流体流动（2） 大学精品讲稿.ppt

取水池液面1-1截面为基准面，泵吸入点处A为2-2截面，在该两截面间列柏努利方程，有：取水池液面1-1截面为基准面，储罐B液面为3-3截面，在该两截面间列柏努利方程，有：将柏努利方程整理并代入数据得：泵有效功率：泵轴功率：例6：用泵把20℃的苯从地下储罐送到高位槽，流量为300l/min。高位槽液面比储罐液面高10m。泵吸入管路用φ89×4mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀（可粗略的按旋启式止回阀全开时计）、一个标准弯头；泵排出管用φ57×3.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气压。设储罐液面维持恒定。试求泵的轴功率。设泵的效率为70%。*解：取储罐液面为上游截面1-1，高位槽液面为下游截面2-2，并以截面1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。式中：（1）吸入管路上的能量损失*式中管件、阀门的当量长度为：底阀(按旋转式止回阀全开时计）6.3m标准弯头2.7m进口阻力系数ξc=0.5*苯的密度为880kg/m3，粘度为6.5×10-4Pa·s取管壁的绝对粗糙度ε=0.3mm，ε/d=0.3/81=0.0037，查得λ=0.029*（2）排出管路上的能量损失∑hf,b式中:管件、阀门的当量长度分别为：全开的闸阀0.33m全开的截止阀17m三个标准弯头1.6×3=4.8m*出口阻力系数ξe=1仍取管壁的绝对粗糙度ε=0.3mm，ε/d=0.3/50=0.006，查得λ=0.0313*（3）管路系统的总能量损失:苯的质量流量为：泵的有效功率为：泵的轴功率为：作业题[1]20℃水以体积流量为0.5l/s在φ33.5×3.25mm的普通钢管内流动，试计算下列情况每m长的摩擦阻力损失。（1）设该管为光滑管；[0.362J/kg]（2）管子的绝对粗糙度为0.2mm;[0.530J/kg]（3）若流量增加一倍。[1.98J/kg][2]常温水以20m3/h的流量流过一无缝钢管φ57×3.5mm的管路。管路上装有900标准弯头两个、闸阀（半开度）一个，直管段长为30m。试计算流经该管路的总阻力损失。[99.9J/kg]*简单管路计算例：一管路总长为70m，要求输水量30m3/h，输送过程的允许压头损失为4.5m水柱，求管径。已知水的密度为1000kg/m3，粘度为1.0×10-3Pa·s，钢管的绝对粗糙度为0.2mm。分析：求d求u试差法u、d、λ未知*设初值λ求出d、u比较λ计与初值λ是否接近是否修正λ*解：根据已知条件u、d、λ均未知，用试差法，λ值的变化范围较小，以λ为试差变量假设λ=0.025*解得：d=0.074m，u=1.933m/s查图得：与初设值不同，用此λ值重新计算解得：*查图得：与初设值相同。计算结果为：按管道产品的规格，可以选用3英寸管，尺寸为φ88.5×4mm内径为80.5mm。此管可满足要求，且压头损失不会超过4.5mH2O。*量纲（因次）：物理量的基本量量纲为其本身。SI制中，长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度7个基本量的量纲符号分别为导出量Q量纲，其一般表达式为式中为量纲符号，指数α、β、γ、┄称为量纲指数。例如，密度ρ的量纲写为*用幂函数表示为：以基本因次质量（M）、长度(L)、时间(T)表示各物理量：代入（1）式，得：*以b，f，g表示a，c，e，则有：代入（1）式，得：*整理，得：因此：式中：数群（4）=变量（7）-基本因次（3）管子的长径比；雷诺