流体流动习题

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流体流动与输送 习题

流体流动与输送 习题

第二章流体流动与输送习题1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知其中含%CO2,%O2,76%N2,8%H2O(体积%)。

试求温度为500℃、压强为×103Pa时,该混合气体的密度。

2.在大气压为×103Pa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为×104Pa。

若在大气压为×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数应为多少3.敞口容器底部有一层深0.52m的水,其上部为深3.46m的油。

求器底的压强,以Pa 表示。

此压强是绝对压强还是表压强水的密度为1000kg/m3,油的密度为916 kg/m3。

4.为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量,采用图1-7所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg,通气管距贮槽底部h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨5.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880 kg/m3。

液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求:(1)人孔盖共受多少静止力,以N表示;(2)槽底面所受的压强是多少6.为了放大所测气体压差的读数,采用如图所示的斜管式压差计,一臂垂直,一臂与水平成20°角。

若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液,求读数R为29mm时的压强差。

7.用双液体U型压差计测定两点间空气的压差,测得R=320mm。

由于两侧的小室不够大,致使小室内两液面产生4mm的位差。

试求实际的压差为多少Pa。

若计算时忽略两小室内的液面的位差,会产生多少的误差两液体密度值见图。

8.为了排除煤气管中的少量积水,用如图所示的水封设备,水由煤气管路上的垂直支管排出,已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。

问水封管插入液面下的深度h应为若干当地大气压强p a=×104Pa,水的密度ρ=1000 kg/m3。

第1章 流体流动习题

第1章 流体流动习题

第1章 流体力学基础1.1 主要公式1.1.1牛顿内摩擦定律dydu μτ±= (1-1)τ-切应力,Pa ;dydu-速度梯度,s -1; μ-流体动力粘度,Pa ·s1.1.2 稳定流动总能量方程式 单位质量流体的能量平衡式22222222211111u gZ v p e w q u gZ v p e +++=+++++ (J/kg)(1-2a)2222222111u gZ h w q u gZ h ++=++++ (J/kg)(1-2b)22u Z g h w q ∆+∆+∆=+ (J/kg) (1-2c)式中 Z —某一液面距基准面的高度,m ;u —流体流动速度,m/s ;e —单位质量的流体所具有的内能,J/kg ; p —流体绝对压力,Pa ; v —流体的比体积,m 3/kg ; ρ—流体的密度,kg/m 3;w —单位质量的流体所具有的功,J/kg ; q —单位质量的流体所具有的热量,J/kg ; h —单位质量的流体所具有的焓,J/kg 。

式中以下标1表示的项为体系进口截面上流体的能量,下标2表示的项为体系出口截面上流体的能量。

1.1.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利(Bernoulli )方程2222222111u p gZ u p gZ ++=++ρρ(J/kg) (1-3a)gu g p Z g u p Z 22g 22222111++=++ρρ(m) (1-3b)2222222111u p gZ u p gZ ρρρρ++=++ (N/m 2) (1-3c)式(1-3a)、式(1-3b)和式(1-3c)为不可压缩理想流体稳定流动能量方程的三种表达式,称为柏努利方程式。

式中各项代表单位数量的流体所具有的位能、压力能和动能,式(1-3a)以每1kg 质量的流体所具有的能量来表示;式(1-3b)以每1N 重量的流体所具有的能量来表示;式(1-3c)以每1m 3体积的流体所具有的能量来表示。

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。

流体流动习题答案

流体流动习题答案

11. 本题附图所示的贮槽内径D 为2 m ,槽底与内径d 0为32 mm 的钢管相连,槽内无液体补充,其液面高度h 1为2 m(以管子中心线为基准)。

液体在本题管内流动时的全部能量损失可按220f h u =∑计算,式中u 为液体在管内的流速。

试求当槽内液面下降1 m 时所需的时间。

解:根据物料衡算,在d θ时间内,槽内由于液面下降dh 而减少的液体量均由管路出口流出,于是有2244D dh d ud ππθ= (1)取管中心线所在的水平面位能基准面,在瞬时截面11'- 与管路出口截面22'-间列柏努利方程,得22112212,1222f p u p u gz gz h ρρ-++=+++∑ 其中,1z h = 20z = 120p p ==(表压) 10u ≈ 2,1220f h u -=∑解得20.6920.0692u z h == (2)将(2)式代入(1)式,并在下列边界条件下积分10θ= 12h m =2θθ= 21h m =2122000()4644 1.29320.692s h h θ=-⨯==⎰ 12. 本题附图所示为冷冻盐水循环系统。

盐水的密度为1100 kg/m 3,循环量为36 m 3/h 。

管路的直径相同,盐水由A 流经两个换热器而至B 的能量损失为 J/kg ,由B 流至A 的能量损失为49 J/kg ,试计算:(1) 若泵的效率为70%时,泵的轴功率为若干kW (2) 若A 处的压强表读数为245.2⨯103 Pa 时,B 处的压强表读数为若干解:对循环系统,在管路中任取一截面同时作上游和下游截面,列柏努利方程,可以证明泵的功率完全用于克服流动阻力损失。

(1) 质量流量 331100/36/360011/s S w V kg m m s kg s ρ==⨯=,,98.149147.1/f A B f B A We h h J kg --=+=+=∑∑147.1111618.1/e e s N W w J s ==⨯=/1618.1/0.7 2.31N Ne kW η===(2) 在两压力表所处的截面A 、B 之间列柏努利方程,以通过截面A 中心的水平面作为位能基准面。

习题1 流体流动

习题1 流体流动

一、填空题1、(2分)并联管路由三支管组成,各支管长度及磨擦因数均相等。

若管内径比为3:2:1=d :d :d 321,则三支管的流量之比为 。

2、(4分)并联管路由2个支管组成,管内流体作定态层流流动。

已知管径d 1=2d 2,管长l 1=2l 2,则流速之比u 1:u 2= ,阻力损失之比h f 1:h f 2= 。

答:2:1、1:1。

3、(2分)流量恒定的流体经过截面为正方形的管路(边长为a ),若将边长加倍,则流体流动的雷诺数将变为原来的 倍。

答:0.54、(3分)常温下水的密度为1000kg·m -3,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以3 m·s -1 速度流动,其流动类型为 。

答:湍流5、(2分)密度ρ=1000 kg/m 3,粘度μ=1 cp 的水,以流速为1 m/s ,在内径为d=100 mm 管中流动时,其雷诺准数等于 ,其流动类型为 。

答:10,层流6、(2分)20 ℃的水通过10 m 长,内径为100 mm 的钢管,流量为10 m 3/h ,阻力系数为0.02,则阻力降=∆P Pa 。

答:125.37、(2分)流体在圆形直管中层流流动时,平均流速增大一倍,其能量损失为原来的倍。

答:28、(3分)现有两种管路,其横截面分别为正方形A 和矩形B (宽为高的3倍),它们的横截面积均为0.48 m 2,则两种管路的当量直径(d eA 和d eB )大小关系为 。

答:d eB >d eA9、(2分)等边三角形的边长为a ,其当量直径为 。

答:a 3310、(2分)套管由Φ57×2.5mm 和Φ25×2.5mm 的钢管组成,则环隙的流通截面的当量直径为 。

答:27mm11、(2分)套管换热器外管Φ108×4mm ,内管Φ68×3mm ,则环隙的当量直径 。

答:32mm12、(3分)套管由φ57×2.5 mm 和φ25×2.5 mm 的钢管组成,则环隙的流通截面积等于 mm 2,润湿周边等于 mm ,当量直径等于 mm 。

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=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。

01流体流动习题答案

第一章 流体流动习题解答1. 某设备上真空表的读数为×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×103 Pa 。

解:真空度=大气压-绝压3(98.713.3)10atm p p p Pa =-=-⨯绝压真空度表压=-真空度=310Pa ⨯2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品,油面高于罐底9.6 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800 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为×106 Pa ,问至少需要几个螺钉解: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9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=∆=⨯⨯-=(表压)作用在孔盖外侧的是大气压a p ,故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ∆= 作用在孔盖上的净压力为2282575(0.76) 3.7644p p d N ππ=∆=⨯⨯=⨯410 每个螺钉能承受的最大力为:62332.23100.014 4.96104F N π=⨯⨯⨯=⨯钉p螺钉的个数为433.7610/4.96107.58⨯⨯=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R 1=400 mm ,R 2=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R 3=50mm 。

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2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度,因为g Hg ρρ=,故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。

由此可以认为A C p p ≈,B D p p ≈。

由静力学基本方程式知232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+ 10009.810.05136009.810.05=⨯⨯+⨯⨯7161Pa =(表压)417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+⨯⨯=⨯4. 本题附图为远距离制量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

第一章.流体流动习题及答案

一、单选题1.单位体积流体所具有的( A )称为流体的密度。

A 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( A )。

A 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。

3.层流与湍流的本质区别是( D )。

A 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( B )的流体。

A 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( C )。

A 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( A )。

A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。

7.当被测流体的( D )大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。

A 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( A )外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。

A 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。

9.( A )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。

A 压力表;B 真空表;C 高度表;D 速度表。

10.被测流体的( D )小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。

A 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( B )。

A. 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( A )。

A. 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( C )。

A. 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。

流体流动练习题

基准面的垂直距离分别为:h1=2.3m,h2=1.2m, h3=2.5m,h4=1.4m。锅中
水面与基准面之间的垂直距离h5=3m。大气压强pa= 99.3×103pa。试求
锅炉上方水蒸气的压强P0。
解: 取1-1’, 2-2’, 3-3’为等压面
P1=Pa+ ρ水银g(h1-h2)
----3分
P2=P1 - ρ水g(h3-h2)
5.如题图所示虹吸装置。忽略在管内流动损失,虹吸管出口与罐底部相平,
H=4.905m,则虹吸管出口处的流速u= 9.81m/s
。。
6.圆形直管内流体层流流动的速度分布呈_抛物线或抛物面_形状,摩擦
6.圆形直管内流体层流流动的速度分布呈__________形状,摩擦阻力系数
阻力系数与雷诺数的关系是__=64/Re__。
3. 如图所示,理想流体在在水平异径管中稳态流动,则下
列说法正确的是()
列说法正确的是(B)
A. PA >PB,
B. PA <PB, C. PA=PB,
D. 无法判断,
4. . 如图所示,黏性流体在在水平异径管中稳态流动,则下
列说法正确的是()
列说法正确的是(D)
A. PA >PB,
B. PA <PB, C. PA=PB,
D.理想流体
4.已知大气压为100KPa时,某密闭容器上的表压显示为0.1MPa,现将该容器连同压力表移至高山上,
表压显示为0.12MPa,则该处的大气压为(C)。
表压显示为0.12MPa,则该处的大气压为()。
A. 120KPa B. 99.9KPa C. 80KPa D. 99.88KPa
5. 用普通U型管测量仪水平管内的压降,测得R1为50mm,已知指示剂为

【精品】流体流动习题(计算题)解答(可编辑

流体流动习题(计算题)解答------------------------------------------作者------------------------------------------日期习题解答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101.3kPa )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 -+= 习题1-42 附图h 1 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。

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流体流动习题
一填空
(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 2 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1/4 倍。

(2)离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q 和N-Q 曲线,这些曲线表示在一定转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。

(3) 处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。

流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用皮托流量计测量。

(4) 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
(5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1ρg+(u12ρ/2)+p1+W sρ= z2ρg+(u22ρ/2)+p2 +ρ∑h f ,各项单位为Pa(N/m2)。

(6)气体的粘度随温度升高而增加,水的粘度随温度升高而降低。

(7) 流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。

(8) 流体流动的连续性方程是u1Aρ1= u2Aρ2=·= u Aρ;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12 = u2d22 = ·= u d2。

(9) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为395mmHg 。

测得另一容器内的表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为
2105mmHg。

(10) 并联管路中各管段压强降相等;管子长、直径小的管段通过的流量小。

(11) 测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将不变。

(12) 离心泵的轴封装置主要有两种:填料密封和机械密封。

(13) 离心通风机的全风压是指静风压与动风压之和,其单位为Pa 。

(14) 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头降低,流量减小,效率降低,轴功率增加。

降尘室的生产能力只与沉降面积和颗粒沉降速度有关,而与高度无关。

(15) 分离因素的定义式为u t2/gR 。

(16) 已知旋风分离器的平均旋转半径为0. 5m,气体的切向进口速度为20m/s,则该分离器的分离因数为800/9.8 。

(17) 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/4 。

(18) 在滞流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 2 次方成正比,在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5 次方成正比。

二选择
1 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用⎽⎽A⎽⎽⎽流量计测量。

A 皮托管
B 孔板流量计
C 文丘里流量计
D 转子流量计
2 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⎽⎽⎽A⎽⎽⎽。

A 气缚现象B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
3 离心泵的调节阀开大时, B
A 吸入管路阻力损失不变
B 泵出口的压力减小
C 泵入口的真空度减小
D 泵工作点的扬程升高
4 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道总阻力损失 C 。

A 增大
B 减小
C 不变
D 不能判断
5 流体流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的 C 项。

A 动能
B 位能
C 静压能
D 总机械能
6 在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值 C
A 与光滑管一样
B 只取决于Re
C 取决于相对粗糙度
D 与粗糙度无关
7 孔板流量计的孔流系数C0当R e增大时,其值 B 。

A 总在增大
B 先减小,后保持为定值
C 总在减小
D 不定
8 已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根φ25×2.5mm的换热管,每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91×10-3Pa·s,则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流
B 湍流
C 过渡流
D 无法确定
9 某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 C 。

A 停泵,向泵内灌液
B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象
D 检查出口管路阻力是否过大
10 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时,若流体为层流,则压降∆p
为原来的 C 倍。

A 4
B 8
C 16
D 32
三、计算
1 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量,采用图示的装置。

测量时通入压缩空气,控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。

今测得U 形压差计读数为R=130mm ,通气管距贮槽底面h=20cm ,贮槽直径为2m ,液体密度为980kg/m 3。

试求贮槽内液体的贮存量为多少吨?
解:由题意得:R=130mm ,h=20cm ,D=2m ,=ρ980kg/3m ,=Hg ρ3/13600m kg 。

(1) 管道内空气缓慢鼓泡u=0,可用静力学原理求解。

(2) 空气的ρ很小,忽略空气柱的影响。

2. 如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不
变,输送管路尺寸为φ83×3.5mm ,
泵的进出口管道上分别安装有真空
表和压力表,真空表安装位置离贮
槽的水面高度H 1为4.8m ,压力表
安装位置离贮槽的水面高度H 2为
5m 。

当输水量为36m 3/h 时,
阻力损失为
4.9J/kg ,压力表读数为ρ为1000kg/m 3,试求:
(1)两槽液面的高度差H 为多少?
(2)泵所需的实际功率为多少kW?
至表压为 1.5×105Pa的密闭容
器,两槽液面均恒定不变,各部
分相对位置如图所示。

输送管路
尺寸为 108×4mm的无缝钢管,
吸入管长为20m,排出管长为
100m(各段管长均包括所有局部
阻力的当量长度)。

当阀门为3/4
开度时,真空表读数为
42700Pa,两测压口的垂直距离
为0.5m
(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)
(2)压强表读数(Pa);
(3)泵的压头(m);
(4)若泵的轴功率为10kW,求泵的效率;
(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,试分析其原因。

4.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。

求:(1)整个管路的阻力损失,
J/kg;(2)泵轴功率,kw;(3)压力表的读数,Pa。

5.用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,输送管路尺寸为 57
×3.5mm,泵出口垂直管段A、B截面上的测压口有软管与两支液柱压差计相连,其上指示剂水银柱的读数分别为R=40mm及R′=1200mm。

右边压差计的左侧指示剂液面与截面A的垂直距离H=1000mm,右侧开口支管的水银面上灌有一段R″=20mm的清水。

A、B 两截面间的管长(即垂直距离)为h AB=6m。

管路中的摩擦系数为0.02。

当地大气压强为1.0133×105Pa,取水的密度为1000kg/m3,水银的密度为13600kg/m3。

试求:(1)截面A、B间的管路摩擦阻力损失∑h f,AB, J/kg;(2)水在管路中的流速u, m/s;(3)截面B上的压强p B, Pa;(4)截面A上的压强p A, Pa。

6. 某石油化工厂每小时将40吨重油从地面油
R″
A
H R′
R t s
罐输送到20m高处的贮槽内,输油管路为φ108×4mm的钢管,其水平部分的长度为430m,已知在输送温度下,重油的部分物性数据如下:
密度,kg/m3粘度,cP 平均比热,kJ/kg•℃15℃的冷
油50℃的热
油960
890
3430
187
1.675
1.675
(1)试比较在15℃及50℃两种温度下输送时,泵所消耗的功率(该泵的效率为0.60)。

(2)假设电价每千瓦小时(度)0.20元,每吨1.0atm(绝压)废热蒸汽1.80元,试比较用废热蒸汽将油加热到50℃再输送,比直接输送15℃冷油的经济效果如何?(1atm蒸汽潜热为2257.6kJ/kg)
7、附图为一气柜,其内径9m,钟罩及其附件共重10t,忽略其浸在水中部分所受浮力,进入气柜的气速很低,动能及阻力可忽略。

求:1.气柜内压强多大时,才能将钟罩顶起来?
2.气柜内储气量增加时(钟罩升高)压强是否变化?
3.、钟罩内外的水位差h(即“水封高”)为多少?
8、为了控制乙炔发生器内的压力不超过80mmHg(表压),在炉外装有安全液封装置,其作用是当炉内压力超过规定值时,气体从液封管排出,试求此炉的安全水封管应插入槽内水面以下的深度。

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