流体流动与机械习题课的题

流体流动与输送机械习题课

一、书 1－30

二、用压缩空气将密度为1200 kg/m 3的碱液自低位槽送至高位槽，两槽的液面维持恒定。管子规格为φ60×3.5mm ，各管段的能量损失分别为

=∑AB

f W

,2

,u W CD f =∑，2

,5.1u

W

BC

f =∑（J/k

g ）

（u 为碱液在管内的流速）。两U 形压差计中的指示液均为水银，R 1=60mm, h=100mm 。试求（1）压缩空气的压力p 1；（2）U 形压差计读数R 2。

三．如图示常温水由加压贮槽A 以2.94kg/s 的质量流量流向敞口高位槽B ，两槽液面恒定，液面间距为4.43m ，管路中装有孔板流量计和一个截止阀，已知管道为φ57×3.5mm 的钢管，直管与局部阻力的当量长度（不包括截止阀）总和为60m ，截止阀在此开度时的局部阻力系数ξ=7.5。设系统为完全湍流，管路摩擦系数λ为0.026，已知汞的密度为13600 kg / m 3

，水的密度为1000kg/ m 3。求：

（1）加压贮槽A 液面上方所需表压为多少kPa ？

（2）阀门前后的压强差)(Pa p ab ∆读数R 2(mm)；

（3）若将阀门关小，现读得孔板流量计的读数

R 1为原来的0.81倍，设系统仍为完全湍流，λ不变，孔板流量计的孔流系数不变，求流速为原来的多少倍？截止阀阻力系数ξ变为多少？ （4）定性分析阀门前a 点的压强如何变化？（给出结论及分析过程）

四、某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H ＝18－6×105Q 2 （H 单位为m ，Q 单位为m 3/s ）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敞口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m （包括所有局部阻力的当量长度）,管子的规格φ46×3mm ，摩擦系数可取为0.02，试计算：

（1）输水量m 3/h ；

（2）若泵的效率为65％，水的密度为1000kg/m 3

，离心泵在运转时的轴功率KW ；

附图

4m

12m

（3）若将输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为0.5kgf/cm 2

(表压)，其它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）

五、 如附图所示，高位槽中水分别从BC 与BD 两支路排出，其中水面维持恒定。高位槽液面与两支管出口间的距离为10m 。AB 管段的内径为38mm 、长为28m ；BC 与BD 支管的内径相同，均为32mm ，长度分别为12m 、 15m （以上各长度均包括管件及阀门全开时的当量长度）。各段摩擦系数均可取为0.03。试求：

（1）BC 支路阀门全关而BD 支路阀门全开时的流量；

（2）BC 支路与BD 支路阀门均全开时各支路的流量及总流量。 六、如附图所示，水由高位槽经管道从喷嘴流入大气，水槽中水位恒定。已知d 1=125mm ，d 2=100mm ，喷嘴内径d 3=75mm ，U 形压差计的读数R ＝80mmHg 。若忽略水在管路中的流动阻力，求水槽的高度H 及喷嘴前压力表读数。 七、

如图所示的输水实验装置，已知泵进、出管路直径相同，内径均为65mm ，两水池液面间的垂直距离为15m ，孔板流量计的孔径为25mm ，流量系数为0.62。已测得孔板流量计U 形压差计R 1＝0.4m ，泵进、出口间U 形压差计R 2＝1.5m ，指示液均为汞。试求：

（1）泵的有效功率；

（2）管路系统的总压头损失； （3）写出此管路特性方程。

附图

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