化工原理伯努利方程练习题

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化工原理伯努利方程练习题

化工原理伯努利方程练习题

第一章 流体流动【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3,试求含硫酸为60%(质量)的硫酸水溶液的密度为若干。

解:根据式1-49984.018306.01+=mρ =(3.28+4.01)10-4=7.29×10-4ρm =1372kg/m 3【例1-2】 已知干空气的组成为:O 221%、N 278%和Ar1%(均为体积%),试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。

解:首先将摄氏度换算成开尔文100℃=273+100=373K再求干空气的平均摩尔质量M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01=28.96kg/m 3根据式1-3a 气体的平均密度为:3kg/m 916.0373314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。

油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3,水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。

(1)判断下列两关系是否成立,即 p A =p'A p B =p'B(2)计算水在玻璃管内的高度h 。

解:(1)判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。

因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内,并在同一水平面上。

所以截面A-A'称为等压面。

p B =p'B 的关系不能成立。

因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上,但不是连通着的同一种流体,即截面B-B '不是等压面。

(2)计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知,p A =p'A ,而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算,即p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2p A '=p a +ρ2gh于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh简化上式并将已知值代入,得800×0.7+1000×0.6=1000h解得 h =1.16m【例1-4】 如本题附图所示,在异径水平管段两截面(1-1'、2-2’)连一倒置U 管压差计,压差计读数R =200mm 。

伯努利方程练习题

伯努利方程练习题

6. 如图,由水池通过等直径虹吸管输水,A点为虹吸管 进口处,HA=0;B点为虹吸管水池液面齐高的部 位,HB=6m;C点为虹吸管中的最高点,HC=7m;D点为虹 吸管的出口处,HD=4m。假设不计流动中的能量损失, 求虹吸管的断面平均流速和A、B、C各断面上的绝 对压强
7. 如图,水从敞口水池沿一截面有变化的管路排出, 假设质量流量qm=15kg/s,d1=10d2=75mm,不计损 失,试求所需的水头H以及第二管段中央M点的相对 压强
4.如图,大水箱中的水经过水箱底部的竖管流入大 气,竖管直径为d1=200mm,管道出口处为收缩喷嘴, 其直径d2=100mm,不计水头损失,求管道的泄流量 Q及A点相对压强PA
5. 如图,虹吸管从水池引水至C端流入大气,。假设不 计损失,试求 (1)管中流速v及B点的绝对压强pB。 (2)假设B点绝对压强水头下降到以下时, 将发生汽化, 设C端保持不动,问欲不发生汽化,a不能超过多少?
伯努利方程练习题
1. 一个装满水的桶在水面以下处有一个开孔。 (a)当出口是水平开放的,水流出的速度是多少? (b)如果开口末端是竖直向上的,那么形成的“喷泉 〞能到达多高?
2.一个横截面积为的大管道下降并缩小至到达一个 阀门。如果在②处的压力为大气压,阀门敞开使水
自由流出,计算水流出阀门的速度。
3. 一变直径管段AB,直径dA=,dB=,高差 Δh=。今测得pA=30kN/m2,pB=40kN/m2,B 处断面平均流速vB=。试判断门关闭时,测得 安装在此管路上的压力表读数P1=280kpa,当阀门开 启后,压力表上的读数变成P2=60kpa,此泄水管的 直径D=25mm,求每小时的泄水流量(不计水头损失)

《化工原理》(上)伯努利方程总复习学案

《化工原理》(上)伯努利方程总复习学案

伯努利方程总复习学习目标:1.理解流量,流速,稳定流动和不稳定流动的概念2.掌握伯努利方程及其综合运用3.学会运用伯努利方程解释生活中的现象【前置作业】水连续由粗管流入细管做稳定流动,粗管内径为80mm,细管内径为40mm,水在细管中流速为4m/s,则水在粗管中流速?1kg流体为基准的连续稳定流动系统的能量衡算式:【知识梳理】作图与确定衡算范围截面的截取基准水平面的选取可以任意,但必须与地面平行两截面上的压强2流体出换热器2流体入11泵1【应用举例】1、拟用65Y-60B型油泵将某油品以15m3/h的流量由常压贮槽送到表压力为177Kpa的高位槽中,如图所示。

两槽液面间的垂直距离为5m,吸入管路和排出管路的压头损失分别为1m和4m。

输送条件下油品的密度为760kg/m3,饱和蒸气压为80Kpa。

65Y-60B型油泵的主要性能参数如下:流量:20m3/h 扬程:37.5m 气蚀余量:2.7m 轴功率:4.35Kw 效率:47% (1)核算该泵是否合用;(2)若油泵安装在液面以下 1.5m处,该泵能否正常操作?当地大气压强为101 .3kPa 。

2. 如图所示,用水吸收混合气体中的氨,水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出。

管中水的流量为40m3/h,管子为φ89×3.5㎜无缝钢管,池内水深2米,池底至管子与喷头连接处的垂直距离为20米,管路的总阻力损失为45J/㎏,管子与喷头连接处的压强为120kPa(表压)。

(1)求泵的有效功率(2)设泵的效率为68%,求泵的轴功率(g=9.81m/s2,水的相对密度取1)3.如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。

现要求料液以1m/s的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg(不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

【总结】伯努利方程解题要点。

化工原理考考研试题及答案

化工原理考考研试题及答案

化工原理考考研试题及答案化工原理考研模拟试题一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是影响流体流动阻力的主要因素?A. 流体的密度B. 管道的长度C. 管道的粗糙度D. 流速答案:A2. 对于不可压缩流体在水平圆管中稳定流动,连续性方程表明:A. 流量不变B. 流速增加,管道半径减小C. 管道半径增加,流速减小D. 流速和管道半径无关答案:A3. 在吸收塔中,提高气相主体的流速会导致:A. 传质效率降低B. 传质效率提高C. 传质效率不变D. 无法确定答案:A二、简答题1. 简述伯努利方程及其在化工过程中的应用。

答案:伯努利方程是描述不可压缩流体在管道中流动时能量守恒的方程。

方程表达式为:\( P + \frac{\rho v^2}{2} + \rho gh = \text{常数} \),其中 \( P \) 是流体的压力,\( \rho \) 是流体的密度,\( v \) 是流体的速度,\( g \) 是重力加速度,\( h \) 是流体相对于参考点的高度。

在化工过程中,伯努利方程用于计算流体在管道系统中的压力损失、泵的选型、流体流动特性分析等。

2. 何为传质单元高度(HTU)和传质单元数(NTU)?它们在塔设计中有何作用?答案:传质单元高度(HTU)是指在填料塔或板式塔中,实现一定的传质效果所需的塔填料层或塔板的高度。

传质单元数(NTU)是指塔内总的传质单元数,它等于传质单元高度与塔的有效高度之比。

在塔设计中,HTU和NTU是衡量塔效率的重要参数,它们有助于确定塔的尺寸和所需塔板数或填料层数,从而优化塔的设计和操作。

三、计算题1. 某连续搅拌槽反应器(CSTR)中进行液相反应,反应为A→B,反应速率表达式为 \( r = kCA^2 \),其中 \( C_A \) 是A的浓度,\( k \) 是反应速率常数。

已知反应器的体积为 \( V = 100 \) 升,进料流速为 \( F_0 = 2 \) 升/分钟,进料中A的浓度为 \( C_{A0} = 1 \) 摩尔/升,反应器中A的浓度为 \( C_A = 0.5 \) 摩尔/升,且\( k = 0.05 \) 分钟^-1。

化工原理试题.

化工原理试题.

一、填空题(共22分):1.(3分)当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力。

2.(3分)实验证明,流体在管内稳定流动时,当Re≤________时,流动类型为滞流,滞流时的摩擦系数λ与______成反比;湍流时,当Re一定,则λ随ε/d的增加而_________。

3.(3分)离心泵的主要部件有、、和。

4 .( 4分) 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。

5.(3分)蒸发器的生产能力是指________________________________________。

6. (3分)下列各种情况下的对流传热系数的大小:空气流速为6m/s时的α1和空气流速为25m./s 时的α2之间的数值大小顺序为________ >________ 。

7. (3分)蒸汽中不凝性气体的存在,会使_____________大大降低,因此冷凝器都应有____________的装置。

二、选择题(每题4分,共20分):1. 在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值。

A)与光滑管一样;B)只取决于雷诺准树Re;C)只取决于相对粗糙度;D)与粗糙度无关。

2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断()。

A、加快;B、减慢;C、不变3. 离心泵并联操作的主要目的是()A、增大位能B、增大扬程C、增大流量4. 要使微粒从气流中除去的条件,必须使微粒在降尘室内的停留时间()微粒的沉降时间。

A. ≥;B. ≤;C. <;D. >5.()是一种以电磁波传递热能的方式。

A、传导B、对流C、辐射三、简答题(8分):1.流体在管路中流动时,有哪两种流动形态?写出判断流型的具体根据。

四、计算题(共50分,答案要求写在答题纸上):1. (18分)某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为50mm的水煤气管,摩擦系数λ=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀ζ1=10,泵吸入口附近装一真空表。

化工原理习题及答案复习材料

化工原理习题及答案复习材料

1 . 在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26m³/h时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa,轴功率为2.45kw,转速为2900r/min,假设真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m,泵的进出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计,试求该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。

解:取20 ℃时水的密度ρ=998.2 Kg/m 3在泵出口和入口处列伯努利方程u12/2g + P1/ρg + Η = u12/2g + P2/ρg + Ηf + Z ∵泵进出口管径相同, u1= u2不计两测压口见管路流动阻力Ηf = 0∴ P1/ρg + Η = P2/ρg + ZΗ = (P2- P1)/ρg + Z = 0.4 + (152+24.7)×103/998.2×9.8=18.46 m该泵的效率η= QHρg/N = 26×18.46×998.2×9.8/(2.45×103×3600)= 53.2.﹪2. 用离心泵以40m³/h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶,并经喷头喷出而落入凉水池中,以到达冷却的目的,已知水进入喷头之前需要维持49kPa的表压强,喷头入口较贮水池水面高6m,吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m和3m,管路中的动压头可以忽略不计。

试选用适宜的离心泵并确定泵的安装高度。

当地大气压按101.33kPa计。

解:∵输送的是清水∴选用B型泵查65℃时水的密度ρ= 980.5 Kg/m 3在水池面和喷头处列伯努利方程u12/2g + P1/ρg + Η = u12/2g + P2/ρg + Ηf + Z 取u1= u2 = 0 则Η = (P2- P1)/ρg + Ηf + Z= 49×103/980.5×9.8 + 6 + (1+4)= 15.1 m∵ Q = 40 m 3/h由图2-27得可以选用3B19A 2900 465℃时清水的饱和蒸汽压P V = 2.544×104Pa当地大气压Ηa = P/ρg = 101.33×103 /998.2×9.81 = 10.35 m 查附表二十三 3B19A的泵的流量: 29.5 — 48.6 m 3/h为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的ΗS' 即ΗS' = 4.5m输送65℃水的真空度ΗS= ΗS'+(Ηa-10)-( P V/9.81×103–0.24)]1000/ρ=2.5m∴同意吸上高度H g = ΗS - u12/2g -Ηf,0-1= 2.5 – 1 = 1.5m即安装高度应低于1.5m3.常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760kg/m³,粘度小于20cSt,在贮槽条件下饱和蒸汽压为80kPa,现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m³流量送往表压强为177kPa的设备内。

化工原理流体流动计算例题

化工原理流体流动计算例题
∴ Q Ws 5104 0.833m3/min 833l/min =0.01389m3/s 1000 60
与上表作比较,显然 1 号泵不合适。 又以水池液面为 1-1 并以该截面为基准面,冷水进冷凝器的入口截面为 2-2,在 1-2 间 列柏努利方程式
z1

p1 g

u12 2g
…①,
hf
l le u 2
d 2
…②,
2019/7/21
Re
假设为层 流,则:


64 Re

64 du

64 121 10 3 0.081 820 u

0.117 u
…④,
将④代入③中得:u 0.949m s1
Re du 820 0.081 0.952 522.6
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解:以地面为基准面。在E和F之间列 伯努利方程得:
ZE

PE
g
uE2 2g
ZF

PF
g
uF 2 2g
hf EF

uF 2
2g
R uF
2gR

2 9.8 0.23 1.00m s1 4.5
即在BD段中流体的流速 u 1.00ms1

0.65
2019/7/21
2019/7/21
解:取A点的水平面为基准面,在A与B 间列伯努利方程:
Z
Ag

PA

uA2 2

ZB
g

PB

uB2 2
hf
hf

ZB g

PA

化工原理计算题及答案

化工原理计算题及答案

化工原理试卷计算题答案一、计算题 ( 共43题 320分 )1. 5 分 (2823)D2823取水池液面为1—1截面,贮槽水面为2—2截面,并以截面1—1为基准水平面。

在截面1—1和2—2间列伯努利方程:gZ 1+ρ1p +221u +.W e = gZ 2+ρ2p +222u +∑f h 式中:Z 1=0,Z 2=10 mp 1= p 2=0(表压)u 1= u 2≈0∑f h =20 J ·kg -1则泵所提供的能量为:.W e = gZ 2+∑f h =9.81×10+20=98.1+20=1.2×102 J ·kg -12. 10 分 (3758)D3758(1)求热气体向冷气体传递的热流速率, φ:已知: 冷气体的进出口温度T 1'=310 ℃,T 2'=445 ℃;冷气体的质量流量q m '=8000kg ·h -1,则冷气体单位时间获得的热量, φ'=q m 'c p '()''T T 21-; 冷气体单位时间损失的热量, φl =0.1φ';热气体向冷气体传递的热流速率, φ=φ'+φl =1.1q m 'c p '()''T T 21- =1.1×80003600×1.05×103×(445-310) =3.47×105 W(2)求热气体最终温度, T 2:由热气体热量衡算可得φ=q c T T m p ()12-=50003600×1.05×103×(580-T 2)=3.47×105 W T 2 =342 ℃∆T T T 112=-='580-445=135 ℃∆T T T 221=-'=342-310=32 ℃∆T m =-1353213532ln =71.6 ℃(即71.6 K ) K =m T A ∆φ=3.47105×200716⨯.=24.2 W ·m -2·K -1。

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第一章 流体流动【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3,试求含硫酸为60%(质量)的硫酸水溶液的密度为若干。

解:根据式1-49984.018306.01+=mρ =(3.28+4.01)10-4=7.29×10-4ρm =1372kg/m 3【例1-2】 已知干空气的组成为:O 221%、N 278%和Ar1%(均为体积%),试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。

解:首先将摄氏度换算成开尔文100℃=273+100=373K再求干空气的平均摩尔质量M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01=28.96kg/m 3根据式1-3a 气体的平均密度为:3kg/m 916.0373314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。

油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3,水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。

(1)判断下列两关系是否成立,即 p A =p'A p B =p'B(2)计算水在玻璃管内的高度h 。

解:(1)判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。

因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内,并在同一水平面上。

所以截面A-A'称为等压面。

p B =p'B 的关系不能成立。

因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上,但不是连通着的同一种流体,即截面B-B '不是等压面。

(2)计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知,p A =p'A ,而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算,即p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2p A '=p a +ρ2gh于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh简化上式并将已知值代入,得800×0.7+1000×0.6=1000h解得 h =1.16m【例1-4】 如本题附图所示,在异径水平管段两截面(1-1'、2-2’)连一倒置U 管压差计,压差计读数R =200mm 。

试求两截面间的压强差。

解:因为倒置U 管,所以其指示液应为水。

设空气和水的密度分别为ρg 与ρ,根据流体静力学基本原理,截面a-a'为等压面,则p a =p a '又由流体静力学基本方程式可得p a =p 1-ρgMp a '=p 2-ρg (M -R )-ρg gR联立上三式,并整理得p 1-p 2=(ρ-ρg )gR由于ρg 《ρ,上式可简化为p 1-p 2≈ρgR所以p 1-p 2≈1000×9.81×0.2=1962Pa【例1-5】 如本题附图所示,蒸汽锅炉上装置一复式U 形水银测压计,截面2、4间充满水。

已知对某基准面而言各点的标高为z 0=2.1m , z 2=0.9m , z 4=2.0m ,z 6=0.7m , z 7=2.5m 。

试求锅炉内水面上的蒸汽压强。

解:按静力学原理,同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等,故有p 1=p 2,p 3=p 4,p 5=p 6对水平面1-2而言,p 2=p 1,即p 2=p a +ρi g (z 0-z 1)对水平面3-4而言,p 3=p 4= p 2-ρg (z 4-z 2)对水平面5-6有p 6=p 4+ρi g (z 4-z 5)锅炉蒸汽压强 p =p 6-ρg (z 7-z 6)p =p a +ρi g (z 0-z 1)+ρi g (z 4-z 5)-ρg (z 4-z 2)-ρg (z 7-z 6)则蒸汽的表压为p -p a =ρi g (z 0-z 1+ z 4-z 5)-ρg (z 4-z 2+z 7-z 6)=13600×9.81×(2.1-0.9+2.0-0.7)-1000×9.81×(2.0-0.9+2.5-0.7)=3.05×105Pa=305kPa【例1-6】 某厂要求安装一根输水量为30m 3/h 的管路,试选择合适的管径。

解:根据式1-20计算管径d =u V sπ4式中 V s =360030m 3/s参考表1-1选取水的流速u=1.8m/smm 77m 077.08.1785.0360030==⨯=d查附录二十二中管子规格,确定选用φ89×4(外径89mm ,壁厚4mm )的管子,其内径为:d =89-(4×2)=81mm=0.081m因此,水在输送管内的实际流速为:()m/s 621081078503600302...u =⨯=【例1-7】 在稳定流动系统中,水连续从粗管流入细管。

粗管内径d 1=10cm ,细管内径d 2=5cm ,当流量为4×10-3m 3/s 时,求粗管内和细管内水的流速?解:根据式1-20()m/s 51.01.041042311=⨯⨯==-πA V u S根据不可压缩流体的连续性方程 u 1A 1=u 2A 2由此倍4510222112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u u 2=4u 1=4×0.51=2.04m/s【例1-8】 将高位槽内料液向塔内加料。

高位槽和塔内的压力均为大气压。

要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。

设料液在管内压头损失为1.2m (不包括出口压头损失),试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米?解:取管出口高度的0-0为基准面,高位槽的液面为1-1截面,因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米,所以把1-1截面选在此就可以直接算出所求的高度x ,同时在此液面处的u 1及p 1均为已知值。

2-2截面选在管出口处。

在1-1及2-2截面间列柏努利方程:f h u p gZ u p gZ ∑ρρ+++=++2222222111式中p 1=0(表压)高位槽截面与管截面相差很大,故高位槽截面的流速与管内流速相比,其值很小,即u 1≈0,Z 1=x ,p 2=0(表压),u 2=0.5m/s ,Z 2=0,f h ∑/g =1.2m将上述各项数值代入,则 9.81x =()25.02+1.2×9.81x =1.2m计算结果表明,动能项数值很小,流体位能的降低主要用于克服管路阻力。

【例1-9】20℃的空气在直径为80mm 的水平管流过。

现于管路中接一文丘里管,如本题附图所示。

文丘里管的上游接一水银U 管压差计,在直径为20mm 的喉颈处接一细管,其下部插入水槽中。

空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。

当U 管压差计读数R =25mm 、h =0.5m 时,试求此时空气的流量为若干m 3/h 。

当地大气压强为101.33×103Pa 。

解:文丘里管上游测压口处的压强为p 1=ρHg gR =13600×9.81×0.025=3335Pa(表压)喉颈处的压强为p 2=-ρgh =-1000×9.81×0.5=-4905Pa (表压)空气流经截面1-1'与2-2'的压强变化为()()%20%9.7079.0333510133049051013303335101330121<==+--+=-p p p故可按不可压缩流体来处理。

两截面间的空气平均密度为()300 1.20kg/m 10133029349053335211013302734.22294.22=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⨯===Tp p T M m m ρρ 在截面1-1'与2-2'之间列柏努利方程式,以管道中心线作基准水平面。

两截面间无外功加入,即W e =0;能量损失可忽略,即f h ∑=0。

据此,柏努利方程式可写为ρρ2222121122p u gZ p u gZ ++=++ 式中 Z 1=Z 2=0所以 2.1490522.1333522221-=+u u 简化得 137332122=-u u (a )据连续性方程 u 1A 1=u 2A 2得212211211202.008.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==u d d u A A u u u 2=16u 1 (b )以式(b )代入式(a ),即(16u 1)2-21u =13733解得 u 1=7.34m/s空气的流量为 /hm 8.13234.708.0436004360032121=⨯⨯⨯=⨯=ππu d Vs【例1-10】水在本题附图所示的虹吸管内作定态流动,管路直径没有变化,水流经管路的能量损失可以忽略不计,试计算管内截面2-2'、3-3'、4-4'和5-5'处的压强。

大气压强为1.0133×105Pa 。

图中所标注的尺寸均以mm 计。

解:为计算管内各截面的压强,应首先计算管内水的流速。

先在贮槽水面1-1'及管子出口内侧截面6-6'间列柏努利方程式,并以截面6-6'为基准水平面。

由于管路的能量损失忽略不计,即f h ∑=0,故柏努利方程式可写为ρρ2222121122p u gZ p u gZ ++=++式中 Z 1=1m Z 6=0 p 1=0(表压) p 6=0(表压) u 1≈0将上列数值代入上式,并简化得2181.926u =⨯ 解得 u 6=4.43m/s由于管路直径无变化,则管路各截面积相等。

根据连续性方程式知V s =Au =常数,故管内各截面的流速不变,即u 2=u 3=u 4=u 5=u 6=4.43m/s则 J/kg 81.9222222625242322=====u u u u u因流动系统的能量损失可忽略不计,故水可视为理想流体,则系统内各截面上流体的总机械能E 相等,即常数=++=ρp u gZ E 22总机械能可以用系统内任何截面去计算,但根据本题条件,以贮槽水面1-1'处的总机械能计算较为简便。

现取截面2-2'为基准水平面,则上式中Z =2m ,p =101330Pa ,u ≈0,所以总机械能为J/kg 8.1301000101330381.9=+⨯=E计算各截面的压强时,亦应以截面2-2'为基准水平面,则Z 2=0,Z 3=3m ,Z 4=3.5m ,Z 5=3m 。

(1)截面2-2'的压强()Pa 120990100081.98.13022222=⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ρgZ u E p (2)截面3-3'的压强()Pa 915601000381.981.98.13023233=⨯⨯--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ρgZ u E p (3)截面4-4'的压强()Pa 8666010005.381.981.98.13024244=⨯⨯--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ρgZ u E p (4)截面5-5'的压强()Pa 915601000381.981.98.13025255=⨯⨯--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ρgZ u E p从以上结果可以看出,压强不断变化,这是位能与静压强反复转换的结果。

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