(完整word版)流体力学与传热学考试题目
- 格式:doc
- 大小:431.97 KB
- 文档页数:13
《传热学》试题库四、简答题1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。
(提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式)2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m ·K),W/(m 2·K),W/(m 2·K))4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。
)5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。
(提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等)6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。
试用传热学知识解释这一现象。
(提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同))四、简答题1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。
(提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/c ρ),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。
)2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
(提示:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果,可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt =t f -t h =)(0mH ch t t f -,其中H h H A hP mH λδλ==,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施:(1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
流体力学复习题-----2013制一、填空题1、1mmH 2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。
3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联 后总管路的流量Q 为Q= Q1 + Q2,总阻抗S 为 。
串联后总管路的流量Q 为Q= Q1 =Q2,总阻抗S 为S1+S2 。
6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 和 局部阻力 。
8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线 重合 。
11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中,其中rp z +称为 测压管 水头。
12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 ,但是,只有无旋流动才存在 势函数。
13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了惯性力 和 粘性力 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。
15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。
作用与液上的力包括 质量力, 表面力。
17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似 与 动力相似 。
18、流体的力学模型是 连续介质 模型。
19、理想气体伯努力方程2u z -z p 2g 21ργγα+-+))((中,))((g 21z -z p γγα-+称 势压 ,2u p 2ρ+ 全压 , 2u z -z p 2g 21ργγα+-+))((称总压20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。
①Nu准则数的表达式为(A )②根据流体流动的起因不同,把对流换热分为( A)A.强制对流换热和自然对流换热B.沸腾换热和凝结换热C.紊流换热和层流换热D.核态沸腾换热和膜态沸腾换热③雷诺准则反映了( A)A.流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小B.流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系C.对流换热强度的准则D.浮升力与粘滞力的相对大小④彼此相似的物理现象,它们的( D)必定相等。
A.温度B.速度C.惯性力D.同名准则数⑤高温换热器采用下述哪种布置方式更安全?( D)A.逆流B.顺流和逆流均可C.无法确定D.顺流⑥顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃,冷流体进出口温度分别为20℃和40℃,则其对数平均温差等于()A.60.98℃B.50.98℃ C.44.98℃D.40.98℃⑦7.为了达到降低壁温的目的,肋片应装在( D)A.热流体一侧B.换热系数较大一侧C.冷流体一侧D.换热系数较小一侧⑧黑体表面的有效辐射( D)对应温度下黑体的辐射力。
A.大于B.小于 C.无法比较D.等于⑨通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为( D)A.W B.W/m2 C.W/m D.W/m3⑩格拉晓夫准则数的表达式为(D )⑪.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A )A.热辐射B.热对流C.导热D.都不是⑪准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热⑪下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( D )A.增加流体流度B.设置肋片C.管内加插入物增加流体扰动D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加⑪冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A )A.增加B.减小C.不变D.有时增加,有时减小⑪将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D )A.减少导热B.减小对流换热C.减少对流与辐射换热D.减少导热与对流换热⑪下列参数中属于物性参数的是( B )A.传热系数B.导热系数C.换热系数D.角系数⑪已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C,冷流体进出口温度分别为50°C和100°C,则其对数平均温差约为( )A.100°CB.124°CC.150°CD.225°C⑪对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为( A )A.复合换热、导热、对流换热B.导热、对流换热、复合换热C.对流换热、复合换热、导热D.复合换热、对流换热、导热⑪温度对辐射换热的影响( D )对对流换热的影响。
《传热学》考试试题库汇总(可编辑修改word版)《传热学》考试试题库汇总第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K 时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数)4.总传热系数是指,单位是。
(完整版)流体力学练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN流体力学练习题及答案一、单项选择题1、下列各力中,不属于表面力的是( )。
A .惯性力B .粘滞力C .压力D .表面张力2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是( )。
A .粘性是实际流体的物性之一B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C .流体粘性具有阻碍流体流动的能力D .流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映( )。
A .由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率B .流体速度场的不稳定性C .流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率D .流体的膨胀性4、重力场中平衡流体的势函数为( )。
A .gz -=πB .gz =πC .z ρπ-=D .z ρπ=5、无旋流动是指( )流动。
A .平行B .不可压缩流体平面C .旋涡强度为零的D .流线是直线的6、流体内摩擦力的量纲[]F 是( )。
A . []1-MLtB . []21--t MLC . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ,则流动属于( )。
A .三向稳定流动B .二维非稳定流动C .三维稳定流动D .二维稳定流动8、动量方程 的不适用于(??? ??) 的流场。
A .理想流体作定常流动B .粘性流体作定常流动C .不可压缩流体作定常流动D .流体作非定常流动9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向 ( ) 。
A .流量逐渐减少B .阻力损失量与流经的长度成正比C .压强逐渐下降D .雷诺数维持不变10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失( )。
A .一定不相等B .之和为单位质量流体的总能量损失C .一定相等D .相等与否取决于支管长度是否相等11、边界层的基本特征之一是( )。
一、单项选择题1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是(A)A压强、速度和粘度;B流体的粘度、切应力与角变形率;2C切应力、温度、粘度和速度;D压强、粘度和角变形。
2.流体是一种(D)物质。
A不断膨胀直到充满容器的;B实际上是不可压缩的;C不能承受剪切力的;D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
0年考研《(毛中3.圆管层流流动,过流断面上切应力分布为(B)A.在过流断面上是常数;B.管轴处是零,且与半径成正比;C.管壁处是零,向管轴线性增大;D. 按抛物线分布。
2014年考研《政治》考前点题(毛中特)4.在圆管流中,层流的断面流速分布符合(C)A.均匀规律;B.直线变化规律;C.抛物线规律;D. 对+曲线规律。
5. 圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为()A. 4m/s;B. 3.2m/s;C. 2m/s;D. 1m/s。
2014年考研《政治》考前点题(毛中特)6.应用动量方程求流体对物体的合力时,进、出口的压强应使用()A 绝对压强B 相对压强C 大气压D 真空度7.流量为Q,速度为v的射流冲击一块与流向垂直的平板,则平板受到的冲击力为()A QvB Qv 2C ρQvD ρQv 28.在(D )流动中,伯努利方程不成立。
(A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩9.速度水头的表达式为(D ) (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 2210.在总流的伯努利方程中的速度v 是(B )速度。
(A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最大 2014年考研《政治》考前点题(毛中特)11.应用总流的伯努利方程时,两截面之间(D ) 。
(A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流(C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流12.定常流动是(B )2014年考研《政治》考前点题(毛中特)A.流动随时间按一定规律变化;B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化;C.各过流断面的速度分布相同;D.各过流断面的压强相同。
(完整word 版)流体力学与传热A(附详细答案)华南理工大学期末考试《 流体力学与传热 》试卷:1. 考前请将密封线内填写清楚;2。
所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3.考试形式:闭卷;4. 本试卷共六大题,满分100分, 考试时间120分钟。
填空选择题:(20分,每题2分)、 流体在圆形管道中作完全湍流流动,如果只将流速增加一倍,阻力损失为原来的 4 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/2 倍。
、离心泵的特性曲线通常包括 H —Q 曲线、 N —Q 和 η—Q 曲线等。
、气体的粘度随温度升高而 增加 ,水的粘度随温度升高而 降低 。
、测量流体体积流量的流量计有 转子流量计 、 孔板流量计 和 涡轮流量计。
、(1)离心泵最常用的调节方法是 B(A ) 改变吸入管路中阀门开度 (B ) 改变压出管路中阀门的开度 (C ) 安置回流支路,改变循环时的大小 (D ) 车削离心泵的叶轮(2)漩涡泵常用的调节方法是 B(A ) 改变吸入管路中阀门开度(B ) 安置回流支流,改变循环量的大小 (C ) 改变压出管路中阀门的开度 (D ) 改变电源的电压。
6、沉降操作是指在某种 力场 中利用分散相和连续相之间的 密度 差异,使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
7、最常见的间歇式过滤机有 板框过滤机和叶滤机 连续式过滤机有 真空转筒过滤机 .8、在一卧式加热器中,利用水蒸汽冷凝来加热某种液体,应让加热蒸汽在 壳程流动,加热器顶部设置排气阀是为了 排放不凝气,防止壳程α值大辐度下降。
9、(1)为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是 A(A )表面光滑,颜色较浅; (B )表面粗糙,颜色较深 (C)表面粗糙,颜色较浅(2)某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为C ︒100,空气进口温度为C ︒20,出口温度为C ︒80,问此套管换热器内管壁温应是_C__。
流体力学与传热学考试题目1-1 下图所示的两个U 形管压差计中,同一水平面上的两点A 、B 或C 、D 的压强是否相等?答:在图1—1所示的倒U 形管压差计顶部划出一微小空气柱。
空气柱静止不动,说明两侧的压强相等,设为P 。
由流体静力学基本方程式: 11gh gh p p A 水空气ρρ++=11gh gh p p B 空气空气ρρ++=空气水ρρ>∴BA p p >即A 、B 两点压强不等。
而 1gh p p C 空气ρ+=1gh p p D 空气ρ+=也就是说,Cp 、D p 都等于顶部的压强p 加上1h 高空气柱所引起的压强,所以C 、D 两点压强相等。
同理,左侧U 形管压差计中,B A p p ≠ 而DC p p =。
分析:等压面成立的条件—静止、等高、连通着的同一种流体。
两个U 形管压差计的A 、B 两点虽然在静止流体的同一水平面上,但终因不满足连通着的同一种流体的条件而非等压。
1-2 容器中的水静止不动。
为了测量A 、B 两水平面的压差,安装一U 形管压差计。
图示这种测量方法是否可行?为什么? 答:如图1—2,取1—1/为等压面。
由1'1p p =可知:)(2H R g p O H B ++ρ=gRH h g p Hg O H A ρρ+++)(2ghp p O H A B 2ρ+=将其代入上式,整理得 0)(2=-gR O H Hg ρρ∵2≠-OHHg ρρ ∴0=RR 等于零,即压差计无读数,所以图示这种测量方法不可行。
分析:为什么压差计的读数为零?难道A 、B 两个截面间没有压差存在吗?显然这不符合事实。
A 、B 两个截面间确有压差存在,即h 高的水柱所引起的压强。
问题出在这种测量方法上,是由于导管内充满了被测流体的缘故。
连接A 平面测压口的导管中的水在下行过程中,位能不断地转化为静压能。
此时,U 型管压差计所测得的并非单独压差,而是包括位能影响在内的“虚拟压强”之差。
当该导管中的水引至B 平面时,B —B ’已为等压强面,再往下便可得到无数个等压面。
压差计两侧的压强相等,R 当然等于零。
这个结论很重要,在以后的讨论中常遇到。
水银 图1-1 1-1附图121’图1-2 1-2 附图1-8由摩擦系数与雷诺数的关系图即Re -λ图分析雷诺数、相对粗糙度对磨擦系数和阻力损失的影响。
答:在滞流区,即2000Re ≤时,Re 64=λ,阻力损失ρμ232d lu h f =,u h f μ∝,即阻力损失与粘度和流速成正比而与壁面粗糙度无关。
这是由于滞流时,液体的流动平滑而有规则,管壁近处那层几乎静止的液体膜,履盖了管壁的粗糙面的缘故。
随着雷诺数增大,当4000Re ≥时,从滞流转向湍流,将湍流的布拉修斯公式(25.0Re 3164.0=λ)代入范宁公式可知,此时75.125.0u h f μ∝。
说明粘性力对流动阻力的影响已大为降低,而流速的影响增大,由液体旋涡所产生的惯性力已成为影响流动阻力的重要因素,粗糙度的影响也较为显著。
这是因为随着Re 增大,滞流边界层变薄,壁面凸起部分便会伸入湍流区与质点发生碰撞,加剧了液体的湍动性。
Re 愈大,这种影响就愈显著。
当Re 增大到一定程度时,Re -λ曲线变成水平线。
这时λ已与Re 的大小无关,只要粗糙度一定,λ即为一常数。
此时20u h f μ∝。
说明阻力损失与液体粘度无关,而惯性力已成为影响阻力的决定因素。
1-10 如何理解图1-7所示的并联管路两支管的能量损失相等?答:(1)此例可分别对支管1、支管2到A 、B 两截面的柏努利方程式来理解。
对支管1列A 、B 两截面的柏努利方程式:∑+++=++1,2222f B B Bg A AAgh up Z u p Z ρρ 再对支管2列A 、B 两截面的柏努利方程式:∑+++=++2,2222f B B Bg A AAgh u p Z u p Z ρρ 比较上述两式即可得出:∑∆=2,1,f f h h(2)从两条分支管路拥用一个共同的分支点、汇合点支理解。
分支点A 只能有一个压强A p ,汇合点B 也只能有一个压强B p ,而A 和B 是两条支路所共有的两点。
尽管两支路管子的状况不一,但是通过A 、B 两点测定的单位质量流体的能量损失必然相同。
这和并联电路类似,尽管并联电路各支路的电阻不同,电流强度不同,但由于两端都共有一个测压点,所测得的电势差即势能损失相同。
分析:为什么细而长的支管1中流体的流动阻力会和粗而短的支管2相同呢?请读者注意:能量损失是以J/kg 为单位来计量的,而绝非指通过某支管的所有流体的阻力损失总和。
假如有一单位质量的流体欲通过支管1抵B ,但支管1的阻力大于支管2,则该流体会自动放弃走支管1而改走支管2。
后续流体也会效仿。
结果导致支管2的流量增大,阻力上升。
这种过程要一直延续到对单位质量流体来讲,无论走支管1还是走支管2阻力相同时为止,即 ∑∑∑-==BA f f f h h h,2,1,。
由∑∑=2,1,f f h h,可从数量上确定各支管的流量比:2252115121::l d l d V V λλ=l 包括管件的当量长度。
图1-7 1-10 附图1-75 用风机通过内径为0.3m 的圆形导管从大气中抽取空气。
导管壁开口接一U 形管压差计,压差计读数为245Pa(2.5cmH2O)(真空度)。
已知空气的密度为1.29kg/m3,求空气的流量(入口与管路的阻力忽略不计)。
解:如图1-13,以通过怀管轴线的水平面0-0、为基准面,到1-1、、2-2、截面间的柏努利方程式,以表压计。
2222222111up g Z u p g Z ++=++ρρ已知021==Z Z 01=u 01=p Pa p 2452-=将其代入上式,得 02222=+up ρ ∴sm p u /5.1929.1)245(2222=-⨯-=-=ρ空气的体积流量:s m V /38.15.193.0785.032=⨯⨯= 分析:以上是用柏努利方程解题的通常步骤。
本题的关键在于两个截面的选择。
此外,如果真正理解了该方程能量守恒与转换的物理意义,就可以悟出:既然截面1的3项能量(位能、静压能、动能)为零,截面2的位能为零,则截面2的静压能和动能之和必然为零。
从而可以断定:截面2的负压完全是静压能转化为动能的结果。
即可直接得出ρ2222p u -=的结论。
许多涉及柏努利方程的问题都可以采用这种“直接切入”的方法。
1-77 如图1-15,水从内径为1d管段流向内径为2d 的管段。
已知122d d =,1d 管段流体流动的速度头为9.8kPa(1.0MH2O),8.1,3m h =求、1h 2h 。
(1)忽略AB 段的能量损失; (2)AB 段的能量损失为)3.0(49.22O mH kPa 。
(d )解:(1)分析在不计AB 段能量损失的前提下,在截面B 中心所测得的全部静压头(包括速度头转化来的那部分静压头在内)3h 即0’图 1-15 1-77 附图0’对于A截面:guhh22113+=∴mguhh8.00.18.122131=-=-=对于B截面:guhh22232-=截面B的动压头:由已知4124114212122=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dddduu-+ 得41)2/()2/(2122=gugu∴OmHgugu221225.00.14124122=⨯=⨯=故mh55.125.08.12=-=(2)若AB段的能量损失为2.94kPa),3.0(2OmH各截面流体的总能量应为)(,3BAfhh-+。
因为B截面的动压头没有变化,总能量亦没变,所以`2h不变,即.55.12`2mhh==而muhhhgBAf1.10.13.08.1221,3`1=-+=-+=-或mhhhBAf1.13.083.0,11'=+=+=-此例只要抓住问题的实质,即能量守恒与转换,应该是不难解决的。
采用这种“直接切入”的方法,较之列A、B截面的柏努力方程求解,显然要简捷些。
1-78 某并联输水管路由两条光滑管支路组成,管内流体均处于湍流状态。
已知总输水量为70hm3,求两条支管的流量。
设两条支管的内径分别为mmdmmd50,10021==,管长分别为mmlmml350,70021==(包括管件的当量长度)。
解:由并联管路特性:∑∑=2,1,ffhh即222222221111udludlλλ=将25.03164.0eR=λ代入上式得23164.023164.0222225.022212125.011udlududlud⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛μρμρ化简25.12175.1225.11175.11dludlu=即25.12275.122225.11175.1211785.0785.0dldVdldV⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∴1275.4211225.1275.12175.121l l d d l ld d V V ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯74127192175.111275.175.42121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=l l d d l l d d V V代入已知数据:41.4673.056.6700350501007471921=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=V V h m V 3157141.441.470=+⨯= h m V 32135770=-=分析:解决两条支管并联的问题,大都是先从两支路流动阻力相等这一规律出发,然后确定两个支管的流量比。
多条支管并联的管路亦可仿此处理。
对于幂指数比较复杂公式的计算,建议先不要代入数据,待推出最终结果后再代入数据,这样可避免一些繁琐的计算。
由计算结果可以看出:支管直径d 对流量分配的影响较大(指数为19)。
本例尽管两条支管21212,2l l d d ==,但两条支管的流量仍相差较大。
其次还应注意,式中的管长l 是包括当量长度el 在内的。
如果当量长度发生变化(例如调节某一支路的阀门开度),将直接影响流量在两支管中的分配,即不仅影响本条支管的流量,而且影响其他并联管路的流量,操作时必须注意到这一点。
1—82 两容器中装有相对密度为0.8、粘度10msP a ⋅的油品,并用管线相连。
如图1-17所示。
已知容器A 液面上方压强)5.0(49at kP p a A = (表),容器B 液面上方为常压。
位差mm Z 5.21=,m Z 5.42=,m Z 33=,管内径mm d 100=,管长m l 100=(包括全部阻力的当量长度)。
已知条件同上题。
假设A 、B 两容器的液面不发生变化,油品的实际流量为多少?分析:两液面维持不变,即系统的推动力不变。