第1章流體流動(dòng)習(xí)題及答案

1、一、單選題1 .單位體積流體所具有的（）稱為流體的密度。AA質(zhì)量：B粘度：C位能：D動(dòng)能。2 .堆位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的（）° AA密度：B粘度：C位能：D動(dòng)能。3 .層流與湍流的木質(zhì)區(qū)別是（）° DA湍流流速A層流流速：B流道被面大的為湍流，被面小的為層流：C層流的宙諾數(shù)湍流的宙諾數(shù)：D層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。4 .氣體是（）的流體。 BA可移動(dòng)：B可壓縮：C可流動(dòng)：D可測(cè)量。5 .在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的壓力稱為流體的（）° CA絕對(duì)壓力：B表壓力：C靜壓力：D真空度。6 .以絕對(duì)零樂(lè)作起點(diǎn)計(jì)算的壓力，稱為（）。 AA絕對(duì)樂(lè)力：B表

2、壓力：C靜壓力：D真空度。7 .當(dāng)被測(cè)流體的（）大于外界大氣壓力時(shí)，所用的測(cè)樂(lè)儀表稱為壓力表。DA真空度：B表壓力：C相對(duì)壓力：D絕對(duì)壓力。8 .當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓力（）外界大氣壓力時(shí)，所用的測(cè)壓儀表稱為壓力表。AA大于：B小于：C等于：D近似于。9 .（）上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓力比大氣壓力而出的數(shù)值，稱為表壓力。AA壓力表：B真空表：C高度表：D速度表。10,被測(cè)流體的（）小于外界大氣壓力時(shí)，所用測(cè)壓儀表稱為真空表。DA大氣樂(lè)：B表壓力：C相對(duì)壓力：D絕對(duì)壓力。11 .流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心流速最大，若為湍流時(shí)，平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（）。BA. Um = /2Umax

3、： B. Um = ： C. Um = y2Umax。12 .從流體靜力學(xué)基本方程解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其樂(lè)強(qiáng)差是（）。 AA.與指示液密度、液向高度有關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)：B.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)有關(guān)：C.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)。13 ,層流底層越?。ǎ?。 CA,近壁面速度梯度越?。築.流動(dòng)阻力越?。篊.流動(dòng)阻力越大：D.流體湍動(dòng)程度越小。14 .雙液體U形差樂(lè)計(jì)要求指示液的密度差（） CA.大; B,中等： C.?。?D.越大越好。15 ,轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是（）。CA,恒被面、恒壓差； B,變故面、變壓差：C.恒流速、恒壓差：D.變流速、恒樂(lè)差。

4、16,層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：（）o DA.湍流流速層流流速：B,流道截面大的為湍流，截面小的為層流：C.層流的由諾數(shù)湍流的需諾數(shù)：D.層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。17 .圓直管內(nèi)流動(dòng)流體，湍流時(shí)宙諾準(zhǔn)數(shù)是（）c BA. Re < 2000： B. Re> 4000：C. Re = 2000 4000。18 .某離心泵入口處真空表的讀數(shù)為200mmHg ,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽閘OlkPa,則泵入口處的絕對(duì)壓強(qiáng)為（）。AA.：B. lOlkPa：19 .在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管，若粗管直徑是細(xì)管的2倍，則細(xì)管流速是粗管的（A. 2：B. 8：C. 4。20 .流體流動(dòng)時(shí)

5、產(chǎn)生摩擦阻力的根木原因是（）。CA.流動(dòng)速度大于零：B.管邊不夠光滑：C.流體具有粘性°21 .在相同條件下，縮小管徑，宙諾數(shù)（AA.增大：B.減?。篊.不變。22 .水在園形直管中作滯流流動(dòng)，流速不變，若管子直徑增大一倍，則阻力損失為原來(lái)的（ I A）倍。cA. 1/1：B. 1/2：C.2 倍。23 .單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任意截面的流體量稱為（）° CA流速：B流線：C流量：D流函數(shù)。24 .單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過(guò)的（）稱為流速。CA寬度；B高度：C距離：D直線。25 .柏努利方程式中的（）項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體所具有的位能。Au2 PA gz； B 2 . c P

6、 ： D weoQ26 .柏努利方程式中的2項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體所具有的（）。 BA位能：B動(dòng)能：C靜壓能：D有效功。27 .柏努利方程式中的（項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能。CuA gz： B 2 ； cPP : D weo28 .柏努利方程式中的（）項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體通過(guò)泵（或其他輸送設(shè)備）所抉得的能量，稱為有效功。u2 PA gz； B 2 . c P ： D Weo29 .柏努利方程式中的（> 項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體因克服流動(dòng)阻力而損失的能量。 Du2 PA gz； B 2 ； c P ： D 2hf o30 .流體在直管中流動(dòng)，當(dāng)（）S2000時(shí)，流體的流動(dòng)類型屬于層流。AA Re

7、： B Pr： C Nu： D Gr。31 .流體在直管中流動(dòng)，當(dāng)Re（）4000時(shí)，流體的流動(dòng)類型屬于湍流。BA <： B >； C < ； D *o32 .流體在直管中流動(dòng)，當(dāng)2000< （） V4000時(shí)，流體的流動(dòng)類型屬于不穩(wěn)定的過(guò)渡區(qū)。AA Re： B Pr： C Nu： D Gro33 .流體在管內(nèi)作（）流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)。AA層流：B湍流：C過(guò)渡流：D漩渦流。34 .流體在管內(nèi)作（） 流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)。BA層流：B湍流：C過(guò)渡流：D漩渦流。35 .流體在圓管內(nèi)（）流動(dòng)時(shí)，平均速度是最大速度的一半。 AA層流：B湍流：C過(guò)

8、渡流：D漩渦流。36 .對(duì)于（），當(dāng)量直徑等于四倍的流通截面積除以潤(rùn)濕周邊。BA圓形管：B非忸形管：C矩形管：D直管。二、填空題1,流體靜力學(xué)基本方程式Pl = Pl +PS（Z -Z2）或 =Pq +闌137 ,定態(tài)流動(dòng)的柏努利方程式能量衡算式7 P 11 U7 7 Rv/eZ. + + + We = eZ9 + + + £/?.1依流體:P 2一 02' 3gl38 單位體積流體所具有的質(zhì)量：稱為流體的密度。39 宙諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為Re=d u p/u ,當(dāng)密度p=1000kg.m，粘度 尸1厘泊的水，在內(nèi)徑為d=100mm,以流速為lm.s在管中流動(dòng)時(shí)，其宙諾準(zhǔn)數(shù)等于1

9、0,其流動(dòng)類型為湍流 ,5當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時(shí)，測(cè)得某體系的表壓為lOOmmHg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為850 mmHg,真空度為 -100 mmHg：40 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時(shí)，測(cè)得某體系的表壓為lOOmmHe,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為113404 Pa,真空度為 133402 Pa。41 某物的比重為，其密度為比9k為m 3 ,其比容為0Q0114 m3/« ,42 列管中有常溫下的水流動(dòng)，管內(nèi)徑d=100mm,測(cè)得其中的質(zhì)量流量為15.7kg./s,其體積流量為0.0157m3/s ,平均流速為 2.0m/s ：9,當(dāng)20的甘油（p=1261kg/m3,尸1499厘泊

10、）在內(nèi)徑為100mm的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，若流速為l.Om/s時(shí)，其宙諾準(zhǔn)數(shù)Re為，其摩 擦阻力系數(shù)人為。10 .某長(zhǎng)方形假面的通風(fēng)管道，其截面尺寸為30x20mm,其當(dāng)量直徑de為24mm “11 .測(cè)量流體流量的流量讓主要有如下四種二轉(zhuǎn)子流量讓 孔板流量計(jì),文丘里流量計(jì)，顯式氣體流量汁,測(cè)量管內(nèi)流體 點(diǎn)的速度，則用一皮托管 :12,管出口的局部阻力系數(shù)等于，管入口的局部阻力系數(shù)等于。13 .化.工生產(chǎn)中，物料衡算的理論依據(jù)是一吸盤(pán)守恒定律熱量衡算的理論基礎(chǔ)是_熊量守恒定律14 .流體體積流量一定時(shí)，有效戰(zhàn)而擴(kuò)大，則流速一減少一,動(dòng)壓頭減少一,靜樂(lè)頭.增加、15 .理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流

11、動(dòng)時(shí)，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力_減少16,套管由©57x2.5mm和©25x2.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于1633mm2,洞濕周邊等于242mm , 當(dāng)量直徑等于27mm。17 .流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長(zhǎng)_不支_ ,18 .液柱壓力計(jì)量是基于一流體靜力學(xué)一驚理的測(cè)壓裝厘,用U形管樂(lè)差"測(cè)樂(lè)時(shí),節(jié)一端與大氣相通時(shí)，讀數(shù)R表示的是 表壓一或一其空座.：19 .米糠油在管中作流動(dòng)，若流量不變，管徑不變，管長(zhǎng)增加一倍，則摩擦阻力損失為原來(lái)的2倍。20 .米糠油在管中作層流流動(dòng)，若流量不變，管長(zhǎng)不變，管徑增

12、加一倍，則摩擦阻力損失為原來(lái)的倍。21 .當(dāng)Re為已知時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)入在管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)人與 Re 、 Ud 有關(guān)。22 .液體的粘度隨溫度升高而 減小氣體的粘度隨溫度的升而而 增大23 .某流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是:拋物線型曲線,其管中心最大流速為平均流速的 2倍一倍,摩 擦系數(shù)X與Re的關(guān)系為入=64/矢：24 .牛頓型流體與非牛頓型流體的主要的區(qū)別是牛頓型流體符合牛頓粘性定律。25,穩(wěn)定流動(dòng)的定義是一調(diào)動(dòng)狀況不隨時(shí)間而變.。三、計(jì)算題1. 一套管換熱器的內(nèi)管外徑為80mm,外管內(nèi)徑為150mm,其壞隙的當(dāng)量直徑為多少-502 -802)流通截

13、面積4 ：解：de = 4x 海濕周邊=4x t150 +80) = 150 - 80 = 70 mm2. 某液體在一管路中穩(wěn)定流過(guò)，若將管子直徑減小一半，而流量不變，則液體的流速為原流速的多少倍 id?解：V = uA, UiAt = u2A2. A = 4 ,當(dāng) dj = 2d2 時(shí)71 g 71 d；U1 = U2 ,有 u/=u?d1 %(2d4=u，即得 u2 = 4ui3. 一定量的液體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)。若管長(zhǎng)及液體物性不變，而管徑減至原有的一半，間因流動(dòng)阻力產(chǎn)生的能量損 失為原來(lái)的多少倍Ehf =A1d2 = -i解：流動(dòng)阻力d 2 ,設(shè)管徑改變后 2，則根據(jù)UA】 = u

14、2A264 64d64。M 32 dlX = = Lhf = 1 u可得 U2=4U1，滯流時(shí) Re dup,d叩 d 2 = dp d5c 32 1L-32 p 1Ehf2 = UiEhf 2 = u21dLp 力 i, 2 d2pd2 . Ehf2 /Shf1 = 164 .某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為xlCPPa,計(jì)算設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)樂(lè)強(qiáng)與表樂(lè)強(qiáng)。已知該地區(qū)大氣壓強(qiáng)為xltPPac解：絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓-真空度=xlO3-xlO3 = xlO3 Pa表樂(lè)強(qiáng):一真空度=-xlO5Pa5 .甲乙兩地的平均大氣壓強(qiáng)分別為xlCPPa和xl()3pa,在甲地操作的真空精儲(chǔ)塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80xl()3p

15、a,在乙地操作 時(shí)，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對(duì)壓強(qiáng)，真空表讀數(shù)應(yīng)為多少解：在甲地 絕對(duì)樂(lè)強(qiáng)=大氣壓-真空度=xl03-80xl03 = xl03Pa在乙地 真空度=大氣壓一絕對(duì)壓強(qiáng)=xlO3-xlO3 = xlO3Pa6 .在蘭州操作的苯乙烯真空精儲(chǔ)塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80x103 pa,在天津操作時(shí)，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對(duì)樂(lè)強(qiáng)，真空表 的讀數(shù)應(yīng)為多少蘭州地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)為xl03Pa,天津地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)為xl03Pa。解：在蘭州 絕對(duì)樂(lè)強(qiáng)=大氣壓一真空度=xl03-80xl03 = xl03Pa在天津 真空度=大氣壓一絕對(duì)樂(lè)強(qiáng)=xlO3-xlO3 = xlO3Pa7 .某設(shè)備的進(jìn)、出口樂(lè)

16、強(qiáng)分別為1200 mmHzO （真空度）和kgf/cm2 （表樂(lè)）。若當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60 mmHg,求此設(shè)備進(jìn)、 出口的壓強(qiáng)差。（用SI制表示）解:進(jìn)口 Pi （絕壓）=P （大氣壓）“（真空度）出口 P2 （絕壓）=P （大氣壓）+P （表壓）Pi （真空度）=1200 mmH2O = kgf/cm2Pi （絕樂(lè)）-Pz （絕壓）=-Pi （真空度）+P2 （表壓）=-（+ ） = kgf/cm2= xxl04=xl05 N/m2,11 .有一內(nèi)徑為25 mm的水管,如管中水的流速為L(zhǎng)0 m/s,求：（1）管中水的流動(dòng)類型：（2）管中水保持層流狀態(tài)的最大流速（水的密度p=1000kg/m3,

17、粘度卬）°解：（1） Re = dup/p= xlxlOOO/ = 25000 >4000流動(dòng)類型為湍流。（2）層流時(shí)，Re <2000,流速最大時(shí)，Re = 2000,即 dup/w=2000 u = 2000n/dp= 2000x （xlOOO） = 0.08 m/s12 .密度為850kg/m3、粘度為8xlO,3pas的液體在內(nèi)徑為14 mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，液體的流速為1 m/s0計(jì)算: 擊諾準(zhǔn) 數(shù)，并指出屬于何種流型：（2）若要使該流動(dòng)達(dá)到湍流，液體的流速至少應(yīng)為多少解:（1） Re = dup/p= xlx850/8xl0-3 = <2000流動(dòng)類型為層流

18、（2）湍流時(shí)，Re>4000,流速最小時(shí)，Re = 4000,即 dup/p=4000u = 4000p/dp= 4000x （x850） = 2.69 m/s13 .用108x4mm的鋼管從水塔將水弓I至乍間，管路長(zhǎng)度150m （包括管件的當(dāng)量長(zhǎng)度）。若此管路的全部能量損失為 118J/kg,此管路輸水量為若干m3/h （管路摩擦系數(shù)可取為，水的密度取為1000kg/m3）Zhf = 1-=解：能量損失4 2118J/kg2112x2x0.1ux = 7.8670.02 xl50u = 2.8 m/sJI 4-x0.12x3600 =流量 V = uA = x 479.13 m3/h1

19、4 .用168x9 mm的鋼管輸送原油,管線總長(zhǎng)100 km,油量為60000 kg/h,油管最大抗壓能力為xlCTPa,已知50 時(shí)油的 密度為890kg/m3,粘度為181 cp。假定輸油管水平放置，其局部阻力忽略不計(jì)。問(wèn)：為完成上述輸油任務(wù)，中途需設(shè)幾 個(gè)加壓站解：Ui= u2t Zi=Z2. P© 2u = V/A = (60000/890)/(3600xx = 1.06 m/sRe = dup/p= xx890/(181xl0-3) = 782層流 A= 64/Re = 64/782 =P =X(l/d)(u2/2)p= x(105/x2)x890 = xlO7 Pa n

20、= xl07/x107)=中途應(yīng)設(shè)一個(gè)加壓站15 .在附圖所示的儲(chǔ)油罐中盛有密度為960kg/m3的油品。油面高于罐底9.6m.油面上方為常壓。在城側(cè)壁的下部有一直徑為760 mm圓孔，其中心距罐 800 mm,孔蓋用14 mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的1：作應(yīng)力取為xlO叩a.問(wèn)：至少需要幾個(gè)螺釘解：設(shè)通過(guò)孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強(qiáng)為P，則p就是管內(nèi)液體作用與孔蓋上的平均壓強(qiáng)。由流體靜力學(xué)基本方程式知P= P&+P 曲作用在孔蓋外側(cè)的是大氣壓強(qiáng).，故孔蓋內(nèi)外兩側(cè)所受壓強(qiáng)差為&P = P-P& =鼠 +PSh-F= P型Ap = 960x9.81(9.6-0.8)

21、= 8.29x10* N/m2作用在孔蓋上的靜壓力為P =4乂=2.29 乂10' x-xO.762 = 3 76 xlO * N 44每個(gè)螺釘能承受的力為400 xP.SlxlO* x-xO.0143 = 6.04xl05N4螺釘?shù)膫€(gè)數(shù)=xlOVxlO3 =個(gè) 即至少需要7個(gè)螺釘。16 .某流化床反應(yīng)器上裝有兩個(gè)U管壓差計(jì),如本題附圖所示。測(cè)得以 = 400 mm. R2=50mm,指示液為水銀。為防止水根蒸氣向空間擴(kuò)散,在右側(cè)的 U管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度R3=50mm,求A、B兩處 的表樂(lè)強(qiáng)。解：U管樂(lè)差訶連接管中是氣體，其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水銀及水的密度，由氣柱高 度

22、所產(chǎn)生的樂(lè)強(qiáng)差可以忽略，設(shè)R2下端為C點(diǎn)，Ri下端為D點(diǎn)，因此可 認(rèn)為 PA-PCzPB-PDoPa-Pc =pH20gR3 +pHBgRz=lOOOxx + 13600xx=7161 N/m2 （表樂(lè)）Pb-Pd = Pa +pHgRi=7161+13600xx=xlO N/m2 （表樂(lè)）17 .根據(jù)木題附圖所示的微差壓差計(jì)的讀數(shù)，計(jì)算管路中氣體的表壓強(qiáng)p。壓 差計(jì)中以油和水為指示液，其密度分別為920kg/m3及998 kg/m3, U管中 油、水交界面高度差R = 300mm。兩擴(kuò)大室的內(nèi)徑D均為60 mm, U管內(nèi) 徑d為6mm0 （當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，兩擴(kuò)大室液面平齊。）

23、解：當(dāng)管路內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，兩擴(kuò)大室的液面平齊，則兩擴(kuò)大室液面差 Ah與微差壓差計(jì)讀數(shù)R的關(guān)系為-D2Ah=-d2R44當(dāng)壓差計(jì)讀數(shù)R = 300 mm時(shí)，兩擴(kuò)大室液面差為dr 161Ah=R - =0.3 =0.003則管路中氣體的表壓強(qiáng)為p= （998-920） xx + 920xx = 257 N/m2 （表壓）18.用泵將水從水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m,管路全部能 量損失為20J/kg,流量為36m3/h,高位槽與水池均為敞口。若泵的效率為60%,求泵的軸功率。（水的密度取為lOOOkg/nP） 解:設(shè)水池液面為11截面，高位槽液面為22,，以水池液面為基準(zhǔn)

24、水平面,在兩截面間列柏努利方程式。% Plw； P， V .的+十+嗎=戰(zhàn)2 +丁 +2P2PZi = 0, Zz = 50 m. Ui-0-血=0, Pi= Pz= 0 （表樂(lè)），Zhf = 20J/kg we = x50 + 20 = J/kg水的質(zhì)量流率 ws= 36x1000/3600 = 10 kg/s有效功率Ne = we-ws = xlO = 5105 W軸功率 N = 5105/ = W19,水以2.5m/s的流速流經(jīng) 中38x2,5mm的水平管，此管以錐形管與另一小 38x3 mm的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè)A、B處各插入一垂直 玻璃管以觀察兩截面的壓強(qiáng)。若水流經(jīng)A

25、、B兩截面間的能量損失為J/kg, 求兩玻璃管的水面差（以mm記），并在本題附圖中畫(huà)出兩玻璃管中水面的 相對(duì)位置。（水的密度取為1000kg/m3）解：上游截面A-A,下游截面BB,，通過(guò)管子中心線作基準(zhǔn)水平而。在兩截面間列柏努利方程式°/吟杵=心琮樣式中 ZA = ZB = O, uA=2.5m/s, 2hfAzB = J/kg根據(jù)連續(xù)性方程式，對(duì)于不可壓縮流體以9” “4端2= 1.23m/sPe-Pa兩截面的壓強(qiáng)差為2.y -1.23=N/m2即片-以=雌.55如12 =歌6 mmO由于 Pb = /"Fa , pB > pA20 .如圖所示，常溫的水在管道中流

26、過(guò)，兩個(gè)串聯(lián)的U形管壓差計(jì)中的指示液均 為水根，密度為 七，測(cè)壓連接管內(nèi)充滿常溫的水，密度為w，兩U形管的 連通管內(nèi)充滿空氣。若測(cè)壓前兩U形管壓差計(jì)內(nèi)的水銀液面均為同一高度， 測(cè)壓后兩U形管壓差計(jì)的讀數(shù)分別為Ri. R2,試求a、b兩點(diǎn)間的壓力差Pa -Pb o解：Pl = Pa + A gZ , Pa = Pl- <P|=2, “2 = 3+"gg4 , 3=4, P，= Ps+ 外押2Pi = Pb + Pwg%Pb=Ps- A g/?5 = 4 - PH&gRl 。勵(lì)5Pa - Pb = 3 + pHggR& gh - ( 一一 Pw"G=夕空依

27、+ &)-外岫+ Pwg/紜Pa 一 Pb =。&g(% + & )- Pwgh- p、,g + Pwgh - p、.g= ph«£r、+&)-三4 g(鳥(niǎo)+&)=21 .在如圖所示的測(cè)壓差裝置中，U形管壓差計(jì)中的指示液為水銀，其密度為 匕 其他管內(nèi)均充滿水，其密度為w，U形管樂(lè)差計(jì)的讀數(shù)為R.兩測(cè)壓點(diǎn)間的位差為h,試求a、b兩測(cè)壓點(diǎn)間的壓力差。一解：由P = Pl = P3P3= 1%+pHggRPb =5+2,gR+/g生所以 =3 + a g4 = 4 + 4 g4 = 5 + Ph" + aMi所以 Pg -Pb =

28、 "R + PwghP-gR - pwgh2=PmgR - PwgR + A g仇- h）=pHggR- PwgR - p、gh= PnggR - Pwg（R + h）= （p，g -p'）gR-& gh22 .用離心泵將水從儲(chǔ)槽送至水洗塔的頂部，槽內(nèi)水位維持恒定，各部分相 對(duì)位置如本題附圖所示。管路的直徑均為76x25 mm。在操作條件下， 泵入口處真空表的讀數(shù)為xlO3pa：水流經(jīng)吸入管與排出管（不包括噴頭） 的能量損失可分別按£hf=2l?與£1*2=1。#計(jì)算。由干管徑不變.故式中u為吸入或排出管的流速m/s,排水管與噴頭處的壓強(qiáng)為xl03

29、Pa （表樂(lè)）。求泵的有效功率。（水的密度取為lOOOkg/n?）解：（1）水在管內(nèi)的流速與流量設(shè)儲(chǔ)槽水面為上游截面11，真空表連接處為下游截面22',并以裁面11'為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方 程。0+百 +包=gz? +q+"嗚2 p2 p式中 Zi = 0, Z2= 1.5 m, pi= 0 （表壓），p2= xlO3 Pa （表壓）u廣0.Zhf1 = 2u2將上列數(shù)值代入柏努利方程式,解得水在管內(nèi)的流速u(mài)2f2466019.21x1.5 /2J =2m/s1000J2x-x0.0712 xlOOO = 7.92水的流量ws=uAp= 4kg/s（2）泵

30、的有效功率設(shè)儲(chǔ)槽水而為上游能面11，排水管與噴頭連接處為下游被面22，仍以截面11為基準(zhǔn)水平而。在兩截而間列柏 努利方程。%e+”=gq+爭(zhēng)夕+z h<x+e hf2式中 Zi= 0» Zz = 14 m» ui=O> U2=2m/s, pi = 0 （表壓）P2=xi03Pa （表壓）, 4Dif2=2u2+im2 = 12u2將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得90711we 9.21x14+12.5x22 =285.411000j/kg泵的有效功率 Ne= we-ws = x = 2260 W23.在本題附圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，于異徑水平管段兩截而間連一倒置U管

31、 樂(lè)差計(jì)，以測(cè)量?jī)山孛嬷g的壓強(qiáng)差。當(dāng)水的流量為10800 kg/h時(shí)，U管 樂(lè)差才讀數(shù)R為100 mm。粗、細(xì)管的直徑分別為60x3.5 mm與42x3 mm,計(jì)算：（1） 1kg水流經(jīng)兩戰(zhàn)而間的能量損失：（2）與該能量損失相 當(dāng)?shù)臉?lè)強(qiáng)降為多少Pa （水的密度取為1000kg/m3）解：（1） 1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失設(shè)導(dǎo)管在上游的連接處為截面11，下游的連接處為截向22,，并通過(guò)管軸作基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程0+W +包=m+區(qū)+紅+ 2hf2 P2 p式中 Zi = Zz = 0，u = ws/Ap10200ui =3600 x-x0.036 2 x1000410200U

32、=；3600 x-x0.0532x10004= 2.95m/s= 1.36m/s XA =9.81x0.1 = 0.981pf", ， pJ/kg將以上各數(shù)值代入柏努利方程式，解得加=口購(gòu),要UJ.2J/kg（2）與該能量損失相當(dāng)?shù)膲簭?qiáng)降A(chǔ)pf = pShf = 1000 x4.41 = 4410 N/m224 .在圖示裝置中，水管直徑為（P57x3.5mm。當(dāng)同門(mén)全閉時(shí)，壓力表讀數(shù) 為大氣壓，而在閥門(mén)開(kāi)啟后，壓力表讀數(shù)降至大氣壓°設(shè)管路入口至壓力 表處的壓頭損失為mdO,求水的流量為若干rrP/h解：閥門(mén)全閉時(shí),由 Pz=pgH, H = xxlO5/ （lOOOx） =

33、3.1m即水槽液面距閥門(mén)中心線的高度為3.1 m.P14端+pg= Z?+& +區(qū)+ &hf2g Pg g閥門(mén)開(kāi)啟時(shí),以水槽液面為上游截面LY ,壓力表處為下游截面22，管路中心線為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏 努利方程式Zi = H = 3 m. Z2=0，Pi= 0, Pa= xxlO5 Pa, u廣0, 2hf/g = mWO代入上式=xxlO5/ （lOOOx） + U2/ （2x） +解得 uz=3.24 m/sVh= （n/4） d2ux3600 = 22.9 m/h25 .如圖所示，密度為850 kg/m3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內(nèi)的液面 維持恒定。塔內(nèi)表樂(lè)強(qiáng)

34、為xl03 Pa,進(jìn)料量為5 m3/h。連接管直徑為38x2.5 mm,料液在連接管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失為30J/kg （不包括出口的能量損 失）。求：高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進(jìn)料口高出多少解:以席位槽液而為上游戰(zhàn)向11，連接管出口內(nèi)側(cè)為下游被而22） ,并以截面11,為基準(zhǔn)水平向。在兩截面間列柏努 利方程式。+包+區(qū)+紅+2 P2 pu2 = - = 1.623600 x-xO.033 2 式中 Z1 = O, Ui-0,4m/spi= 0 （表壓），p2 = xlO3 Pa （表樂(lè)），2hf = 30J/kg將上述數(shù)值代入柏努利方程，解得+鏢+ 3。/9卸=皿7高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進(jìn)料口高4

35、.37 m。P1 P26.如圖所示，用泵將儲(chǔ)槽中密度為1200 kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)。儲(chǔ)槽內(nèi) 液而維持恒定，其上方與大氣相同。蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強(qiáng)為200mmHg （真 空度），蒸發(fā)器進(jìn)料口高于儲(chǔ)槽內(nèi)的液面15 m.輸送管道的直徑為68x4 mm.送料殳為20m3/h,溶液流徑全部管道的能量損失為120J/kg.求泵 的有效功率。解：以儲(chǔ)槽的液面為上游截面11'，管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2面，并以截面1 的為基準(zhǔn)水平面-在兩截面間列柏努利方程式。Pi“+力+嗎2 PP2 = -292x101300 = -26670式中 Zi= 0» Za= 15 m» pi = 0 （表壓），760Pa （表壓）20u2 = 1.973600 x-x0.062m/s, Zhf = 120 J/kgui-0.4將以上各項(xiàng)數(shù)值代入柏努利方程中we 創(chuàng)十型-"叫討2。二2好91200J/kgws V.P= 21=6.673600 kg/sNe = we-ws =x = 1647 W27.附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長(zhǎng)度、直徑及 粗糙度均相同。某液體以一定流量流過(guò)管路，液體在流動(dòng)中溫度可視為不 變。問(wèn)：（1）液體通過(guò)ab和cd兩管段的能量損失是否相等（2）此兩管 段的壓強(qiáng)差是否相等寫(xiě)出它們的表達(dá)式。解:（1）直管的能量損