东南大学 《化工原理》-流体力学大题
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第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3.分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m2,水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向);(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么?题5附图题6附图答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2)内部压强p=ρgh=1000××;外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强。
因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U形压差计,读数分别为R1、R2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R1与R2有何变化?(说明理由)答6.容器A的液体势能下降,使它与容器B的液体势能差减小,从而R2减小。
第一章《流体力学》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 质量;B 粘度;C 位能;D 动能。
A2.单位体积流体所具有的质量称为流体的()。
A 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。
A3.层流与湍流的本质区别是()。
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。
D4.气体是()的流体。
A 可移动;B 可压缩;C 可流动;D 可测量。
B5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。
A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。
C6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。
A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。
A7.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。
A 真空度;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。
D8.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 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。
A9.()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 压力表;B 真空表;C 高度表;D 速度表。
A10.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。
A 大气压;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。
D11. 流体在园管内流动时,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()。
A. Um=1/2Umax;B. Um=0.8Umax;C. Um=3/2Umax。
B12. 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. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关;B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关;C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。
A13. 层流底层越薄( )。
A. 近壁面速度梯度越小;B. 流动阻力越小;C. 流动阻力越大;D. 流体湍动程度越小。
化工原理流体流动试题题目一某化工装置的水流动率为1000L/h,管道直径为50mm,水流速约为3.18 m/s。
请回答以下问题: 1. 计算水在管道中的雷诺数。
2. 雷诺数大于多少说明水流为湍流流动?3. 根据雷诺数的大小,判断水流动的稳定性。
答案一1.雷诺数的计算公式为:$$ Re = \\frac{{\\rho \\cdot v \\cdotd}}{{\\mu}} $$2.其中,Re为雷诺数,$\\rho$为水的密度,v为水的流速,d为管道的直径,$\\mu$为水的动力黏度。
温度为25°C时的水的密度为1000 kg/m³,动力黏度为1.002 × 10⁻³ kg/(m·s)。
代入计算得:$$ Re = \\frac{{1000 \\cdot 3.18 \\cdot0.05}}{{1.002 \\times 10^{-3}}} = 15928 $$所以,水在管道中的雷诺数为15928。
3.湍流流动的判据是雷诺数大于4000。
因此,雷诺数大于4000时,水流为湍流流动。
4.根据雷诺数的范围,可以判断水流动的稳定性。
当雷诺数小于2000时,水流动为层流流动,较为稳定;当雷诺数在2000-4000之间时,水流动为过渡流动,可能存在某些湍流现象;当雷诺数大于4000时,水流动为湍流流动,较为不稳定。
题目二某容器内的流体涌入量恒定为10m³/h,容器的进口半径为1m,流体的密度为800kg/m³,流体速度为0.5m/s。
请回答以下问题: 1. 计算流体在容器中的雷诺数。
2. 根据雷诺数,判断流体的流动状态。
答案二1.流体在容器中的流动可以视为圆管内的流动问题。
根据流体涌入量和容器的进口半径,可以计算出管道的流速:$$ v = \\frac{{Q}}{{A}} = \\frac{{10}}{{\\pi\\times 1^2}} \\approx 3.18 \\, \\text{m/s} $$ 其中,v为流速,Q为涌入量,A为管道的截面积。
第一章 流体力学与应用一、填空(1)流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 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 1/4 倍。
(2)离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线,这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。
(3) 处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。
流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用 皮托 流量计测量。
(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写出: 单位质量流体的机械能衡算式为常数=++=ρp u gz E 22; 单位重量流体的机械能衡算式为常数=++=gp g u z E ρ22; 单位体积流体的机械能衡算式为;常数=++=p u gz E 22ρρ(5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z 1ρg+(u 12ρ/2)+p 1+W s ρ= z 2ρg+(u 22ρ/2)+p 2 +ρ∑h f ,各项单位为 Pa (N/m 2) 。
(6)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 。
(7) 流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能 减小 。
(8) 流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=······= u A ρ ;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u 1d 12 = u 2d 22= ······= ud 2 。
(9) 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ,则真空度为 395mmHg 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ,则其绝对压强为2105mmHg 。
(10) 并联管路中各管段压强降 相等 ;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。
第一章流体的流动与输送一、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。
d1<d2。
其流体稳定流过该管道。
今确知d1管段内流体呈层流。
请断定流体在d2管段内的流型为( )。
A.湍流;B.过渡流;C.层流;D.须计算确定。
2.对于等长的并联管路,下列两条分析成立吗?( ) 甲:并联管路中,管径愈大流速愈大。
乙:并联管路中,管径愈大雷诺数愈大。
A.甲成立;B.乙成立;C.甲、乙均成立;D.甲、乙均不成立。
3.流体流过两个并联管路管1和2,两管内均呈滞流。
两管的管长L1=L2、管内径d1=2d2,则体积流量Q2/Q1为( )。
A.1/2;B.1/4;C.1/8;D.1/16。
4.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( )。
A.层流流动;B.湍流流动;C.过渡型流动;D.静止状态。
5.流体在圆直管内流动,充分湍流(阻力平方区)时,摩擦系数λ正比于( )。
(G为质量流速)A.G2;B.G;C.G0;D.G-1。
6.有两种关于粘性的说法:( )(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对7.水以2 m·s-1的流速在Ø35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3 Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为( )。
A.层流;B.湍流;C.过渡流;D.无法确定。
8.离心泵原来输送水时的流量为q V,现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液,其它物理性质可视为与水相同,管路状况不变,流量( )。
A.增大;B.减小;C.不变;D.无法确定。
9.装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为( )kPa。
A.150;B.50;C.75;D.25。
200 年月江苏省高等教育自学考试化工原理试题答案及评分参考一、单项选择题(每小题1分,共15分)1.某液体在一等径直管中稳态流动,若体积流量不变,管内径减小为原来的一半,假定管内的相对粗糙度不变,当处于完全湍流(阻力平方区)时,流动阻力变为原来的。
( )D A.4倍;B.8倍;C.16倍;D.32倍。
2.牛顿型流体在直管中呈层流时,摩擦因数不可能为下列哪个值。
( )B A.0.055;B.0.015;C.0.035;D.0.045。
3.离心泵原来输送水时的流量为q V,现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液,其它物理性质可视为与水相同,管路状况不变,流量( )。
CA.增大;B.减小;C.不变;D.无法确定。
4.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是( ) B。
A.管壁热阻;B.污垢热阻;C.管内对流传热热阻;D.管外对流传热热阻。
5.有两种关于粘性的说法:( )A(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对6.吸收塔的操作线是直线,主要基于如下原因( )。
DA.物理吸收;B.化学吸收;C.高浓度物理吸收;D.低浓度物理吸收。
7.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将因起以下线的变化( )。
C A.平衡线;B.平衡线和操作线;C.操作线和q线;D.平衡线与q线。
8.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映( )。
AA.A、B两截面间的压强差;B.A、B两截面间的流动阻力;C.A、B两截面间动压头变化;D.突然扩大或缩小的局部阻力。
9.离心泵停止操作时宜( )。
BA.先停电后关阀;B.先关出口阀后停电;C .先关出口阀或先停电均可;D .单级泵先停电,多级泵先关出口阀。
第一章 流体流动1-1某敞口容器内盛有水与油。
如图所示。
已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3,解:h 1=600mm ,h 2=800mm ,问H 为多少mm ?习题1-1附图mH H H m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?,/860/10,800,6003333321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水,解:ρρ1-2有一幢102层的高楼,每层高度为4m 。
若在高楼范围内气温维持20℃不变。
设大气静止,气体压强为变量。
地平面处大气压强为760mmHg 。
试计算楼顶的大气压强,以mmHg 为单位。
⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧---⨯=⨯⨯=----=---127.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(29151408055P P p m mHgp p Ln dz pdp p p gdz d ②代入①,得②①解:ρρ1-3某水池,水深4米,水面通大气,水池侧壁是铅垂向的。
问:水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ?外界大气压为1atm 。
解:N dz gz P F 64023501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ1-4外界大气压为1atm ,试按理想气体定律计算0.20at (表压)、20℃干空气的密度。
空气分子量按29计。
543(1.013100.209.8110)291.439/8314293.2PM kg m RT ρ⨯+⨯⨯⨯===⨯解:1-5有个外径为R 2、内径为R 1为的空心球,由密度为ρ’的材料制成。
若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中,若球能在任意位置停留,试求该球的外径与内径之比。
设球内空气重量可略。
3/1'1232'3132)/1(/)3/4())3/4(--=∴=-ρρρπρπR R gR g R R (解:1-6为放大以U 形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式U 形压差计。
1.流体在圆直管内流动,充分湍流(阻力平方区)时,摩擦系数λ正比于( )。
(G 为质量流速)A .G 2B .GC .G 0D .G -1 2.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的进出口温度及流量不变。
今因冷却水进口温度升高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量,其结果使Δt m ( )A .增大B .下降C .不变D .不确定 3.某二元混合物,其中A 为易挥发组分。
液相组成x A =0.6,相应泡点为t 1,与之平衡的气相组成y A =0.7,相应的露点为t 2,则:( )A .t 1=t 2B .t 1<t 2C . t 1>t 2D .不能判断 4.精馏操作时,若其他操作条件均不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成x D 变化为( )A .变大B .变小C .不变D .不确切 5.二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( )A .提馏段操作线与q 线 B???.平衡线 C .平衡线与精馏段操作线 D .平衡线与q 线6.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确( )A .回收率趋向最高B .吸收推动力趋向最大C .操作最为经济D .填料层高度趋向无穷大7.下述说法中不准确的是( )A .板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触B .精馏用板式塔,吸收用填料塔C .精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔D .吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔一、单项选择题(每小题1分,共15分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案,并将其字母标号填入题干的括号内。
8.离心泵原来输送水时的流量为q V,现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液,其它物理性质可视为与水相同,管路状况不变,流量( )A.增大B.减小C.不变D.无法确定9.吸收塔的操作线是直线,主要基于如下原因( )A.物理吸收B.化学吸收C.高浓度物理吸收D.低浓度物理吸收10.当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近。
流体力学 第一章习题参考答案1.1 求绝对压力为105N/m 2,温度为30度的空气的密度和比容。
解:()32733028710/15.15m kg RTP ===+⨯ρkg m v /87.031==∴ρ1.2 油的体积为0.4m 3,重量为350KN ,求密度。
解:34.0807.9/10350/892223m kg vm===⨯ρ1.3 氢气球在30Km 高空(绝对压力为1100N/m 2,温度为-40度)膨胀到直径为20m ,如果不计气球的材料应力,求在地面上绝对压力为101.3KN/m 2,温度为15度时充入的氢气的质量。
解:常数==mR TPV 315273103.101402731011002.563334m V =÷=∴+⨯-⨯⨯π又因为地面上压力为101.3 N/m 2、温度为15度时,()315273103.101/0846.0283123mkg RTP ===+⨯⨯ρkg V m 75.42.560846.0=⨯==∴ρ1.4 空气从绝对压力为105/m 2和温度为20度压缩到绝对压力为5105⨯N/m 2和温度为60度,求其体积变化了多少?解:由气体状态方程PV=RT 得()()227.027320105273601055122112===+⨯⨯+⨯T P T P V V773.0111121227.0==∴--V V V V V V1773.0V V =∆∴1.5 求10m 3水在以下条件下的体积变化:(a )恒定大气压力下温度由60度升高到70度;(b )温度恒定为60度,压力从0升高到10MN/m 2;(c )温度从60升高到70度,压力从0升高到10MN/m 2。
解:(a )3610556.010*******m T V V =⨯⨯⨯=∆=∆-α (b )31028.210102044.01096mVV VE P-=⨯-=-=∆∴⨯⨯∆(C )先升压力后升温: 升压力后体积变为:10-0.044=9.956 m 3再升温60-70: 3610554.010956.910556m T V V =⨯⨯⨯=∆=∆-α 1.6 1m 3的液体重量为9.71KN ,绝对粘度为()23/106.0m s N ⋅⨯-,求其运动粘度系数。
《第一章流体流动》习题解答1某敞口容器内盛有水与油。
已知水及油的密度别离为1000和860kg/m3,解:h1=600mm,h2=800mm,问H为多少mm?2.有一幢102层的高楼,每层高度为4m。
若在高楼范围内气温维持20℃不变。
设大气静止,气体压强为变量。
地平面处大气压强为760mmHg。
试计算楼顶的大气压强,以mmHg为单位。
3.某水池,水深4米,水面通大气,水池侧壁是铅垂向的。
问:水池侧壁平面每3米宽度经受水的压力是多少N?外界大气压为1atm。
4.外界大气压为1atm,试按理想气体定律计算(表压)、20℃干空气的密度。
空气分子量按29计。
5.有个外径为R2、内径为R1为的空心球,由密度为ρ’的材料制成。
若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中,若球能在任意位置停留,试求该球的外径与内径之比。
设球内空气重量可略。
6.为放大以U形压差计测气体压强的读数,采用倾斜式U形压差计。
指示液是ρ=920kg/m3的乙醇水溶液。
气体密度为m3。
读数R=100mm。
问p1与p2的差值是多少mmHg?采用微差U形压差计测压差。
已知U形管内直径d为6mm,两扩大室半径均为80mm,压差计顶用水和矿物油作指示液,密度别离为1000及860kg/m3。
当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时,两扩大室油面齐平,U形管两尽管内油、水交壤面亦齐平。
现读得读数R=350mm,试计算:(1)气体压强p(表)。
(2)若不计扩大室油面高度差,算得的气体压强p是多少?(3)若压差计内只有水而不倒入矿物油,如一般U形压差计,在该气体压强p值下读数R0为多少?7.某倾斜的等径直管道内有某密度ρ的液体流过。
在管道的A、B截面设置了两套U形压差计测压差,下测用的是一般U形压差计,上测用的是复式U形压差计,所用的指示液均为密度是ρ1的同一种液体。
复式压差计中两段指示液之间的流体是密度为ρ的流过管道内的液体。
试求读数R1与R2、R3的关系。
1、(20 分)水以 15m3/h的流量流过倾斜收缩管,如图示,管内径由 100mm缩
到50mm。
A、B两点的垂直距离为0.1m。
在两点间连接一U形压差计,指示剂的密为1590 kg/m3。
若收缩管A-B的阻力系数为 0.3,试求:
(1)U 形管中两侧的指示剂液面哪侧高,相差多少mm?
(2)若保持流量及其他条件不变,而将管路改为水平放置,则压差计的读数有何变化?
附图
二.(16 分)有一输水管系统如下图所示,出水口处管子直径为Φ55x2.5mm,设管路的压头损失为 16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失)。
求水的流量为多少m3/h?由于工程上的需要,要求水流量增加 20%,此时,应将水箱的水面升高多少m?假设管路损失仍可以用 16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失)表示。
. 四、(25 分)如附图所示,从水池用离心泵向一高位槽送水,高位槽的压力为0.2kgf/m2,一定阀门开度时送水量为每小时45m3,管路总长(包括所有局部阻力的当量长度)为150m,吸入管和排出管路均Ф108×4mm的光滑管,当Re=3000~107时,管路的摩擦系数λ=0.3164/Re0.25。
试求:(1)该泵的扬程和轴功率。
已知泵的效率为65%,水的密度为1000kg/ m3,水的粘度为1×10-3Pa.s。
(2)当水池水位下降(设泵仍能正常工作),是否影响泵的输送能力?此时管路
中的阻力损失如何变化?怎样调节到原来的输送流量?(分析并画图说明)
二、(20分)在附图所示的管路系统中,有一直径为ϕ38⨯2.5mm、长为30m的水平直管段AB,在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,孔流系数Co为0.63,流体流经孔板的永久压降为6⨯104Pa,AB段摩擦系数λ取为0.022,试计算:
(1)流体流经AB段的压强差;
(2)若泵的轴功率为800W,效率为62%,求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。
已知:操作条件下流体的密度为870kg/m3,U形管中的指示液为汞,其密度为13600 kg/ m3。
(3)若输送流量提高到原流量的1.8倍,用计算结果说明该泵是否仍能满足要
求?(设摩擦阻力系数λ不变)。
5、(20分)、图示离心泵管路系统,将水从低位槽送往高位槽,吸入管(泵前)直径d1=80mm,长l1=6m,摩擦系数λ1=0.02。
排出管(泵后)直径d2=60mm,长l2=13m,摩擦系数λ2=0.03,在排出管C处装有阀门,其局部阻力系数ζ=6.4,吸入管路和排出管路各有一个90º弯头,ζ=0.75。
管路两端水面高度差H=10m,泵进口高于水面2m,管内水流量为12L/s。
试求:
(1)每kg流体需从泵获得多少机械能(泵的有效功W=?J/kg)?
(2) 泵进、出口断面的压强P A和P B各为多少(N/m2)?
(3) 如果是高位槽中的水沿同样管路向下(低位槽)流出,管内流量不变,问是否需要安装离心泵?
二、(20分)一敞口高位水槽A 中水流经一喉径为14mm 的文丘里管,将浓碱液槽B 中的碱液(密度为1400 kg/3m )抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽,各部分标高如附图所示;输水管规格为φ57×3mm ,自A 至文丘里喉部M 处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内)为20m ,摩擦系数可取0.025。
(1) 当水流量为8m 3/h 时,试计算文丘里喉部M 处的真空度为多少mmHg ; (2) 判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。
如果能被吸入,
吸入量的大小与哪些因素有关?
A
C
B
8m
1.5
m 1m
M
三、(17分)用管子从高度为H的高位槽放水,为增大放水量,拟提出如下两种方案:
1)并联一根结构和直径相同的管子;2)将原管子换成一根直径为原管径两倍
的管子。
试定量比较两种方案水量增大的结果(设忽略摩擦系数的变化)。
二、有一输水系统如图所示,管子规格为φ48×4,
已知管路阻力(直管和局部阻力)损失为,试求:
(1)该体系的流量;
(2)若欲使流量增大20%,水箱的高度应增加多少米?(设摩擦阻力系数不变)
三、已知泵的特性方程为(其中V---体积流量,m3/min),单泵的流量为1 m3/min,两敞口容器的液面高度差为10m,试问当流量为1.5 m3/min时,采用两泵串联还是并联操作,才能满足输送要求?设阻力系数为常数。
1.(15分)图1示,两水池的水位差H=24m,l
1=l
2
=l
3
=l
4
=100m,d
1
=d
2
=d
4
=100mm,
d 3=200mm,沿程阻力系数λ
1
=λ
2
=λ
4
=0.025,λ
3
=0.02,除阀门外,其他局
部阻力忽略。
(1)当开启阀门时,阀门阻力系数ξ=30,求流量;(2)当阀门关闭时,λ保持不变,求流量。
二、(15分)用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽,如图示。
两槽液面的高度可认为不变,高度差10m,管路总当量长度为200m(包括所有直管和局部阻力的当量长度),管路均为φ89×4.5mm钢管,已知孔板流量计系数为0.61,孔截面积与管道截面积比为0.2,U型压差计读数为R=600mm,指示液为水银,管路摩擦系数λ取为0.025,反应槽上真空表的读数为200mmHg,高位槽上压强计读数为0.5kg f/cm2(表压),泵的效率65%,试求泵的轴功率?(溶液密度近似取为1000kg/m3,水银密度为13600kg/m3。
)
七、(10分)一新孔板流量计拟用于测定水的流量,现需测定其流量系数C。
请
说明实验原理,拟定实验流程,说明实验所需的仪表及其功能,写出数据处理的有关步骤。
四﹑水由固定水位的水槽沿直径为(内径)100mm的输水管流入大气中,管路是由L=50m的水平管和倾斜管组成,水平管段在水面下h=2m,斜管段的高度H=25m,为了使得在水平段末段曲折处1-1¹面的真空度为7mH2O,安装在斜管段的插板节门的阻力系数ξ为多少?此时管中水的流量为多少m3/h?直管的摩擦系数λ=0.035,大气压压强为10mH20,忽略进口和曲折处的局部阻力损失。