流体流动习题答案

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化工原理课后习题答案第一章流体流动答案

化工原理课后习题答案第一章流体流动答案

第一章 流体流动习题解答1.解:(1) 1atm=101325 Pa=760 mmHg真空度=大气压力—绝对压力,表压=绝对压力—大气压力 所以出口压差为p =461097.8)10082.0(10132576.00⨯=⨯--⨯N/m 2(2)由真空度、表压、大气压、绝对压之间的关系可知,进出口压差与当地大气压无关,所以出口压力仍为41097.8⨯Pa 2.解: T=470+273=703K ,p=2200kPa混合气体的摩尔质量Mm=28×0.77+32×0.065+28×0.038+44×0.071+18×0.056=28.84 g/mol混合气体在该条件下的密度为:ρm=ρm0×T0T×pp0=28.8422.4×273703×2200101.3=10.858 kg/m33.解:由题意,设高度为H 处的大气压为p ,根据流体静力学基本方程,得 dp=-ρgdH大气的密度根据气体状态方程,得 ρ=pMRT根据题意得,温度随海拔的变化关系为 T=293.15+4.81000H代入上式得ρ=pMR (293.15-4.8×10-3H )=-dpgdh移项整理得dpp=-MgdHR293.15-4.8×10-3H对以上等式两边积分,101325pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp101325=7.13×ln293.15-4.8×10-3H293.15即:lnp=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526(2)已知地平面处的压力为101325 Pa ,则高山顶处的压力为 p 山顶=101325×330763=45431 Pa将p 山顶代入上式ln 45431=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526 解得H =6500 m ,所以此山海拔为6500 m 。

化工原理第1章流体流动习题及答案

化工原理第1章流体流动习题及答案

一、单选题1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。

AA 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()。

AA 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。

3.层流与湍流的本质区别是()。

DA 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。

BA 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()。

CA 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()。

AA 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。

DA 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。

AA 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。

AA 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。

DA 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()。

BA. 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( )。

AA. 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( )。

CA. 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。

化工原理第1章流体流动习题与答案

化工原理第1章流体流动习题与答案

一、单选题1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。

AA 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()。

AA 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。

3.层流与湍流的本质区别是()。

DA 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。

BA 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()。

CA 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()。

AA 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。

DA 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。

AA 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。

AA 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。

DA 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()。

BA. Um=1/2Umax;B. Um=0.8Umax;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( )。

AA. 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( )。

CA. 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——流体流动习题及答案

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化工原理——流体流动习题及答案一•填空或选择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几倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的几倍。

(答:2 、 1/4 )2 、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 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;单位重量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;单位体积流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;(答:,,)3 、如图所示,容器中盛有ρ= 800kg /m 3 的油品, U 形管中指示液为水 (ρ=1000kg /m3) , a1 、 a2 、 a3 在同一水平面上, b 1 、 b 2 、 b 3 及 b 4 也在同一高度上, h 1 = 100mm , h 2 = 200mm ,则各点的表压 Pa 1 =____ , Pa 2 =____ , Pb 2=____ , Pb 3 =____ , Pb 3 =____ 。

(表压值以 mm H 2 O 表示)(答: 0,100,200,300,340,200)4 、 3.流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是____型曲线。

其管中心最大流速为平均流速的____倍,摩擦系数λ与Re关系为____。

[答:抛物线,2, =64/Re]5.流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与____和____有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则λ仅与____有关。

[答:Re,;]6.流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一____,雷诺数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度____。

7 、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,随流量增加转子两侧压差值将。

(答:增加,不变)8、在压力为 202.66kPa (表压),温度为300 ℃ 条件下,由分析得知某混合气体成分如下(圴为体积 %):CO 2 :8.5%; O 2 :7.5%;N 2 :76% H 2 O:8%则该混合气体的密度为。

流体流动习题及答案

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流体流动习题及答案【篇一:流体流动习题解答】解:真空度=大气压-绝压3 p绝压?p a?p?(98.7?13.?3)p10atm真空度表压=-真空度=-13.3?103pa2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m3的油品,油面高于罐底解:设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p,则p罐内液体作用于孔盖上的平均压强:960?9.81?(9.?6 p??g?z?0.?8)p8a2) (表压作用在孔盖外侧的是大气压pa,故孔盖内外所受的压强差为?p?82874pa 作用在孔盖上的净压力为:p??p?d2?82575?(?0.762)?3.76?104n 44?每个螺钉能承受的最大力为:f钉?32.2?361??4?230.?014?4.n9 610螺钉的个数为3.76?104/4.96?103?7.58 个所需的螺钉数量最少为8个3. 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,于右侧的u管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度r3=50 mm,试求a、b两处的表压强。

解:u管压差计连接管中是气体。

若以?g,?h2o,?hg分别表示气体、水与水银的密度,因为?g??hg,故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。

由此可以认为pa?pc,c pb?pd。

由静力学基本方程式知:pa?pc??h2ogr3??hggr2?9.8?10?.05 ?10001?3600?9 .d?7161pa(表压)pb?pd?pa??hg1gr?7161?1360?09.?81?0.44 05?6.pa104. 本题附图为远距离制量控制装臵,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位臵。

已知两吹气管出口的距离h=1 m,u管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820 kg/m3。

试求当压差计读数r=68 m 时,相界面与油层的吹气管出口距离h。

化工原理王志魁第五版习题解答:第一章 流体流动

化工原理王志魁第五版习题解答:第一章 流体流动

第一章流体流动流体静力学【1-6】如习题1-6附图所示,有一端封闭的管子,装入若干水后,倒插入常温水槽中,管中水柱较水槽液面高出2m ,当地大气压力为101.2kPa 。

试求:(1)管子上端空间的绝对压力;(2)管子上端空间的表压;(3)管子上端空间的真空度;(4)若将水换成四氯化碳,管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米?解管中水柱高出槽液面2m ,h=2m 水柱。

(1)管子上端空间的绝对压力绝p 在水平面11'-处的压力平衡,有.绝绝大气压力1012001000981281580 (绝对压力)ρ+==-⨯⨯=p gh p Pa (2)管子上端空间的表压表p 表绝 -大气压力=8158010120019620 =-=-p p Pa(3)管子上端空间的真空度真p ()真表=-=-1962019620 p p Pa-=(4)槽内为四氯化碳,管中液柱高度'h 'cclhh ρρ=4水常温下四氯化碳的密度,从附录四查得为/ccl kg m ρ=431594 '.h m ⨯==10002125 1594【1-7】在20℃条件下,在试管内先装入12cm 高的水银,再在其上面装入5cm 高的水。

水银的密度为/313550kg m ,当地大气压力为101kPa 。

试求试管底部的绝对压力为多少Pa 。

解水的密度/3水=998ρkg m ()....331011001213550005998981117410=⨯+⨯+⨯⨯=⨯p Pa【1-8】如习题1-8附图所示,容器内贮有密度为/31250kg m 的液体,液面高度为3.2m 。

容器侧壁上有两根测压管线,距容器底的高度分别为2m 及1m ,容器上部习题1-6附图空间的压力(表压)为29.4kPa 。

试求:(1)压差计读数(指示液密度为/31400kg m );(2)A 、B 两个弹簧压力表的读数。

解容器上部空间的压力.29 4(表压)=p kPa 液体密度/31250ρ=kg m ,指示液密度/301400ρ=kg m (1)压差计读数R=?在等压面''1111上-=p p ()()()()().'...p p h R g p p h g R g p h R g p h g R g Rg ρρρρρρρρ=+-++=+-++++++=+++-=11000 321 32212222 0()0因g 0,故0ρρ-≠=R (2)().....A p p g Paρ=+-=⨯+⨯⨯=⨯333212941022125098156410().....333222941012125098144110ρ=+-=⨯+⨯⨯=⨯B p p g Pa【1-9】如习题1-9附图所示的测压差装置,其U 形压差计的指示液为水银,其他管中皆为水。

流体流动习题解答

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习题解答1-41一敞口贮槽中装有油(密度为917kg/m 3)和水,液体总深度为3.66m ,其中油深为3m 。

试计算油水分界处及贮槽底面的压力,分别用绝压和表压表示。

(当地大气压为)解:油水分界处:表压:kPa gh p 0.27381.9917111=⨯⨯==ρ 绝压:kPa p 12810013.1107.2541=⨯+⨯= 贮槽底面的压力:表压:kPa gh p p 5.3366.081.91000107.242212=⨯⨯+⨯=+=ρ 绝压:kPa p 13510013.110347.3542=⨯+⨯=1-42用U 形压力计测量容器内液面上方的压力,指示液为水银。

已知该液体密度为900kg/m 3,h 1=0.3m ,h 2=0.4m ,R=0.4m 。

试求: (1)容器内的表压;(2)若容器内的表压增大一倍,压力计的读数R ‘。

解:(1)如图,1-2为等压面。

)(211h h g p p ++=ρ gR p p a 02ρ+= gR p h h g p a 021)(ρρ+=++ 则容器内表压:kPa h h g gR p p a 2.4781.97.090081.94.013600)(210=⨯⨯-⨯⨯=+-=-ρρ(2)当容器内的表压增大一倍时,此时2'2'2RR h h -+= )2()('21'02'1'0'RR h h g gR h h g gR p -++-=+-=ρρρρ表整理得 2/)2/(021'g g R h h g p R ρρρ--++=‘表m 77.02/81.990081.913600)2/4.07.0(81.9900102.4723=⨯-⨯-⨯⨯+⨯⨯=1-43如图所示,用复式压差计测量某蒸汽锅炉液面上方的压力,指示液为水银,两U 形压差计间充满水。

相对于某一基准面,各指示液界面高度分别为z 0=2.0m, z 2=0.7m, z 4=1.8m, z 6=0.6m, z 7=2.4m 。

流体流动习题及答案

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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。

AA 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()。

AA 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。

3.层流与湍流的本质区别是()。

DA 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。

BA 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()。

CA 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()。

AA 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。

DA 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。

AA 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。

AA 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。

DA 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()。

BA. 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( )。

AA. 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。

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23. 10℃的水以500 L/min 的流量流过一根长为300 m 的水平管,管壁的绝对粗糙度为0.05 mm 。

有6 m 的压头可供克服流动的摩擦阻力,试求管径的最小尺寸。

解:这是关于试差法的应用。

10C o 的水,3999.7/kg m ρ= 5130.7710Pa s μ-=⨯⋅在管路两端端列柏努利方程,以管子中心线所在的水平面为基准面,得 6f A B h p p m g gρ-==∑ 由范宁公式 f h g =∑22l u d gλ (1) (1) 在该题中,假设λ不是最好的选择,因为管径不知道,不好由/d ε 反查'λ,且假设λ后由于不知道d ,也不能求u 和Re 。

(2) 假设管径为待求量,但若假设d ,由于实际生产中管子的规格多样,范围太广,不易得到准确范围。

(3) 可假设u根据本教材表11-,选择合适的流速代入计算。

自来水的流速为1~1.5m/s 。

取水的流速为 /m s 。

根据给出的ε也可判断,所计算的阻力损失和管子的粗糙度有关,必定为湍流。

且流体黏度比较大,必须使u 在较大值时保证水是湍流的。

0.090490.4d m mm ==== 此时由(1)式计算的262129.810.09040.0210300 1.32gd lu λ⨯⨯⨯===⨯ 450.0904 1.3999.7Re 8.991013.7510du ρμ-⨯⨯===⨯⨯,/0.05/(0.09041000)0.00055d ε=⨯= 查摩擦系数图,'0.021λ=,两者之间一致,假设合理。

管子的直径为90.4mm 。

24. 某油品的密度为800 kg/m 3、黏度为41 cP ,由附图中所示的A 槽送至B 槽,A 槽的液面比B 槽的液面高1.5 m 。

输送管径为89 3.5mm mm φ⨯、长50 m(包括阀门的当量长度),进、出口损失可忽略。

试求:(1) 油的流量(m 3/h);(2) 若调节阀门的开度,使油的流量减少20%,此时阀门的当量长度增加多少(m)解:题给条件下,油品的密度3800/kg m ρ=,黏度3414110cp Pa s μ-==⨯⋅(1) 在A 、B 两槽间列柏努利方程,并以B 槽液面为基准面,得22,22A A B B A Bf A B p u p u gz gz h ρρ-++=+++∑ 其中,0A B p p ==(表压),0A B u u =≈, 1.5A B z z m -=将以上数据代入柏努利方程,,()A B f A B g z z h --=∑即214.72u λ=此情况下,应假设λ,求出u 之后,计算Re ,由于并未给出粗糙度的值,且流体黏度很大,可先试验层流的磨擦系数关系式。

假设流体处在层流区,有264304.914.72/u du ρμ⨯= 解得 1.21/u m s = 338210 1.2800Re 19204110du ρμ--⨯⨯⨯===⨯ 假设合理 32331.21(8210)360022.99/23/4S V uA m h m h π-==⨯⨯⨯⨯==(2) 流量减少之后 '30.80.82318.4/S S V V m h ==⨯='2'0.80.8 1.210.97/4S V u u m s d π===⨯= 此时流体仍处在层流区,6464Re /du λρμ==22'64'()22A B l u l u g z z d du d μλρ-== 232139.81 1.5(8210)800'62.21323241100.87gz d l m u ρμ--⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ '62.215012.21e l l l l m ∆==-=-=阀门开度减小流速下降,直管阻力损失减小,但由于阀门关小之后,局部阻力损失过大。

所以总阻力损失没变。

25. 在两座尺寸相同的吸收塔内,各填充不同的填料,并以相同的管路并联组合。

每条支管上均装有闸阀,两支路的管长均为5 m(包括除了闸阀以外的管件局部阻力的当量长度),管内径为200 mm 。

通过填料层的能量损失可分别折算为215u 与224u ,式中u 为气体在管内的流速,m/s 。

气体在支管内流动的摩擦系数λ=。

管路的气体总流量为0.3 m 3/s 。

试求:(1) 当两阀全开时,两塔的通气量;(2) 附图中AB 的能量损失。

解:(1) 并联管路中,各支路的阻力损失相等,12fA B fA B h h ----=∑∑那么2222112212125422e e l l l l u u u u d d λλ+++=+ 直径200 mm 管路上的全开闸阀 1.3e l m =,所以,112,25 1.30.0280.20.9015 1.30.02100.2S S V u u V +⨯+===+⨯+ (1) 3120.3/V V V m s +== (2) 由(1)、(2)解得310.142/V m s = 320.158/V m s =(2) 取任一支路进行能量损失计算皆可222111,115(5)22e e f A B l l l l u h u u d d λλ-++=+=+∑ 225 1.340.142(0.025)()109/20.2 3.140.2J kg +⨯=⨯+⨯=⨯⨯ 26. 用离心泵将20℃水经总管分别送至A 、B 容器内,总管流量为89 m 3/h ,总管直径为1275mm mm φ⨯。

泵出口压强表读数为×105 Pa ,容器B 内水面上方表压为l kgf/cm 2。

总管的流动阻力可忽略,各设备间的相对位置如本题附图所示。

试求:(1) 两支管的压头损失,f O A H -,,f O B H -;(2) 离心泵的有效压头H e 。

解:(1) 在总贮槽液面11'-和主管路压力表之后,记为截面22'-,列柏努利方程,并以通过截面2主管路中心线的水平面作为位能基准面,得 22112212,1222f p u p u z He z H g g g gρρ-+++=+++ 22212121,12()2f p p u u He z z H g gρ---=+-++ 其中,52 1.9310p Pa =⨯(表压) 212z z m -=- ,120f H -= 10u ≈ 22324489 2.3/3600[(12752)10]S V u m s d ππ-⨯===-⨯⨯ 代入之后得到:17.94He m =(2) 在截面2和容器A 的液面之间列柏努利方程,得22222,222A A A f A p u p u z z H g g g gρρ-++=+++其中52 1.9310p Pa =⨯(表压) 0A p =(表压) 2 2.3/u m s = 0A u ≈216A z z m -=-222,22()2A f A A p p u H z z g gρ--=++-∑19.670.2716 3.94m =+-= 由于主管路的阻力可以忽略,,,2 3.94f O A f A H H m --≈=∑∑同样可列出截面2到容器 B 的液面的柏努利方程,解得,,2 1.96f O B f B H H m --≈=∑∑27. 用效率为80%的齿轮泵将黏稠的液体从敞口槽送至密闭容器内,两者液面均维持恒定,容器顶部压强表的读数为30×103 Pa 。

用旁路调节流量,其流程如本题附图所示。

主管流量为14 m 3/h ,管径为663mm mm φ⨯,管长为80m(包括所有局部阻力的当量长度)。

旁路的流量为5 m 3/h ,管径为32 2.5mm mm φ⨯,管长为20 m(包括除了阀门外的所有局部阻力的当量长度)。

两管路的流型相同,忽略贮槽液面至分支点O 之间的能量损失。

被输送液体的黏度为35010Pa s -⨯⋅,密度为1100kg/m 3。

试计算:(1) 泵的轴功率;(2) 旁路阀门的阻力系数。

解:(1) 流体在总管中的速度 1224414/3600 1.38/3.140.06S V u m s d π⨯===⨯ 31136010 1.381100Re 1821.65010d u ρμ--⨯⨯⨯===⨯,164640.035Re 1821.6λ=== 总管阻力损失:280 1.380.03544.44/20.062e f l l u h J kg d λ+==⨯⨯=∑ 在敞口槽和密闭容器之间列柏努利方程,得2330109.81544.44120.76/21100e f pu W g z h J kg ρ∆⨯=+∆++=+⨯+=∑ //120.76191100/(0.833600)0.876e e S N N W V kW ηρη===⨯⨯⨯=(2) 旁路的流速222445/3600 2.43/3.140.027S V u m s d π⨯===⨯32232710 2.431100Re 14435010d u ρμ--⨯⨯⨯===⨯,264640.044Re 1443λ=== 旁路是一循环管路,循环系统中,e f W h =∑222222120.7620120.76()0.0448.312 2.430.027e l l u d λξξ+⨯=+⇒=-⨯= 28. 本题附图所示为一输水系统,高位槽的水面维持恒定,水分别从BC 与BD 两支管排出,高位槽液面与两支管出口间的距离均为11 m 。

AB 管段内径为38 mm 、长为58 m ;BC 支管的内径为32 m 、长为12.5 m ;BD 支管的内径为26 mm 、长为14 m 。

各段管长均包括管件及阀门全开时的当量长度。

AB 与BC 管段的摩擦系数λ均可取为。

试计算:(1) 当BD 支管的阀门关闭时,BC 支管的最大排水量为若干(m 3/h)(2) 当所有阀门全开时,两支管的排水量各为若干(m 3/h)BD 支管的管壁绝对粗糙度ε可取为0.15 mm ,水的密度为1000 kg/m 3,黏度为 P a·s。

解:(1) 在高位槽液面11'-和BC 支管出口内侧截面'C C -间列柏努利方程,并以截面'C C -为位能基准面,得 22111,122C C C f C p u p u gz gz h ρρ-++=+++∑ (1) 其中10C p p ==(表压) 111z m = 0C z = 10u ≈将以上数值代入方程(1),整理得21,12C f Cu gz h -=+∑ 222119.18222BC BC BC AB AB AB BC l u u l u d d λλ⨯=++ 222335812.50.030.0338102321022BC BC AB u u u --=⨯+⨯+⨯⨯ (2) 根据连续性方程22()()AB BC ud ud =,解得0.71AB BC u u =代入(2)式,解得 1.77/AB u m s =, 2.49/BC u m s =23233.14(3210) 2.4936007.2/44BC BC BC V d u m h π-==⨯⨯⨯⨯= (2) 根据分支管路的流动规律,有22,,22C CD D C f B C D f B D p u p u gz h gz h ρρ--+++=+++∑∑ (3) 由于出口管BC 、BD 在同一水平面上,取两支管出口外侧为下游截面,则两截面上,z p 和u 均相等。

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