化工原理(钟理)02551习题解答第一章流体流动习题及解答(上册)

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化工原理第一章习题及答案

化工原理第一章习题及答案

第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。

质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。

问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3.分子间的引力和分子的热运动。

通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。

液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

问题4. 静压强有什么特性?答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。

问题5. 图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m2,水和容器总重10N。

(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向);(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么?题5附图题6附图答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。

2)内部压强p=ρgh=1000××;外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强。

因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。

问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U形压差计,读数分别为R1、R2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R1与R2有何变化?(说明理由)答6.容器A的液体势能下降,使它与容器B的液体势能差减小,从而R2减小。

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

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第一章 流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。

同理, ''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。

化工原理 第1章 流体流动 典型例题题解解析

化工原理 第1章 流体流动 典型例题题解解析

化工原理典型例题题解第1章 流体流动例1 沿程阻力损失水在一段圆形直管内作层流流动,若其它条件不变,现流量及管径均减小为原来的二分之一,则此时因流动阻力产生的压力损失为原来的( )。

A 2倍 B .4倍 C .8 倍 D. 16 倍解:因管内流体流动处于层流状态,根据哈根(Hahen )-泊谡叶(poiseuille )公式 232d lu P f μ=∆(1)将式中的流速u 用流量v q 和管径d 表示出来, 24dq u vπ=(2)将(2)式代入(1)式得 4128dlq P vf πμ=∆ (3) 现流量125.0v v q q =; 管径d 2=0.5d 1 , 根据(3)式,压力损失ΔP f2满足下式85.01/)5.0/(5.0//341141141142212====∆∆d q d q d q d q P P v v v v f f 故答案C 正确。

例2 流体在管内流动时剪应力的分布流体在管内流动的摩擦阻力,仅由流体与壁面之间的摩擦引起吗? 解:圆管中沿管截面上的剪应力分布式为 r lg Z P g Z P 2)()(2211ρρτ+-+=由该式推导条件可知,剪应力分布与流动截面的几何形状有关,而与流体种类,层流或湍流无关。

对于定常态流动体系,可见剪应力随圆管内流体半径的增大而增大,在壁面处,此剪应力达到最大。

故剪应力(磨擦阻力)并非仅产生于壁面处,而是在流体体内亦存在。

例3 并联管路中的阻力损失首尾相同的并联管路中,流体流经管径较小的支路时,总压头损失较大吗?例 4 附图解:A 为分支点,B 为汇合点。

并联管路Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ具有相同的起始点A 和终点B ,分别利用柏努利方程式进行描述,得H f Ⅰ=H f Ⅱ=H f ⅢIIIIIIIII III IIIIII II III I gd u l gd u l gd u l 222222λλλ==因此,首尾相同的并联管路,各支路上总压头损失相等,并非仅取决于管径的大小,与各支路上的流速、管长均有关系。

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(上册)答案

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化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附图所示。

测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型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。

分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

化工原理(钟理)02551习题解答第一章流体流动习题及解答(上册)

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流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压)2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。

同理, ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。

化工原理课后习题解析(第一章)

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第1章 流体流动1-1.容器A 中气体的表压力为60kPa ,容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14⨯。

试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。

该处环境大气压等于标准大气压。

(答:A,160kPa ;B,88kPa )解:取标准大气压为kPa 100,所以得到:kPa 16010060=+=A P ;kPa 8812100=-=B P 。

1-2.某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ,当地大气压为101.3kPa ,试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。

(答:169kPa -) 解:kPa 16915712-=--=-=∆出进P P P 。

1-3.为了排除煤气管中的少量积水,用如图示水封设备,水由煤气管道上的垂直支管排出,已知煤气压力为10kPa (表压)。

问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干? (答:m 02.1)解:m 02.18.910101033=⨯⨯=∆=g P H ρ习题1-3 附图1-4.某一套管换热器,其内管为mm,25.3mm 5.33⨯φ外管为mm 5.3mm 60⨯φ。

内管流过密度为3m 1150kg -⋅,流量为1h 5000kg -⋅的冷冻盐水。

管隙间流着压力(绝压)为MPa 5.0,平均温度为C 00,流量为1h 160kg -⋅的气体。

标准状态下气体密度为3m 1.2kg -⋅,试求气体和液体的流速分别为若干1s m -⋅?( 答:1L s m 11.2U -⋅=;1g s 5.69m U -⋅= )习题1-4 附图解:mm 27225.35.33=⨯-=内d ,m m 5325.360=⨯-=外d ;对液体:122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ; 对气体:0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ,()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π,13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。

化工原理课后习题答案第一章流体流动答案

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第一章 流体流动习题解答1.解:(1) 1atm= 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××.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, pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp=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 Pa ,则高山顶处的压力为 p 山顶=×=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 。

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流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压)2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。

同理, ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。

用此压强计测量容器内水面上方的压强p 0,测压点位于水面以下h =0.5m 处,试求(1)当压强计读数为R =300mm ,杯内水银界面测压点A 与细管的垂直距离a =0.4m ,容器内压强p 0等于多少?(2)表压p 0增加一倍并忽略杯内界面高度的变化,读数R 为多少? (3)表压p 0增加一倍并考虑杯内界面位置的变化,读数R 为多少?习题1-3 附图[(1) 3.12×104N ⋅m -2(表压);(2)0.534m ;(3) 0.536m] 解:1. 因A 、B 两点位于同一平面,p A =p B , P 0=ρ,gR -ρg (h +a )=13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.5+0.4)=3.12×104N/㎡(表压)2. 表压加倍后,设压强计读数为R ,。

若忽略杯内水银界面的变化,则,042 3.121010009.810.50.40.534136009.81p g h a R gmρρ++=⨯⨯+⨯+==⨯,,()()3. 与(1)相比,表压加倍后杯内水银面下降了1h ∆,管内水银面上升2h ∆,压强计读数的增加量为12R h h ∆=∆+∆2122d h h D∆=∆由以上两式可得1221Rh D d∆∆=+ 根据等高面即等压面的原理01p g h a h g R R ρρ+++∆=+∆,,()()2022[]d R p gR g h a g R g D d ρρρρ∆--+=∆-+,,,()00222p p R d g g D d ρρ-∆=-+,,=42223.12100.2340.008136009.8110009.810.10.008⨯=⨯-⨯+ 0.30.2340.534R R R =+∆=+=,此结果表明,使用单杯压强计,因∆h 1<<∆h 2,完全可以忽略杯内界面高度的变化,既方便又准确。

1-4 水从倾斜直管中流过,在断面A 和断面B 接一空气压差计,其读数R =10㎜,两测压点垂直距离a =0.3m ,试求(1)A 、B 两点的压差等于多少?(2)若采用密度为830kg ⋅m -3的煤油作指示液,压差计读数为多少? (3)管路水平放置而流量不变,压差计读数及两点的压差有何变化?习题1-4 附图[(1)3.04kPa ;(2)58.8mm ;(3)98.1Pa] 解:首先推导计算公式。

因空气是静止的,故p 1=p 2,即121A p gh g h R gR ρρρ----B ()=p ()p A -ρgh 1 = p B -ρgh 2 + gR(ρ-ρ1) 在等式两端加上gH ρ,1A A B p g H h g H h gR ρρρρ+-+-+-B ()=p ()() 1A A B p gZ gZ gR ρρρρ++-B ()-(p )=() 1A B gR ρρΦ-Φ=-()1. 若忽略空气柱的重量1A B gR ρρΦ-Φ=-()=9.81×0.01×1000=98.1N/㎡2/A B A B B p p g Z N mρ-=Φ-Φ-⨯⨯⨯A 3()-(Z )=98.1+10009.810.3=3.04102. 若采用煤油作为指示液2198.15.8810m 58.8mm g 9.811000830A B R ρρ-ΦΦ⨯-====(-)(-)3. 管路流量不变,A B ΦΦ-不变,压差计读数R 亦不多变。

管路水平放置,Z A -Z B =0,故2p p 98.1/m A B A B N -Φ-Φ==1-5在图示管路中水槽液面高度维持不变,管路中的流水视为理想流体,试求 (1)管路出口流速;(2)管路中A 、B 、C 各点的压强(分别以N /㎡和m H 2O 表示); (3)讨论流体在流动过程中不同能量之间的转换。

习题1-5 附图[(1)9.9m ⋅s -1;(2)P A =-39.24kPa=-4mH 2O, P B =9.81kPa=1mH 2O, P C =-29.43kPa=-3mH 2O ;(3)略] 解:1.以大气压为压强基准,以出口断面为位能基准,在断面1-1和2-2间列机械能守恒式可得29.9/u m s ==2.相对于所取基准,水槽内每kg 水的总机械能为W =Hg =5gJ/kg 。

理想流体的总机械能守恒,管路中各点的总机械能皆为W ,因此,A 点压强254542AA A p u W gz g g g g ρ=--=--=- P A =-4×1000×9.81=-3.924×104N/m 2(或-4m H 2O ) B 点的压强2221000[515]210009.8119810/(1m H O)B B B u p W gz g g g N m ρ=--=---=⨯⨯=()()C 点压强24221000[532]2100039.81 2.94310/(-3m H O)c c C u p W gz g g g N m ρ=--=--=-⨯⨯=-⨯() 由于管内流速在(1)中已经求出,从断面1-1至A 、B 、C 各断面分别列机械能守恒式,亦可求出各点的压强。

3.相对于所取的基准,水槽内的总势能为5gJ/kg ,水槽从断面1-1流至断面2-2,将全部势能转化为动能。

水从断面1-1流至断面A-A ,获得动能25/2A u g J kg =()。

但因受管壁约束,流体从断面1流至断面A ,所能提供的位能只有g (z 1-z A )=1g (J/kg ),所差部分须由压强能补充,故A 点产生4m H 2O 的真空度。

水从断面A 流至断面B ,总势能不变。

但同样因受管壁的约束,必有g (z A -z B )=5g 的位能转化为压强能,使B 点的压强升至1m H 2O 。

同理,水从断面B 流至断面C ,总势能不变,但位能增加了g (z C -z B )=4gJ/kg ,压强能必减少同样的数值,故C 点产生了3m H 2O 的真空度。

最后,流体从断面C 流至出口,有g (z C -z 2)=3g 的位能转化为压强能,流体以大气压强流出管道。

1-6用一虹吸管将水从池中吸出,水池液面与虹细管出口的垂直距离为5m ,虹吸管出口流速及虹吸管最高点C 的压强各为多少?若将虹吸管延长,使池中水面与出口垂直距离增为8m 。

出口流速有何变化?(水温为30℃,大气压强为760㎜Hg 。

水按理想流体处理)习题1-6 附图 [9.9 m ⋅s -1, 32.7kPa ;12.4 m ⋅s -1] 解:1在断面1-1、2-2之间列机械能守恒式得29.9/u m s ==在断面1-1和C-C 之间列机械能守恒式,并考虑到u C =u 2,可得24136009.810.7610009.817 3.27102c c a a u p p gh p g h z Nρρρ=--=-+=⨯⨯-⨯⨯=⨯()2.虹吸管延长后,假定管内液体仍保持连续状态,在断面1-1和2,-2,之间列机械能守恒式得2u =,2322136009.810.7610009.8110 3.3010/c ca a u p p gh p g h z N m ρρρ=--=-+=⨯⨯-⨯⨯=⨯,,,()因C 点的压强小于水在30o C 的饱和蒸气压Pv=4242N/m 2,故水在C 点已发生气化。

C 点压强不能按上述算,而应保持为流体的饱和蒸气压。

故在断面1-1和C ,-C ,之间列机械能守恒式得s m gh p p u v a C /4.12]81.921000)4242101300(2[]2)(2['2/12/1=⨯--=--=ρ出口流速 u 2’=u C ’1-7如图,水通过管线(Φ108x4 mm)流出, 管线的阻力损失(不包括出管子出口阻力)可以用以下公式表示:h f =6.5u 2式中u 式是管内的平均速度,试求 (1)水在截面A -A 处的流速; (2)水的体积流率为多少m 3⋅h -1。

习题1-7 附图 [(1)2.9 m ⋅s -1;(2)82 m 3⋅h -1]解: 对槽液面与管出口列B.E.方程f h ug z p u g z p +++=++2222222111ρρ u 1=0, p 1=p 2, z 1=6m, z 2=0,h f =6.5u 26⨯9.81=225.62u u +, u=u A =2.9m/s, v=uA=h m /8236001.049.232=⨯⨯⨯π1-8高位槽内贮有20℃的水,水深1m 并维持不变。

高位槽底部接一长12m 直径100mm 的垂直管。

若假定管内的阻力系数为0.02,试求 (1)管内流量和管内出现的最低压强各为多少?(2)若将垂直管无限延长,管内流量和最低点压强有何改变?习题1-8 附图 [(1)6.34⨯10-2 m 3⋅s -1,61.9kPa ;(2) 7.77⨯10-2 m 3⋅s -1,37.6kPa ] 解:1. 在断面1-1和2-2间列机械能衡算式得8.1/u m s === 22230.18.1 6.3410/44d V u m s ππ-⨯=⋅=⨯=⨯从管入口点B 至管出口没有任何局部阻力。

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