流体流动习题及答案
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
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.在静止的流体内,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()。 B
A. Um=1/2Umax;
B. Um=;
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
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。
13.层流底层越薄( )。 C
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。
14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C
A. 大;
B. 中等;
C. 小;
D. 越大越好。
15.转子流量计的主要特点是( )。 C
A. 恒截面、恒压差;
B. 变截面、变压差;
C. 恒流速、恒压差;
D. 变流速、恒压差。
16.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。
17.圆直管内流动流体,湍流时雷诺准数是()。 B
A. Re ≤ 2000;
B. Re ≥ 4000;
C. Re = 2000~4000。
18.某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为()。 A
A. ;
B. 101kPa;
C. 。
19.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。 C
A. 2;
B. 8;
C. 4。
20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。 C
A. 流动速度大于零;
B. 管边不够光滑;
C. 流体具有粘性。
21.在相同条件下,缩小管径,雷诺数()。 A
A. 增大;
B. 减小;
C. 不变。
22.水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的()。 A
A. 1/4;
B. 1/2;
C. 2倍。
23.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为()。 C
A 流速;
B 流线;
C 流量;
D 流函数。
24.单位时间内流体在流动方向上所流过的()称为流速。 C
A 宽度;
B 高度;
C 距离;
D 直线。
25.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的位能。 A
A gz;
B ;
C ;
D w e。
26.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的()。 B
A 位能;
B 动能;
C 静压能;
D 有效功。
27.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的静压能。 C
A gz;
B ;
C ;
D w e。
28.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为有效功。 D
A gz;
B ;
C ;
D w e。
29.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D
A gz;
B ;
C ;
D 。
30.流体在直管中流动,当()≤2000时,流体的流动类型属于层流。 A
A Re;
B Pr;
C Nu;
D Gr。
31.流体在直管中流动,当Re()4000时,流体的流动类型属于湍流。 B
A <;
B ≥;
C ≤ ;
D ≠。
32.流体在直管中流动,当2000<()<4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡区。 A
A Re;
B Pr;
C Nu;
D Gr。
33.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A
A 层流;
B 湍流;
C 过渡流;
D 漩涡流。
34.流体在管内作()流动时,其质点作不规则的杂乱运动。 B
A 层流;
B 湍流;
C 过渡流;
D 漩涡流。
35.流体在圆管内()流动时,平均速度是最大速度的一半。 A
A 层流;
B 湍流;
C 过渡流;
D 漩涡流。
36.对于(),当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。 B
A 圆形管;
B 非圆形管;
C 矩形管;
D 直管。
二、填空题
1.流体静力学基本方程式
或
gh
p
pρ
+
=
2.定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式
1kg流体:
f
h
u
P
gZ
We
u
P
gZ∑
+
+
+
=
+
+
+
2
2
2
2
2
1
1
1ρ
ρ
[J/kg]
3.单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
4. 雷诺准数的表达式为_____ Re=duρ/μ_____。当密度ρ=1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为
1m.s在管中流动时,其雷诺准数等于__10____,其流动类型为__湍流__。
5. 当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___ 850__mmHg, 真空度为__-
100__mmHg。
6. 当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_113404__Pa, 真空度为_ -
133402__Pa。
7. 某物的比重为, 其密度为_879kg/m 3_, 其比容为_0.00114 m3/kg _。
8. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ,平均流速为_ 2.0m/s。
9. 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3, μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时, 若流速为1.0m/s时, 其雷诺准数Re为, 其摩擦阻力系数λ为。
10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__24mm__。
11.测量流体流量的流量计主要有如下四种:_ 转子流量计, 孔板流量计, _文丘里流量计,__ 湿式气体流量计_, 测量管内流体点的速度, 则用_皮托管___。
12.管出口的局部阻力系数等于, 管入口的局部阻力系数等于。
13.化工生产中,物料衡算的理论依据是_质量守恒定律_,热量衡算的理论基础是_能量守恒定律_。
14.流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速减少_,动压头_减少_,静压头_增加_。
15.理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力 _减少_。
16.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_1633mm2 _______,润湿周边等于_242mm
__,当量直径
等于_27mm _。
17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 __不变__。
18.液柱压力计量是基于_流体静力学__原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是___表压___或__真空度__。
19.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__2__倍。
20.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__1/16__倍。
21.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__64/Re _,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与___ Re __、
___ε/d__有关。
22.液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_。
23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_ 抛物线__型曲线,其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍,摩擦系数λ与Re的关系为__λ=64/Re _。
24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。
25.稳定流动的定义是__流动状况不随时间而变____。
三、计算题
1.一套管换热器的内管外径为80 mm, 外管内径为150 mm, 其环隙的当量直径为多少
解:de = 4×= 4×= 150 – 80 = 70 mm
2.某液体在一管路中稳定流过,若将管子直径减小一半,而流量不变,则液体的流速为原流速的多少倍
解:V = uA, u1A1 = u2A2, A = ,当 d1 = 2d2时
u1 = u2 ,有,,即
得 u2 = 4u1
3.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变,而管径减至原有的一半,问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍
解:流动阻力,设管径改变后,则根据u1A1 = u2A2
可得u2 = 4u1,滞流时,=
,,∴
4.某设备上真空表的读数为×103 Pa,计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为×103 Pa。
解:绝对压强 = 大气压—真空度 = ×103— ×103 = ×103 Pa
表压强 = —真空度 = —×103 Pa
5.甲乙两地的平均大气压强分别为×103 Pa和×103 Pa,在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80×103 Pa,在乙地操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表读数应为多少
解:在甲地绝对压强 = 大气压—真空度 = ×103— 80×103 = ×103 Pa
在乙地真空度 = 大气压—绝对压强 = ×103— ×103 = ×103 Pa
6.在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80×103 Pa,在天津操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表的读数应为多少兰州地区的平均大气压强为×103 Pa,天津地区的平均大气压强为×103 Pa。
解:在兰州绝对压强 = 大气压—真空度 = ×103— 80×103 = ×103 Pa
在天津真空度 = 大气压—绝对压强 = ×103— ×103 = ×103 Pa
7.某设备的进、出口压强分别为1200 mmH2O(真空度)和 kgf/cm2(表压)。若当地大气压为760 mmHg, 求此设备进、出口的压强差。(用SI制表示)
解:进口 P1(绝压)= P(大气压)- P(真空度)
出口 P2(绝压)= P(大气压)+ P(表压)
P1(真空度)= 1200 mmH2O = kgf/cm2
P1(绝压)- P2(绝压)= - [P1(真空度)+P2(表压)]
= -(+)= kgf/cm2
= ××104 = ×105 N/m2
11.有一内径为25 mm的水管,如管中水的流速为1.0 m/s,求:
(1)管中水的流动类型;
(2)管中水保持层流状态的最大流速(水的密度ρ=1000 kg/m3, 粘度μ= 1 cp)。
解:(1)Re = duρ/μ= ×1×1000/ = 25000>4000
流动类型为湍流。
(2)层流时,Re ≤ 2000,流速最大时,Re = 2000,即duρ/μ= 2000
∴u = 2000μ/dρ= 2000×(×1000)= 0.08 m/s
12.密度为850 kg/m3、粘度为8×10-3 Pa·s的液体在内径为14 mm的钢管内流动,液体的流速为1 m/s。计算:(1)雷诺准数,并指出属于何种流型;(2)若要使该流动达到湍流,液体的流速至少应为多少
解:(1)Re = duρ/μ= ×1×850/8×10-3= ≤ 2000
流动类型为层流
(2)湍流时,Re ≥ 4000,流速最小时,Re = 4000,即duρ/μ= 4000
∴u = 4000μ/dρ= 4000×(×850)= 2.69 m/s
13.用108×4 mm 的钢管从水塔将水引至车间,管路长度150 m(包括管件的当量长度)。若此管路的全部能量损失为118 J/kg,此管路输水量为若干m3/h(管路摩擦系数可取为,水的密度取为1000 kg/m3)
解:能量损失118 J/kg
∴ u = 2.8 m/s
流量 V = uA = ×79.13 m3/h
14.用Φ168×9 mm的钢管输送原油。管线总长100 km, 油量为60000 kg/h,油管最大抗压能力为×107 Pa。已知50 ℃时油的密度为890 kg/m3, 粘度为181 cp。假定输油管水平放置,其局部阻力忽略不计。问:为完成上述输油任务, 中途需设几个加压站
解:u1 = u2,Z1 = Z2,
u = V/A = (60000/890)/(3600×× = 1.06 m/s
Re = duρ/μ= ××890/(181×10-3) = 782
层流λ= 64/Re = 64/782 =
ΔP =λ(l/d)(u2/2)ρ= ×(105/×2)×890 = ×107 Pa
n = ×107/×107) =
中途应设一个加压站
15.在附图所示的储油罐中盛有密度为960 kg/m3的油品。油面高于罐底9.6
m,油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm圆孔,其中心
距罐底800 mm,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力
取为×106 Pa,问:至少需要几个螺钉
解:设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为
p,则p就是管内液体作用与孔盖上的平均
压强。由流体静力学基本方程式知
作用在孔盖外侧的是大气压强 p a,故孔盖内外两侧所受压强差为
作用在孔盖上的静压力为
每个螺钉能承受的力为
螺钉的个数 = ×104/×103 = 个
即至少需要7个螺钉。
16.某流化床反应器上装有两个U管压差计,如本题附图所示。测得R1 = 400
mm,R2 = 50 mm,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,在右侧的
U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 =50 mm。求A、B两
处的表压强。
解:U管压差计连接管中是气体,其密度远远小于水银及水的密度,由气柱高
度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点,R1下端为D点,因此可
认为PA≈PC,PB≈PD。
P A≈P C=ρH2O gR3+ρHg gR2
= 1000×× + 13600××
= 7161 N/m2(表压)
P B≈P D = P A+ρHg gR1
= 7161 + 13600××
= ×104 N/m2(表压)
17.根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。压
差计中以油和水为指示液,其密度分别为920 kg/m3及998 kg/m3,U管中
油、水交界面高度差R = 300mm。两扩大室的内径D均为60 mm,U管内
径d为6 mm。(当管路内气体压强等于大气压强时,两扩大室液面平
齐。)
解:当管路内的气体压强等于大气压强时,两扩大室的液面平齐,则两扩大室液面差
Δh与微差压差计读数R的关系为
当压差计读数R = 300 mm时,两扩大室液面差为
m
则管路中气体的表压强为
p =(998 - 920)×× + 920×× = 257 N/m2(表压)
18.用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m,管路全部
能量损失为20 J/kg,流量为36 m3/h,高位槽与水池均为敞口。若泵的效
率为60%,求泵的轴功率。(水的密度取为1000 kg/m3)
解:设水池液面为1-1'截面,高位槽液面为2-2',以水池液面为基准水平面,在两截面间列柏努利方程式。 Z1 = 0,Z2 = 50 m,u1≈0,u2≈0,P1 = P2 = 0(表压),Σhf = 20 J/kg
∴ we = ×50 + 20 = J/kg
水的质量流率 ws= 36×1000/3600 = 10 kg/s
有效功率 Ne= we·ws= ×10 = 5105 W
轴功率 N = 5105/ = W
19.水以2.5m/s的流速流经38×2.5 mm的水平管,此管以锥形管与另一
38×3 mm的水平管相连。如附图所示,在锥形管两侧A、B处各插入一
垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为
J/kg,求两玻璃管的水面差(以mm记),并在本题附图中画出两玻璃管中
水面的相对位置。(水的密度取为1000 kg/m3)
解:上游截面A-A',下游截面B-B',通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。
式中 ZA= ZB = 0,uA= 2.5 m/s,ΣhfA,B = J/kg
根据连续性方程式,对于不可压缩流体
有m/s
两截面的压强差为
== N/m2
即
mmH 2O
由于
∴ pB > pA
20. 如图所示,常温的水在管道中流过,两个串联的U 形管压差计中的指
示液均为水银,密度为Hg ,测压连接管内充满常温的水,密度为w ,两U 形管的连通管内充满空气。若测压前两U 形管压差计内的水银液面均为同一高度,测压后两U 形管压差计的读数分别为R 1、R 2,试求
a 、
b 两点间的压力差b a
p p -。
解:
11gh p p w a ρ+=,11gh p p w a ρ-=
21p p =,1
32gR p p Hg ρ+=,
43p p =,
2
54gR p p Hg ρ+=
而
2
11R h h +
=,
2
25R h h -
=
所以
()?
??
??-+??? ??--+=-222121R g gh R g gh R R g p p w w w w Hg b a ρρρρρ 21.在如图所示的测压差装置中,U 形管压差计中的指示液为水银,其密度
为Hg ,其他管内均充满水,其密度为w ,U 形管压差计的读数为R ,两测压点间的位差为h ,试求a 、b 两测压点间的压力差
b a p p -。
解:由 11gh p p w a
ρ+=
所以 151413gR p gh gR p gh p p w Hg w Hg w a ρρρρρ++=++=+=
所以
2
1gh gR gh gR p p w w w Hg b a ρρρρ--+=-
22.用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部,槽内水位维持恒定,各部分相
对位置如本题附图所示。管路的直径均为
76×2.5 mm 。在操作条件
下,泵入口处真空表的读数为×103 Pa ;水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按
与
计算。由于
管径不变,故式中u 为吸入或排出管的流速m/s 。排水管与喷头处的压强为×103 Pa (表压)。求泵的有效功率。(水的密度取为1000 kg/m 3) 解:(1)水在管内的流速与流量
设储槽水面为上游截面1-1',真空表连接处为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏努利方
程。
式中 Z 1 = 0,Z 2 = 1.5 m ,p 1 = 0(表压),p 2 = ×103 Pa (表压) u 1 ≈0,
将上列数值代入柏努利方程式,解得水在管内的流速u 2
1
R 2R 空气
a b Hg
ρw
ρw
ρHg
ρ1
2
3
4
5
h
R
h
b
a
Hg
ρw
ρw
ρ1
2
3
45
1
h 2
h
m/s
水的流量 ws= uAρ=kg/s
(2)泵的有效功率
设储槽水面为上游截面1-1',排水管与喷头连接处为下游截面2-2',仍以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。
式中 Z1 = 0,Z2 = 14 m,u1 ≈0,u2 = 2 m/s,p1 = 0(表压)
p2 =×103 Pa(表压),
将上列数值代入柏努利方程式,解得
w e
J/kg
泵的有效功率 Ne= we·ws = × = 2260 W
23.在本题附图所示的实验装置中,于异径水平管段两截面间连一倒置U管
压差计,以测量两截面之间的压强差。当水的流量为10800 kg/h 时,U
管压差计读数R为100 mm。粗、细管的直径分别为Φ60×3.5 mm与
Φ42×3 mm。计算:(1)1kg水流经两截面间的能量损失;(2)与该能
量损失相当的压强降为多少Pa(水的密度取为1000 kg/m3)
解:(1)1kg水流经两截面间的能量损失
设导管在上游的连接处为截面1-1',下游的连
接处为截面2-2',并通过管轴作基准水平面。
在两截面间列柏努利方程
式中 Z1 = Z2 = 0,u = w s /Aρ
m/s
m/s
∵,∴J/kg
将以上各数值代入柏努利方程式,解得
J/kg
(2)与该能量损失相当的压强降
N/m2
24.在图示装置中,水管直径为Φ57×3.5 mm。当阀门全闭时,压力表读数
为大气压, 而在阀门开启后,压力表读数降至大气压。设管路入口至压
力表处的压头损失为 mH2O,求水的流量为若干m3/h
解:阀门全闭时,由 P2 =ρgH,H = ××105/(1000×)= 3.1 m
即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m。
阀门开启时,以水槽液面为上游截面1-1',压力表处为下游截面2-2',管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努
利方程式
Z 1 = H = 3 m ,Z 2 = 0,P 1 = 0,P 2 = ××105 Pa ,u 1≈0,Σhf/g = mH 2O 代入上式
= ××105/(1000×)+ /(2×)+
解得 u 2 = 3.24 m/s
Vh =(π/4)d 2u×3600 = 22.9 m 3/h
25.如图所示,密度为850 kg/m 3的料液从高位槽送入塔中,高位槽内的液
面维持恒定。塔内表压强为×103 Pa ,进料量为5 m 3/h 。连接管直径为
38×2.5 mm ,料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg (不包括出口的能量损失)。求:高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少
解:以高位槽液面为上游截面1-1',连接管出口内侧为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏
努利方程式。
式中 Z 1 = 0,u 1≈0,
m/s
p 1 = 0(表压),p 2 = ×103 Pa (表压),Σhf = 30 J/kg 将上述数值代入柏努利方程,解得
m
高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37 m 。
26.如图所示,用泵将储槽中密度为1200 kg/m 3的溶液送到蒸发器内。储槽
内液面维持恒定,其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200mmHg (真空度),蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m ,输送管道的直径为
68×4 mm ,送料量为20 m 3/h ,溶液流径全部管道的能量损失为120 J/kg ,求泵的有效功率。
解:以储槽的液面为上游截面1-1',管路出口内侧为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两截面间列柏努
利方程式。
式中 Z 1 = 0,Z 2 = 15 m , p 1 = 0(表压), Pa (表压)
u 1 ≈0,
m/s ,Σhf = 120 J/kg
将以上各项数值代入柏努利方程中
J/kg
kg/s
Ne = we·ws =× = 1647 W
w e w s
27.附图中所示的高位槽液面维持恒定,管路中ab 和cd 两段的长度、直径及
粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路,液体在流动中温度可视为不变。问:(1)液体通过ab 和cd 两管段的能量损失是否相等(2)此两管段的压强差是否相等写出它们的表达式。
解:(1)直管的能量损失
管段ab 与cd 中,长度、直径均相同;流量不变则流速相同;温度不变,密度相同,粘度相同,则雷诺数相同;又由
于粗糙度相同,则摩擦系数相同,所以两管段的能量损失相等。 (2)两管段的压强差不相等。 在两管段上分别列柏努利方程式
ab 管段
式中 ua = ub ,则
cd 管段
式中 uc = ud ,Zc = Zd ,则
28.有两个液面高度相差6m 的贮槽,其底部彼此用管道连接(本题附图所示)。A 槽底面出口连接一根直径为600mm 、长为3000m 的管道BC,在接点C 管路分为两支管分别与下槽相通,支路CD 和CE 的长度皆为2500m 、直径均为250mm ,若已知摩擦系数值均为,试求A 槽向下槽的流量为多少(忽略所有的局部阻力) 解:在分支点C 所在截面与F 水槽液面之间分别列支路CD 和CE 的机械能衡算式可确定: 由于d CD =dCE,故可判断出u CD =u CE
VBC=2VCD 即
220620.254
4
BC CD
u u π
π
?.?=?
??
在两水槽液面之间列机械能衡算方程:
2222A A F F
A F
fA F p u p u z z h g g g g ρρ-++=+++∑ (a )
式中:pA=pF=0(表压),uA=uF≈0,zA -zF=6m, 将以上数据代入(a )式中,并整理解得
0.183/BC u m s =.
29.如本题附图所示用泵将20℃水经总管分别打人容器A 、B 内,总管流量为176m3/h ,总管直径为Φ168x5mm,C 点处压力
为1. 97kgf/cm2 (表) ,求泵供给的压头及支管CA 、CB 的阻力(忽略总管内的阻力)。
解:(1)总管流速
2
2
176
2.49/36000.7850.1584
c o V
u m s
d π
=
=
=??
在图示的O-O 与C-C 截面之间列机械能衡算方程: 式中: 1.9798100193257,0, 2.49/,C O O C p p Pa u u m s -=?=≈=
∴
(2)求支路阻力
在C-C 和A-A 截面之间列机械能衡算方程: 式中:
193257, 2.49/,0,16C A C A pC PA Pa u m s u z z m -===-=-,故支路CA 的阻力为
2
193257 2.4916 4.010009.8129.81CA
hf m =+-=??∑液柱
同理
2(1.971)98100 2.4908 2.010009.8129.81m
-?-=+-=??液柱