管道流动习题.PDF

第四章习题与参考答案 4-1 计算下面两管道的当量直径： 1）横截面边长为a 的正边形管道； 2 ）内、外径分别为d1 和d 2 的同心圆环套管。 （答：1） 3a ；d2 ）d − ） 2 1 4-2 大气压下 20 ℃的水和空气分别流过同一光滑管，若通水、通 k k 气时的阻力系数 ，问在同样压差下气、水的体积流量 水 空 比。 （答：28.8 ） 4-3 流体流经如图所示的环状间隙管道，两侧压力分别为P 和P ， 1 2 设间隙摩擦系数为ζ，局部阻力系数为K ，流体密度为ρ，求 流体的体积流量。 1 ⎡ ⎤ 2 P⎢2(P − ) 1 ⎥ （答： 2π 1 2 ） Q rb ⎢ ⋅ ⎥ ⎢⎢ ρ ζ L +K ⎥⎥ ⎣ 2b ⎦ 4-4 当管路阀门关闭时，压力表读数为 49.0kPa ，阀门开后降为 2 u 9.81kPa ，从管路进口至装表处的能量损失为h损 ×2 γ ， 2g 求管路中的平均流速。 （答：5.11m/s ） 4-5 断面面积相等的圆管和方管，长度相等，沿程阻力损失也相等， 流动均处于与雷诺数无关的紊流区，问圆管与方管输送流体 流量的能力相差多少？ （答：1.06） 4-6 一电炉冷却水耗量为 6T/h，所需水压为 196.1kPa （表压），用 总长 10m，d=40mm 的水管接到位于同一高度的水源上，其间 有 R/d=1 的 90 °弯头三个，开启角为40 °的旋塞阀一个，若 ζ 0.4 ，问水源水压最小应为多少？若加大管径，其它条件 不变，水源水压应如何变化？ 2 （答：2.21 ×10 kPa ） 4-7 一换热器安装在下烟道中，相关参数如图所示，求烟气通过该 换热器的阻力。其中h 10mmH.5 O 柱，hmmH20O 柱， 1 2 2 2 且烟道断面不变。 2 （答：1.23×10 Pa ） 烟气 换热器 4-8 高炉车间进气管道长L=120m ，直径d=1.3m，管道沿途有曲率