流体流动附答案.ppt

* 第一章 流体流动总结 本章主要掌握的内容： 1.常用物理量单位变换； 2.压力的基准及表示形式；牛顿粘性定律 3.连续性方程； 4.流体静力学方程的应用； 5.伯努利方程的应用； 6.雷诺数； 7.阻力计算； 8.离心泵的结构、特性参数、特性曲线及离心泵的安装高度的计算。 应掌握的基本公式 3. 表压＝绝对压-大气压 真空度＝大气压 - 绝对压 1. 2. 5.u1 A1 ?1= u2 A2 ?2=常数 对于不可压缩性流体 u1 A1= u2 A2 u1 /u2 = (d2/d1)2 6.Re=duρ/μ —— 牛顿粘性定律 4. 9. 7. P2= P0+ ? g h 8. 10. Pe=qvρgH 一.测压管分别与三个设备A、B、C、相通,下部为水银,上部为水,三设备水面同在一个水平面。 （1）1、2、3三处压强是否相等？ （2）4、5、6三处压强是否相等？ （3）h1=100mm,h2=200mm, A通大气， 求：B、C两设备水面上方的压力。 A C B A C B 解: （1）1、2、3 不等 （2）4、5、6 相等 A C B （3）P4= P5 P4= PA+ρ水gh2+ ρ水gx P5= PB+ρ水gx+ρ汞gh1+ρ水gx（h2-h1） PB= PA-（ρ汞-ρ水）gh1 = 88970 Pa（绝压） PB=12360 Pa（真空度） h1 A C B （3）P4 = P6 P4 = PA+ρ水gh2+ ρ水gx P6 = PC+ ρ水gx +ρ汞gh2 PC = PA-ρ汞gh2+ ρ水g h2 = 76610 Pa（绝压） PC = 24720 Pa （真空度） 冷冻盐水循环系统,盐水的密度为1100kg/m3,循环量为36m3/h ,由A至B的能量损失为98.1J/kg,由B至A的能量损失为49J/kg,计算泵的效率为70%时,泵的轴功率为多少? 解: （1）取截面1兼为截面2 Z1= Z1 P1= P2 u1= u2 W = Σhf1- 2 = 98.1+49 =147.1J /kg Ne =Hqvρg =Wqvρ =1618.1W=1.62kW N轴＝ Ne /η =2.31kW 敞口贮槽内水位不变,槽底与直径为100mm的水管相通,距入口端15m处安一水银压差计,一臂通大气,测压点与管路出口端的直管长20m,(1)当闸阀关闭时,测得R=600mm, h=1500mm,闸阀部分开启时,测得R=400mm, h=1400mm,摩擦系数可取0.025,求:每小时从管中流出多少立方米水? (2)当闸阀全开时,U型压差计测压处的静压强。已知闸阀全开时，Le/d=15，λ = 0.025。 (1)由静力学方程求槽内水位高Z1 ρ水gZ1+ ρ水 g h= ρ汞 g R h =1.5m R = 0.6m Z1= 6.66 m Z1 Z1 gZ1+ u12/2+P1 /ρ= gZ2+u22/ 2+ P2 /ρ+∑hf 1-2 P1= 0 (表压) P2+ ρ水 g h= ρ汞 g R P2=13600×9.81×0.4－1000×9.81×1.4 =39630 Pa Z1 ∑hf1-2= (λL/d +ξC ) u2/2 = ( 0.025×15/ 0.1 + 0.5) u2/ 2 =2.13u2 9.81×6.66= u2/2+39630/1000+2.13u2 u = 3.13m/s qv = 3600×0.785×0.12×3.13 = 88.5 m3/h Z1 (2)应由1—3截面求流速u gZ1+u12/ 2+ P1 /ρ= gZ3+ u32/ 2+ P3 /ρ+∑hf1-3 Z1= 6.66m Z3= 0 u1= 0 P1 = P3 ∑hf1-3=｛[0.025 (15 + 20)/0.1+15]+0.5｝u32/2 = 4.81 u32 9.81×6.66 = u32/2 + 4.81 u32 u3=3.51m/s Z1 Z1 由截