1_流体流动习题解答课件.ppt

【1-4】附图所示为汽液直接接触混合式冷凝器，蒸汽被水冷凝后，冷凝液和水一道沿管流至水池，现已知冷凝器内真空度为0.83kPa， 管内水温40℃ ，试估计管内的水柱高度H。;【1-5】用一复式U管压差计测定水流管道A、B两点压差，压差计指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=1.2m，h2=1.3m，R1=0.9m，R2=0.95m。问管道中A、B两点间的压差⊿pAB为多少？（先推导关系式，再进行数值运算）;（2）根据上述关系式计算⊿p的值;【1-6】用双液体U管压差计测定两点间空气的压差，读数R ＝ 320mm。由于侧壁上的两个小室不够大，致使小室内两液面产生4mm的高差。求实际的压差为多少Pa。若计算不考虑两小室内液面有高差，会造成多大的误差？两液体的密度分别为ρ1＝ 910kg/m3和ρ2 ＝ 1000kg/m3。;【1-9】从容器A用泵将密度为890 kg/m3的液体送入塔B。容器内与塔内的表压如附图所示。输送量为15kg/s．流体流经管内的阻力损失为122J/kg。求泵的有效功率。;【解】(a) 对于封闭的循环系统，不难证明泵所提供的机械能全部用于克服流动阻力做功(可在A点选二截面重合列机械能衡算式)。故有： ;(b) 在A和B两处截面间列机械能衡算式;【1-11】一水平管由内径分别为33及47毫米的两段直管接成，水在小管内以 2.5 m/s的速度流向大管，在接头两侧相距1m的A、B两截面处各接一测压管，已知A-B两截面间的压头损失为70mmH2O，问两测压管中的水位那个高，相差多少？并作分析。;应注意式中的 ，故B点所在的测压管高出A171mmH2O。;【解】(1)1,2,3三点所在截面的流速。 依题意，阻力损失被忽略，现考察1,2,3三点所在截面，有下列方程：;(2)在0-0和3-3截面间列柏努力方程有：;【1-16】其他条件不变，若管内流速愈大，则湍动程度愈大，其摩擦损失应愈大。然而，雷若数增大时摩擦因数却变小，两者是否矛盾？应如何解释？;u增大时，粘性力增大的比率比惯性力小，故摩擦因数下降。 ;【1-17】有一供粗略估计的规则：湍流条件下，管长每等于管径的50倍，则压力损失约等于一个速度头。试根据范宁公式论证其合理性。;【解】设小管直径为d1，大管直径为d2，小管流速为u1，大管流速为u2，输送距离为L。 ;大管为??流时，因两种方案流速相同，固有;摩擦因素之比;【1-19】鼓风机将车间空气抽入截面为200mm×300mm、长155m的风道内(粗糙度ε= 0.1mm)，然后排至大气中，体积流量为0.5m3/s。大气压力为750mmHg温度为15℃。求鼓风机的功率，设其效率为0.6。;(2)考虑空气的可压缩性，采用可压缩气体的简化近似计算法计算 ;在风机出口1与管路出口2之间列机械能衡算式，对可压缩流体的等温流动过程有 ;在风机入口0与风机出口1间列机械能衡算式有 ;【 1-21 】由山上湖泊引水至贮水池，湖面比池面高45m，管路长度取为1000m (包括所有局部阻力的当量长度在内)，要求流量为300m3·h－1，湖水温度可取为10℃。如采用新铸铁管，要多大直径的铸铁管(取整)? 如经长期锈蚀，绝对粗糙度ε变为1mm，输水管能否继续使用?;（1） （2）;λ设;【1-24】从高位水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变，管段1、2 管径相同，现因管段 2 有渗漏，而将其换成一较小管径的管子，长度与原来相同，试分析输送能力和阀门前压力的变化。;(2) 阀前压力变化分析 ;【1-26】如图，20℃软水由高位槽分别流入反应器B和吸收塔C中，器B内压力为0.5atm（表压），塔C中真空度为0.1atm，总管为Ф57×3.5mm，管长为(20+ZA)m，通向器B的管路为Ф25×2.5mm，长15m；通向器C的管???为Ф25×2.5mm，长20m(以上管长包括各种局部阻力的当量长度在内)。管道皆为无缝钢管，粗糙度可取为0.15mm。如果要求向反应器B供应0.314kg/s的水，向吸收塔供应0.471kg/s的水，问高位槽液位至少高于地面多少？ ;【解】20℃软水物性：;附摩擦因素的试差结果;列机械能衡算式有;取二者之中的较大者，故高位槽液面至少高于地面11.34m。;【1-28】对如附图所示的分支管路系统，试分析当支管1上的阀门k1关小后，总管流量、支管1、2内的流量及压力表读数 pA 如何变化。;联立(1)(2)(3)式解得;【1-31】在Ф160×5mm的空气管道上安装有一孔径为75mm的标准孔板，孔板前空气压力为0.12MPa，温度为25℃。问当U型液柱压差计上的读数为145mmH2O时流经管道空气的质量为多少kg/h？;按 计算有关参数