【第一部分】化工原理 计算题()
化工原理计算练习题(含答案)
1．将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去，要求输送量为36m 3/h, 液体的扬升高度为7m 。
输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成，总长为160（包括所有局部阻力的当量长度）。
现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于本题附表中。
问：该泵是否合用？ Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%)1730424644已知：酸液在输送温度下粘度为1.15⨯10-3Pa ⋅s ；密度为1545kg/m 3。
摩擦系数可取为0.015。
解：（1）对于本题，管路所需要压头通过在储槽液面（1-1’）和常压设备液面（2-2’）之间列柏努利方程求得：f e H gp z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ2222112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m dQu /99.1080.0*785.0*360036422===π管路压头损失：m g u d l l H e f06.681.9*299.108.0160015.0222==∑+=∑λ管路所需要的压头：()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以（L/s ）计的管路所需流量：s L Q /1036001000*36==由附表可以看出，该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ，当流量为管路所需要的10 L/s ，它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。
因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。
3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内，管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。
已知： 水的流量为56.5m 3·h -1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m -3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答： (1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和有效功率；图2-1 解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1mA=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 ml+Σl e =100m Q = 56.5m3/h∴u = q/A = 56.5/(3600×0.785×10-2) = 2m/sμ= 1cp = 10-3 Pa·S ρ=1000 kg.m-3, λ= 0.024⑴∵Re = duρ/μ=0.1×2×1000/10-3 = 2×105 > 4000∴水在管内流动呈湍流⑵以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程：Z1 +(u12/2g)+(p1/ρg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/ρg)+ΣHf∵Z1=0, u1=0, p = 0 (表压), Z2=18m, u2=0p2/ρg=2.5×9.81×104/(1000×9.81)=25mΣHf =λ[(l+Σle )/d](u2/2g)=0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)] = 4.9m∴H = 18+25+4.9 = 47.9mNe = HQρg = 47.9×1000×9.81×56.5/3600 = 7.4kw4．（12分）在内管为φ180×10mm 的套管换热器中，将流量为3.5×104 kg/h 的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/(kg .K)，环隙走冷却水，其进出口温度分别为20℃和30℃，平均比热为 4.174 kJ/(kg .K)， 两流体逆流流动，基于传热外表面积的总传热系数K o =2000W/(m 2.K)，热损失可以忽略。
《化工原理I》计算试题考研真题1 (1)
《化工原理》上册考试题1.（20分）如图所示，油在光滑管中以u=2m/s的速度流动，油的密度ρ=920kg/m3，管长L=3m，直径d=50mm，水银压差计测得R=15.0mm。
试求：（1）油在管中的流动形态；（2）油的粘度；（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计读数有何变化？层流：λ=64/R e；湍流：λ=0.3164/R e0.25。
2. （20分）如图所示，已知：D = 100mm，d = 50mm，H = 150mm，ρ气体= 1.2kg/m3。
当U形管读数R = 25mm时，将水从水池中吸入水平管中，问此时气体流量V为多少m3/s （阻力可忽略）。
P a3. （16分）如图示循环管路，离心泵的安装高度H g=3m，泵特性曲线可近似表示为：H=23-1.43×105Q2，式中Q以m3/s表示。
吸入管长（包括全部局部阻力的当量长度）为10m，排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为120m，管内径均为50mm，假设摩擦系数λ=0.02，水温20℃。
试求：（1）管路内的循环水量为多少？（2）泵进、出口压强各为多少？4. （40分）如图所示，用清水泵将池A中水打到高位槽B中，泵的特性曲线可用H=25－0.004Q2表达，式中Q的单位为m3/h，吸入管路的阻力损失为4m水柱，泵出口处装有压力表，泵的阻力损失可忽略。
管路为Ф57×3.5mm钢管。
管路C处装有一个调节阀，调节阀在某一开度时的阻力系数ζ=6.0，两U形管压差计读数R1=800mm，R2=700mm，指示液为CCl4（密度ρ0=1600kg/m3），连通管指示液面上充满水，水的密度ρ=1000 kg/m3，求：（1）管路中水的流量为多少？（单台泵）（2）泵出口处压力表读数为多少？（单台泵）（3）并联一台相同型号离心泵，写出并联后泵的特性曲线方程；（4）若并联后管路特性曲线方程L=13.5＋0.006Q2，求并联后输水量为多少m3/hB45．（15分）某液体由一敞口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m，流体经换热器的压力损失为0.3kgf/cm2，精馏塔压强为1kgf/cm2（表），排出管路为Φ114×4mm的钢管，管长为120m（包括局部阻力的当量长度），流速为1.5m/s，液体比重为0.96，摩擦系数为0.03，其它物性参数均与水极为接近。
化工原理计算题
流体流动、流体输送机械习题主要计算公式：1、流体静力学根本方程式：ghp p ρ+=0或2、流体的速度、体积流量、质量流量 及质量流速之间的关系：uAq v =圆管：24d q u vπ=ρρuA q q v m ==ρρu A q A q G v m ===3、稳定流动时的连续性方程： 对任一截面：常数==m q uA ρ对不可压缩流体：常数=uA4、柏努利方程：2211221222u p u p gz gz ρρ++=++不可压缩、有外功参加的实际流体柏努利方程：∑+++=+++fe h p u gz w p u gz ρρ2222121122或∑+∆+∆+∆=fe h pu z g w ρ225、流体通过直管的摩擦阻力：22u d l h f λ=6、摩擦因数〔系数〕λ层流〔2000≤e R 〕：ρμλdu R e 6464==层流时直管摩擦阻力：p g z ρ+=常数232d g lu h f ρμ=湍流〔5310~103⨯=e R 〕，且在光滑管内流动时：25.03164.0eR =λ柏拉修斯〔Blasius 〕式7、局部阻力计算〔1〕当量长度法22u d l h e f λ=〔2〕阻力系数法2u 2ξ=f h8、流体输送设备消耗的功率ηW q ηH ρgq ηP P em v e a ===Hρgq P v e =9、并联管路321V V V V ++=BfA f f f h h h h -∆=∆=∆=∆32110、分支管路21V V V +=1f01210200h ρP 2u gz ρP 2u gz 1-∑+++=++2f0222h ρP 2u gz 2-∑+++=常数=11、毕托管〔皮托管〕 ρρ)2gR(ρu i -=12、孔板流量计：ρρ)2gR(ρA C q i 00v -=13、离心泵的安装高度〔防止汽蚀〕 〔1〕允许吸上真空〔高〕度HS ：是指泵入口处P1可允许到达的最高真空度，其表达式为：ρgP P H 1a S -=HS — 离心泵的允许吸上真空高度， m 液柱；Pa — 大气压，N/m2；ρ—被输送液体的密度，kg/m3如图，以贮槽液面为基准，列出槽面0—0与泵入口那么：fH ∑---=2gu ρg P P H 211a g 〔a 〕fH ∑--=∴2g u H H 21S g 此式用于计算泵的安装高度↓↓→↑→2211u u d↓∑↓→↓↑f H 管件l d〔2〕汽蚀余量h ∆：ρgP )2g u ρg P (Δh v211-+=静压头动压头将此式代入上面的〔a 〕式中，有：h H f ∆-∑--=g P ρg P H va g ρ习题：1、用离心泵将池中水送到高位槽，管路总长100m 〔包括当量长〕，其中压力表后为80m ，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m ，当流量为10m3/h 时泵效率为80%，求：〔1〕泵的轴功率；〔2〕压力表读数。
化工原理的计算题(最终版)
真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
∑-+++=+++10,2111200022f Hgu z g p H g u z g p ρρ 其中，z0=0，z1=16m ，p0= p1= 0（表压），u0=0，u1=02255225522210,1.23241806.010007.02081.914.302.08)(8g 2g 2vv v f q q q d l d lg u d l u d l H =+⨯⨯⨯=+=⋅+⋅=∑-）（排排入入排入πλλλ21.23241816vq H +=（2） He = 30-6×105×0.00412 = 19.914m ，Pa=Pe/=gHeqv/=1000×9.81×19.914×0.0041/0.65= 1232 W【2】将2×104 kg/h 、45℃氯苯用泵从反应器A 输送到高位槽B （如图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为15 m ，反应器液面上方维持26.7 kPa 的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为Ø76mm ×4mm 、长26.6m 的不锈钢管，摩擦系数为0.0293。
管线上有两个全开的闸阀ζ1 = 0.17、5个90°标准弯头ζ2 = 0.75。
45℃氯苯的密度为1075 kg/m3，粘度为6.5×10-4 Pa ·s 。
若泵轴功率为1.86kW ，求泵效率。
解：如图，取1-1、2-2界面，以1-1截面为基准面，∑-+++=+++21,2222211122f e H g u z g pH g u z g p ρρP 133410168.536001075102--⋅⨯=⨯⨯=s m q V123242.1068.0410168.5--⋅=⨯⨯=s m u π54106.1105.6107542.1068.0⨯=⨯⨯⨯=-e R∑-+++-=21,222122f e Hgu z g p p H ρ弯闸进局局直，,,,,,,21,52f f f f f f f H H H H H H H++=+=∑-m g u d l H f 178.181.9242.1068.06.260293.0222,=⨯⨯⨯=⋅=λ直mH f 4717.081.9242.1)75.0517.025.0(2,=⨯⨯⨯+⨯+=局4717.0178.181.9242.11581.9107510)7.263.101(23++⨯++⨯⨯-=e H =23.83m%9.691086.11030.133=⨯⨯==a e P P η【3】如图所示输水系统，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m ，压力表之后管路长度为80m ，管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为0.8，输水量为15m3/h （1）整个管路的阻力损失，J/kg ；（2）泵的轴功率，kW 。
化工原理习题1
化⼯原理习题1计算题1. 等压⾯的判断如附图所⽰，A与B两设备内充满⽔，两设备之间的U形压差计内的指⽰液为⽔银。
试说明：（1）1、2、3、4各点压强是否都相等？（2）5、6、7、8各点压强是否都相等？（3）9、10、11、12各点压强是否都相等？（4）两U形压差计读数R与H是否相同？为什么？答：略。
2. 液封⾼度的确定精馏塔底部⽤蛇管加热，液体的饱和蒸汽压为1.093×105N/m2，液体密度为950 kg/m3。
采⽤Π形管出料，Π形管顶部与塔内蒸汽空间有⼀细管AB连通（见附图）。
试求：（1）为保证塔底液⾯⾼度不低于1m，Π形管⾼度H 应为多少？（2）为防⽌塔内蒸汽由连通管逸出，Π形管出⼝液封⾼度H’⾄少应为多少？答：（1）略；（2）0.86m。
3.复式压差计的测量⽤⼀复式U形压差计测量某种流体流过管路中A、B两点的压⼒差。
已知流体的密度为ρ，指⽰液的密度为ρ0，且两U形管之间的流体与管内流体相同。
已知两个U形压差计的读数分别为R1、R2，试推导A、B两点压⼒差的计算式，并分析由此可得出什么结论？答：略。
4. 分层器中分界⾯的确定附图所⽰是⼀个油⽔分离器。
油⽔的界⾯依靠倒U形管调节。
已知ρ油=780 kg/m3，u ⽔=0.5m/s，OmH136.02fh。
求：（1）阀1关、阀2、3开时，H=？（界⾯位置）（2）阀1开、阀2、3开时，H=？（3）阀1关、阀2开、阀3关时，倒U形管中液⾯的⾼度为多少？（设容器中油⽔界⾯H为（1）计算值）（4）阀1关、阀2关、阀3开时，分离器内界⾯能维持吗？答：（1）3.81m；（2）1.09m；（3）0.15m；（4）略5．远距离液位测量为测定贮罐中油品的贮存量，采⽤附图所⽰的远距离液位测量装置。
已知贮罐为圆柱形，其直径为1.6m，吹⽓管底部与贮罐底的距离为0.3m，油品的密度为850 kg/m3。
若测得U形压差计读数R为150mmHg，试确定贮罐中油品的贮存量，分别以体积及质量表⽰。
化工原理计算题
化工原理试卷（计算题）班级姓名分数一、计算题( 共43题320分)1. 5 分(2823)如图，用泵将15 ℃的水从水池送至一敞口储槽中。
储槽水面与水池液面相距10 m，水面高度均保持不变。
输水管内径为68 mm，管道阻力造成的总能量损失为20 J·kg-1，试问泵需给每千克的水提供多少能量？2. 10 分(3758)一单程列管换热器, 平均传热面积A为200 m2。
310 ℃的某气体流过壳程，被加热到445 ℃, 另一种580 ℃的气体作为加热介质流过管程, 冷热气体呈逆流流动。
冷热气体质量流量分别为8000 kg·h-1和5000 kg·h-1, 平均比定压热容均为1.05 kJ·kg-1·K-1。
如果换热器的热损失按壳程实际获得热量的10%计算, 试求该换热器的总传热系数。
3. 5 分(2466)已知20℃水在φ109 mm×4.5 mm的导管中作连续定态流动（如图所示）,流速为3.0 m·s-1。
液面上方的压强p=100 kPa。
液面至导管中心的距离为4 m，求A点的表压强为多少千帕？（20℃水的密度ρ=1000 kg·m-3）。
4. 10 分(3711)在一列管式换热器中进行冷、热流体的热交换, 并采用逆流操作。
热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,冷流体的进、出口温度分别为20 ℃和60 ℃。
该换热器使用一段时间后,由于污垢热阻的影响,热流体的出口温度上升至80 ℃。
设冷、热流体的流量、进出口温度及物性均保持不变,试求:污垢层热阻占原总热阻的百分比?5. 10 分(4951)某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液。
原料以泡点温度进塔，已知操作线方程如下：精馏段：y n +1=0.630 x n+0.361提馏段：y m +1=1.805 x m-0.00966试求该塔的回流比及进料液、馏出液与残液的组成。
化工原理习题答案
化工原理习题答案问题一：质量守恒及干燥问题问题描述：一种含有30%水分的湿煤经过加热后，其水分含量降低到15%。
问：为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%，需要排除多少千克水分？解答：根据质量守恒原则，该问题可以通过计算质量的变化来求解。
设湿煤的初始质量为m1，水分含量为w1，加热后的质量为m2，水分含量为w2。
根据题意可得到以下关系：m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系： w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算，可得到： 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得：m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算： m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此，需要排除150千克水分。
问题二：能量守恒问题问题描述：一个装有100升水的水箱，水温为20°C。
向该水箱中加热10000千卡的热量，水温升高到40°C。
问：热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度？解答：根据能量守恒原理，可以通过计算热量的变化来求解。
热量的变化可表示为：Q = mcΔT其中，Q为热量的变化量，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度的变化。
根据题意可得到以下关系： Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT：10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此，热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。
化工原理第一章习题
m Co= pW r yV righ= W t1 200 1 98 -0 2 09 5 10 .94 0 A/3 s9 po6 se P0 ty L0 td.
r r g1+ zu 2 1 2+p1+W =g2z+u 2 2 2+p2+
h f
eated wW it= hC7 Azp1 o1==s9 p00p.y,8 （our1si表+ =ge1 02 压h.S.t6 2 ）l2Ei2 d08 v+ e1as9p ur lu2 f2-o2a+ =rt01 i1.oNd= 9nV0 2E8 Ao4Tn.s2 =2 lp3yo2+ ..6 5.s6p erC2 8m Plit/eysnLt tPdr.ofile 5.2.0
ea器te的d表w压it为h A1.6sp1o0s5eP.aS，li两d槽es液for .NET 3.5 C160liment Profile 52.2.0 面槽液的面垂保直持距C不离op变为y，3ri0g且mh。知t 2如阀0果门19的两-2019 Aspose Pty Ltd.
当量长度为管内径的50倍，管
r
r2
1m
4
5.2.0
4
Et2
=g1+
p2(表)
r
= 9 .8 - 1 1 .1 4 + 2 3 .9 3 = 1 4 .6 9 J /2 kg3
3
Et2>Et3 小管中的水自上而下流动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【1-1】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 (3)管子上端空间的真空度真p(4)槽内为四氯化碳，管中液柱高度'h 常温下四氯化碳的密度，从附录四查得为/cclkg m ρ=431594【1-2】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【1-3】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。
习题1-1附图解 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 (2)().....A p p g Pa ρ=+-=⨯+⨯⨯=⨯333212941022125098156410【1-4】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。
在截面1处的流速为./05m s ，管内径为200mm ，截面2处的管内径为100mm 。
由于水的压力，截面1处产生1m 高的水柱。
试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h 为多少（忽略从1到2处的压头损失）?解 ./105=u m s另一计算法计算液柱高度时，用后一方法简便。
【1-5】在习题1-16附图所示的水平管路中，水的流量为./25L s 。
已知管内径15=d cm , .225=d cm ，液柱高度11=h m 。
若忽略压头损失，试计算收缩截面2处的静压头。
解 水的体积流量 ././33252510 -==⨯V q L s m s ，截面1处的流速 ../.312212510127400544ππ-⨯===⨯Vq u m s d习题1-4附图 习题1-5附图截面2处的流速.../.2212120051274510025⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭d u u m s d 在截面1与2之间列伯努利方程，忽略能量损失。
截面2处的静压头 .20218=-h m 水柱 负值表示该处表压为负值，处于真空状态。
【1-6】如习题1-17附图所示的常温下操作的水槽，下面的出水管直径为.5735mm mm φ⨯。
当出水阀全关闭时，压力表读数为30.4kPa 。
而阀门开启后，压力表读数降至20.3kPa 。
设压力表之前管路中的压头损失为0.5m 水柱，试求水的流量为多少/3m h ?解 出水阀全关闭时，压力表读数30. 4kPa （表压）能反映出水槽的水面距出水管的高度h阀门开启后，压力表读数 .2203=p kPa （表压）从水槽表面至压力表处的管截面列出伯努利方程，以求出水管的流速2u 水的流量【1-7】如习题1-19附图所示，有一高位槽输水系统，管径为.mm mm φ⨯5735。
已知水在管路中流动的机械能损失为2452∑=⨯f u h (u 为管内流速)。
试求水的流量为多少/3m h 。
欲使水的流量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？解 管径.005=d m ，机械能损失2452∑=⨯f u h(1) 以流出口截面处水平线为基准面，习题1-6附图习题1-7附图水的流量 ().../.Vq d u m s m h ππ-==⨯⨯=⨯=22333200514628710103 ／44(2) ()'..10212=+=V V V q q q '..../221212146175 ==⨯=u u m s高位槽应升高 ..m -=7185218【1-8】 如习题1-20附图所示，用离心泵输送水槽中的常温水。
泵的吸入管为.mm mm φ⨯3225，管的下端位于水面以下2m ，并装有底阀与拦污网，该处的局部压头损失为282u g⨯。
若截面'22-处的真空度为39.2kPa ，由'11-截面至'-22截面的压头损失为2122⨯u g。
试求：(1)吸入管中水的流量，/3m h ；(2)吸入口'11-截面的表压。
解 管内径...00320002520027=-⨯=d mm，水密度/31000ρ=kg m截面'-22处的表压.2392=-p kPa ，水槽表面10=p （表压） (1) 从'''---00至22， 00为基准面， 压头损失222222118+=822222⎛⎫∑=⋅⋅+ ⎪⎝⎭f u u u H g g g水的流量 ()..223236000．0271433600295 ／44ππ=⨯=⨯⨯⨯=Vq d u m h(2) 从'',,1211至2205--==Z Z【1-9】 20℃的水在mm mm φ⨯2196的直管内流动。
试求：(1)管中水的流量由小变大，当达到多少/m s 3时，能保证开始转为稳定湍流；(2)若管内改为运动黏度为./cm s 2014的某种液体，为保持层流流动，管中最大平均流速应为多少？解 (1) 水，20℃，./.,.339982，1005100207ρμ-==⨯⋅=kg m Pa s d m 体量流量 ()../22430207001945 6.541044Vq d u m s ππ-==⨯⨯=⨯习题1-20附图(2) ././24201401410υ-==⨯cm s m s【1-10】水的温度为10℃，流量为330／L h ，在直径.mm mm φ⨯5735、长为100m 的直管中流动。
此管为光滑管。
(1)试计算此管路的摩擦损失；(2)若流量增加到990／L h ，试计算其摩擦损失。
解 水在10℃时的密度.39997／ρ=kg m ，黏度.,.,Pa s d m l mμ-=⨯⋅==3130610 005 100，光滑管。
(1) 体积流量 /.V q L h m h ==3330033／流速 ../.Vq u m s d ππ===⨯⨯⨯2203300467 3600360000544雷诺数 . Re .30．050．046799971787层流130610ρμ-⨯⨯===⨯du摩擦系数 Re 64640．03581787λ=== 摩擦损失 (.)/.f l u h J kg d λ==⨯⨯22100004670．0358=0．0781 20052(2) 体积流量 /.3990099 ／==Vq L h m h因流量是原来的3倍，故流速../u m s =⨯=004673014雷诺数Re 178735360=⨯=湍流对于光滑管，摩擦系数λ用Blasius 方程式计算也可以从摩擦系数λ与雷诺数Re 的关联图上光滑管曲线上查得，.0037λ=。
摩擦损失 (.)/.22100014=0．037=0．725 20052f l u h J kg d λ=⨯⨯【1-12】把内径为20mm 、长度为2m 的塑料管（光滑管），弯成倒U 形，作为虹吸管使用。
如习题1-31附图所示，当管内充满液体，一端插入液槽中，另一端就会使槽中的液体自动流出。
液体密度为/31000kg m ，黏度为1⋅mPa s 。
为保持稳态流动，使槽内液面恒定。
要想使输液量为./m h 317，虹吸管出口端距槽内液面的距离h 需要多少米？习题1-12附图 习题1-13附图解 已知,,/330．02210,=1d m l m kg m mPa s ρμ===⋅，体积流量./317=V q m h流速 ././.22173600150400244Vq u m s d ππ===⨯从液槽的液面至虹吸管出口截面之间列伯努利方程式，以虹吸管出口截面为基准面光滑管，查得.00235λ=，管入口突然缩小.ξ=05 U 形管（回弯头）.15ξ=【1-13】如习题1-32附图所示，有黏度为.17⋅mPa s 、密度为/3765kg m 的液体，从高位槽经直径为mm mm φ⨯1144的钢管流入表压为0．16MPa 的密闭低位槽中。
液体在钢管中的流速为m/1s ，钢管的相对粗糙度/0．002ε=d ，管路上的阀门当量长度50=e l d 。
两液槽的液面保持不变，试求两槽液面的垂直距离H 。
解 在高位槽液面至低位槽液面之间列伯努利方程计算H ，以低位槽液面为基准面。
,.p p Pa u u ==⨯==61212（0表压）01610，两槽流速 0，液体密度/.33765，黏度1710ρμ-==⨯⋅kg m Pa s雷诺数.Re ..430106176547710湍流1710ρμ-⨯⨯===⨯⨯du管长30160190=+=l m ，阀门50=el d，高位槽的管入口0．5ξ=，低位槽管出口=1ξ，90°弯头.075ξ=【1-14】如习题1-34附图所示，在水塔的输水管设计过程中，若输水管长度由最初方案缩短25%，水塔高度不变，试求水的流量将如何变化？变化了百分之几？水在管中的流动在阻力平方区，且输水管较长，可以忽略局部摩擦阻力损失及动压头。
解 在水塔高度H 不变的条件下，输水管长度缩短，输水管中的水流量应增大。
从水塔水面至输水管出口之间列伯努利方程，求得22λ=∑=⨯f l u H H d g因水塔高度H 不变，故管路的压头损失不变。
管长缩短后的长度'l 与原来长度l 的关系为 '0．75=l l在流体阻力平方区，摩擦系数恒定不变，有 故流速的比值为 流量的比值为'.1155=VVq q 流量增加了15.5%【1-15】用1689mm mm φ⨯的钢管输送流量为/60000kg h 的原油，管长为100km ，油管最大承受压力为.MPa 157。
已知50℃时油的密度为/3890kg m ，黏度为181⋅mPa s 。
假设输油管水平铺设，其局部摩擦阻力损失忽略不计，试问为完成输油任务，中途需设置几个加压站？解 .,,/m d m l km q kg h ===015 100 60000因为是等直径的水平管路，其流体的压力降为 油管最大承受压力为.MPa 157 加压站数 (273174157)==n需设置2级加压，每级管长为50km ，每级的./.27321365∆==p MPa ，低于油管最大承受压力。