH2O？

若管段水平放置而流量不变，定性

讨论 U型管差压计读数及 AB间

压差的变化趋势。（浙大96/10）

解：（1）ΔpAB=(ρHg-ρ)gR+ρgH

=(13600-1000)×9.81×0.02+0.8×1000×9.81

=10320Pa

(3) AB两截面间的虚拟压差为 （ρHg-ρ）gR/ρ=（uA2-uB2）/2+ΣHFAB

水平放置后，流量不变，U型压差计的读数不变，但压差变小。

40．某流体流过一并联管路，

管路连接如图所示。

支管A的管长为20m ,支管B的

管长为 5m（扩大缩小阻力不计），

A管直径为 80mm ，B管直径为

40mm，两直管摩擦系数为 λ=0.03，

管路中的局部阻力系数为ζa转=10，

ζb转=5，ζa阀=ζb阀=0。2 。 guuggRHsmuddusmdVuBAHgfABABABSA22/75.067.4250100/67.41.0785.060/2.2785.060/222222OmH22238.16.1975.067.4100002.012600 3 求：两直管的流量比。（清华95）

解：并联管路 Σhf1=Σhf2

41．原油有高位槽沿两支管道进入低位槽，如图所示。已知原油粘度为μ，密度为ρ，两槽液面恒定，其高度

差以 Z表示，两支管管长相等且等

于总管管长 L1=L2=L ，两支管及总

管管径均为d ，求A阀和B阀全开

时的总管流量为 A阀关闭时的总管流量的多少倍？

计算中忽略管路中的所有局部阻力，且两种情况均可按滞流计算。（天大91/15）

解：（1）A阀、B阀全开时，

以 2-2截面为基准水平面，在 1-1与

2-2截面间列柏努利方程得：

式中p1=p2 z2=0 u1=u2=0

gz1=Σhf1-2=Σhf1+Σhf3

对并联管路滞流，有：V=V1+V2 212222211122fhugzpugzp132323212221111uudldludulgz24214121///ldldVV2222BBFZAAFzudludl2.304.008.02.01008.0/1003.02.0504.0/503.02222BAAFZBFZBBAABAdddldlduduVV 4

可求出：V1=V2 u1=u2=0.5u

代入（1）式：

(2)当A阀关闭时

联立（2）（3）得

u/u‘=V/V‘=2/1.5=1.33

42．用离心泵把20℃的水从储槽送至表压强为 1.5×105Pa的密闭容器，储槽和容器内的水位恒定，各部分相对位置如图所示。管道直径 Φ108×4mm，吸入管长为 20m，排出管长为 100m（均包括所有局部阻力）。当阀 3/4开度时，真空表读数为 4.75×104Pa，压强表读数为 3.18×105Pa，两测量口的垂直距离为 0.5m。忽略两侧压口之间的阻力，摩擦系数 λ=0.02。试计算：

（1） 阀门开度 3/4时，管路的流量

（ m3/h）；

（2） 阀门全开时，流量为原来流量

（ 3/4开度）的 1.3倍，吸入管的

管长不变，摩擦系数仍取 0.02，

由性能表查及该流量下的允许吸上

真空度为 5.8m水柱，当地大气压为

8.5×104Pa，问泵能否正常工作？

（天大92/10）

解：取储槽截面为 0-0截面，密闭容器截面为 2-2截面。以 0-0截面为基准面，在 0-0与 2-2截面间列柏努力方程 25.13221udlgz32322211udlhgzf 5

在真空表与压强表所在截面之间列柏努力方程：

由H=He得 u=2.3m/s

Q=0.785×0.12×2.3×3600=65m3/h

(2)Q’=1.3×65=84.5m3/h, u’=1.3×2.3=2.99m/s

H’S=HS-Ha-10=5.8+(8.5×104)/(9.81×1000)-10=4.46m

=4.46-2.278=2.18m<3m

故离心泵不能正常工作。

43．有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时， A、B两处的压强表读数分别

为 5.9×104Pa及 4.9×104Pa。

此时流体的流量为 36m3/h。

现将 E阀开大， B点压强

表读数升至 6.87×104Pa，

水的密度为 1000kg/m3 。

假设在两种情况下，流体

都进入了阻力平方区。

求：E阀开大后，

（1） 管内水的流量；

（2） A处压强表读数 Pa。(天大95/10) 225212222222.129.3181.921.01002002.016100081.9105.12uugudllzgpHzgpHfemzgpH76.375.0100081.91075.41018.34581.9299.21.02002.0146.42122211021gudlHHguHHSfSg 6 解：设水槽液面为 C-C截面，以 AB管道中心线为基准水平面，在 B-B与

C-C截面间列柏努力方程：

E阀开大后

Q‘=(u’/u)Q=1.414×36=51m3/h

(2)

p’A=(pA-pB)(u’/u)2+p’B

=(5.9×104-4.9×104)×2+6.87×104=8.87×104Pa

44．有一直径为0.5m上端封闭的容器如图所示盛水深度为1m。在容器测壁水深. 0.5m得 A处接有细管，细管上端未封闭并与大气相通，容器底部有一直径为 20mm 的垂直管，管长1m用于放水。求水流完所需的时间为多少？小孔流出处局部阻力和小管的沿程阻力忽略）

（清华95）

解：容器内水的流动极其缓慢，

可近似看成是静止流体，容器

内流体及各点的总势能相等。

在 A点未暴露之前，管出口

流速恒定不变，在1-1和 2-2

截面之间列柏努力方程：

. 2122222udlgZpudlgZhgZupCBbcCcfbCB2381.91000109.4381.910001087.6214422CBCBCBgZpgZpuugudlgZp2uuhhppfABfABABABsmghu/4.55.181.9221 7 液面下降0.5m 后点A暴露，总势能随液面降低，流速随时间不断减小，系非定态流动。由瞬间柏努力方程得：

由微分物料恒算得：

τ=τ1+τ2 =57.9+345.8=403.5s

45.某敞口高位槽输水管路(如图),管长LOC=40m,LCB=10m,LCA=15m(均包括所有局部阻力的当量长度);管径 doc=50mm,dCb=dCa=40mm。当A阀全关， B阀打开时，读得压力表pB 的读数为0.24at，试计算：

（1） 此时总管的流量为多少？

（2）若维持 B的开度不变，逐渐打开阀 A，直到 OA、 OB两支管的流速相等，此时压力表 pA 的读数为多少at？设液体密度为 ρ=1000kg/m3 ，摩擦系数均取λ=0.03。

解：（1）A阀关闭时，在1-1截面与 B-B截面间列柏努力方程得： ghu2shdhhdhghdhdDddghAudAdhA8.3455.11.14124.1414.1412205.122222221smdldlpzzguudldlpgzgzcbcbococBbbbcbcbococBB/4.2104.0/1003.005.0/4003.01000/1081.924.021281.921///22214121sudhD9.574.55.002.05.04422121

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流体流动、流体输送机械计算题

流体流动、流体输送机械计算题

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流体流动、流体输送机械习题课例题

1、用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长100m（包括当量长），其中压力表后为80m，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m，当流量为10m3/h时泵效率为80%，求：（1）泵的轴功率；（2）压力表读数。（取=1000kg/m3）

解：（1）如图取1-1、2-2截面，以1-1截面为基准列柏努利方程：

2211221222efpupugzWgzW

1212120;21820;;0zzmppuu

2efWgzW

22eflluWd

]/[415.105.0785.03600/10422smdquv

221001.4150.02550.06[/]20.052eflluWJkgd

29.812050.06246.26[/]efWgzWJkg

有效功率 101000246.26684[/]3600emevePqWqWJs

轴功率 684855[/]80%eaPPJs

（2）以3-3截面为基准，在3-3、2-2截面间列柏努利方程：

223322323222fpupugzgzW

322230;18;0;0;1.415/zzmpuuums

2333322fPugzW112218m2m3 压力表3

112218m2m3 压力表3 2 / 5 2232801.4150.02540.04[/]20.052eflluWJkgd

22333321.4159.811840.04215.6[/]22fPugzWJkg

2、欲用离心泵将20℃水以30m3/h的流量由水池打到敞口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为18m，泵的吸入口在水池上方2m处，泵的吸入管路全部阻力为1m水柱，压出管路全部阻力为3m水柱，泵效率60%。

流体流动自测题

流体流动自测题

第一章 单元自测题

一、填空题

1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为 mmHg。当地大气压强为。

2、牛顿粘性定律表达式为 ，它适用于 流体呈 流动时。

3、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是

曲线，中心最大速度为平均速度的 倍。摩擦系数与 无关，只随 加大而 。

4、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数是

函数，若在阻力平方区，则摩擦系数是 函数，与 无关。

5、实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能

守恒，因实际流体流动时有 。

6、毕托管测得的是管道中 速度，孔板流量计测得的是

速度。转子流量计的特点是 。

7、流体在一段水平管中流过，测得的平均流速为0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，管中心线上速度为 m/s，若平均速度增大到1m/s，则压强降变为 Pa。

8、常用测定流量的流量计有 、 、 。

9、常温下水密度为l000.0kg／m3，粘度为，在d内＝100mm管内以3.0m／s速度流动，其流动类型为 。

10、流体在圆形直管中作滞流流动时，若将平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的 倍。

11、在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍A）两种情况都为层流 ；B）两种情况都在阻力平方区 。

12、流体在管路中的流动形态有 和

两种，其主要区别是 不同，前者值为 ，后一种则为 。

流体输送-计算题

流体输送-计算题

流体输送-计算题

1、某车间丙烯精馏塔的回流系统如附图所示，塔内操作压强为1304kPa（表压），丙烯贮槽内液面上方的压强为2011kPa（表压），塔内丙烯出口管距贮槽的高度差为30m，管内径为145mm，送液量为40t/h。丙烯的密度为600kg/m3，设管路全部能量损失为150J/kg。问：将丙烯从贮槽送到塔内是否需要用泵？计算后简要说明。

1、 解：（1）取贮槽液面为1-1′截面，且定为基准水平面，取塔内丙烯出口管的管口为2-2′截面，如图所示。 （1分）

（2）在两截面间列出柏努利方程：

212222121122fehpugzWpugz （2分）

∵z1=0，z2=30m，u1≈0，u2可求出，p1=2011kPa（表），ρ=600kg/m3，p2=1304kPa（表），21fh=150J/kg （1分）

（3）求u2及we

smAqusm/121.1600)145.0(43600104023,2

（1分）

kgJhppuugzzWfe/495.73315060010)011.2304.1(2)121.1(807.9302)(622112212212 （2分）

（1分）

（4）说明：We的涵义是外加功，计算结果为负值，说明系统不需要用泵，而依靠贮槽与塔两个设备的压强差即可满足输送丙烯的要求。 （2分）

流体流动_练习题(用)

流体流动_练习题(用)

流体流动 练习题

一、单选题

1．单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A

A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。

2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（ ）。 A

A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。

3．层流与湍流的本质区别是（ ）。 D

A 湍流流速＞层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；

C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

4．气体是（ ）的流体。 B

A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。

5．在静止的流体，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 C

A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。

6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（ ）。 A

A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。

7．当被测流体的（ ）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D

A 真空度； B 表压力； C 相对压力；D 绝对压力。

8．当被测流体的绝对压力（ ）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A

A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。

9．（ ）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A

A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。

10．被测流体的（ ）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 D

A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。

11. 流体在园管流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（ ）。 B

A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。

12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A