化工原理流体习题

化工原理流体习题

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1. 当地大气压为750mmＨｇ，测得一容器内的绝对压力为360mmＨg,则真空度

O。测得另一容器内的表压强为9８0mmHg,则其绝对压强为＿为＿_____＿__mH

２

Ｏ；２3０.66KPa

__＿____KPa。 5.3ｍH

2

２．液体在圆形管道中流动,如果只将流量增加一倍后仍为层流流动，则阻力

损失为原来的___＿＿__＿倍;如果保持流量不变只将管径增加一倍，则阻力损失为原来的____＿_____倍。２；１/４

3.已知某油品在圆管中稳定流动,其雷诺数为16０0。测得此时管中心处的点

速度为１ｍ／s，则此管截面上的平均速度为_____＿m/s。１/２(或0.５m/s）

４. 水在内径一定的圆形管中稳定流动,若质量流量一定,当温度降低时,Re

值将__＿__＿__。减小

5. 如图所示，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过φ１００×2mm的管道送往敞口高位储槽。两储槽液面高度差为１6m，密封槽液面上真空表p1读数为500mｍHg(真空度),泵进口处真空表p2读数为290ｍmＨg(真空度)。泵排出管路上装有一个孔板流量计,其孔口直径为７0ｍｍ,流量系数为0.7，所接U型水银压差计读数Ｒ为170mm。已知全部管路能量损失为36J／kｇ，试求:

（1）泵的输水量(m3/ｈ)。

（2）泵出口处压力表p3的指示值（KPａ）。（已知真空表与压力表相距０.2m）

（3）包

括全部

局部阻

力的当

量长度

在内的

管路长

度。(已

知摩擦系数为0．01）

（1)

/h 62.84m /s 0.0174m 03.4207.0785.07.0 1000

)

100013600(17.081.9207.04

7.0 )

(233220==⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯

⨯⨯

=-=πρρρgR A C V O O s

(2)

s m d V

u /405.2096.0785.00174

.04

2

2

=⨯=

=

π

选低槽液面１－1和高液面４－４之间列伯努利方程:

kPa

p kPa

p H g u g p Z H g u g p Z f

66.3833.101760

29066.6633.101760500

22212

4

2421114

1=⨯==⨯=+++=+++-∑ρρ O mH H g p Z Z H f 23311446.2681

.936

81.9101066.6616)(41=+⨯⨯+=+--=∑-ρ

选泵进出口为2-2和３-3截面列伯努利方程

3

2222

23322

22-∑+++=+++f H g

u g p Z H g u g p Z ρρ

O mH H H g p

Z Z g p f 23

3

232332.2246.2681

.91010

66.38)2.00( )(3

2=+⨯⨯+

-=-++-=-ρρ

kPa p 96.21881.91032.2233=⨯⨯=

（３）

m

u d h l l u d l l h f e e f 5.1192.4050.010.096

23622

2

22

4141=⨯⨯⨯=⨯⨯=+∴+=--λλ

1. 当地大气压强为750mm Ｈg,测得一容器内的绝对压强为350mm Ｈg ，则真空度为 ｍmHg 。测得另一容器内的表压强为1340 ｍm Ｈg ，则其绝压为

m ｍHg 。 4０0； 20９0

2． 某水平直管输水量为V q ，今改为输送2V q 的有机物，且2,μμ=水0.5ρ=ρ水。 设两种输液下,流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的＿_______倍。 4 ３.层流底层越薄,则以下结论正确的是 。Ｃ

Ａ、近壁处速度梯度越小 Ｂ、流动阻力越小 C 、流动阻力越大 Ｄ、流体湍动程度越小

4. 如图所示，水流经一扩大管段ｄ1＝4０m ｍ， ｄ2=80ｍm,已知d 1中水的流速为２．4m/s ，倒U 形压差计中水位差R=1５0mm 。 试求：１)水流经两测压点间的阻力损失ｈf (J/ｋg)；

2）如将粗管端抬高，使管段倾斜放置,而流量不变,问此时R 的读数如何变化?(定性说明,不必计算）

解:１) s m u d d u /6.04.24

1

)(

12212=⨯== 在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面,化简得,

f h u p u p ++=+2

22

22211

ρρ f f f h h h u u p p -=--=--=-7.22

6.04.22222

2211

2ρ

由静力学方程,()gR gR p p 水气水ρρρ≈-=-12

47.115.081.91

2=⨯==-gR p p 水

ρ

即，kg J h h f f /23.147.17.247.17.2=-=⇒=- ２）粗管端抬高后，管段倾斜， 设抬高Z ∆, 由静力学方程得,

gR Zg p p =∆--水

ρ1

2

由伯努利方程有

f f h h u u Z

g p p -=--=∆--7.22

2

2

211

2ρ

在水的流量不变情况下，该管段的流动阻力损失不变, 因此R 不变。

1． 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 2．气体的粘度随温度升高而 ，水的粘度随温度升高而 。 增加;降低

3.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 ,若改用转子流量计，随流量增加转子(稳定时）两侧压差值将 。增加；不变

4. 用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×1０5Pa 的密闭容器,两槽液面均恒定不变,各部分相对位置如图所示。输送管路为φ10８×4mm 的无缝钢管，吸入管长为２0m ，排出管长为1０0m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时,真空表读数为42７00Pa,两测压口的垂直距离为0.5m,忽略两测压口之间的阻力,摩擦系数可取为0.02。试求： (1）阀门3/4开度时管路的流量(ｍ3／h); (2）压强表读数(Pa); （３)外加压头(ｍ)；

（4)若泵的轴功率为10k Ｗ，求泵的效率; (5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,

试分析其原因。