流体与传热学计算题
hf ,AC
hf
l
d
le
u2 2
解出:u=3.02m/s
V
4
0.12 3.02 3600
85.34(m3
/
h)gZ
A
u
2 A
2
PA
gZ B
u2 2
PB
hf ,AB
PB 1.75104 (Pa() 表压)
(2)阀全开:在 A-A 截面和 B-B 截面列伯努利方程:
hf ,AB
解得:P2/ρg=-3.16 mH2O=232 mmHg(真空度)
P1
u12 2
gZ2
P2
u22 2
hf ,12
(2)h 碱 ρ 碱=ρ 水 h h
hf ,12
Re gz1
du h
0.3 1.7565 800
73103
5775
f 12
( l d
) u2 2
解得:
14.3
0.316
0.036
Re0.25
u2
le
u2
2 d2
17.右图,有一直径为 Φ38×2.5mm,长为 30m 的水平直管段 AB,在其中装有孔径为 16.4mm 的标准孔板流
22944hswdukgs在截面1截面2间列柏努利方ll????222212?2fupupzgzg212fzgzgh?22eud??60157544380052m?????2a2b22ababfabupupzgzghp?23151000758438102abfabppphpa???2gr?汞水r2006826m6mm3在12两截面间列柏努利方2211221212?22fupupzgzgh21212?fzgzgh?2ellud??????下游阻力增大2934因高位槽水位不变流量减必引起上游a点压强pa增大
d=45mm,现测得流量 V 为 12m3/h,摩擦系数 λ 可按 0.02 计,试计算所有局部阻力当量管长 Le 之值。
L= 50 m
基准 面
V=12 L
mλ=30/h. e
02 = ?
解 1-1.2-2 截面列伯努利方程
:
Z1g
u12 2
P1
Z2g
u22 2
P2
hf ,12
9. 8 m
Hg u2 2
0.033
2
6104
9.66104 Pa
(2)由
A、B
段消耗的功率:N
p
ws
p
Vs
VsP
1.75103
9.66104
169.05W
Ne N轴 800 62% 496W N 169.05 100% 34.1%
Ne 496
18.一敞口高位水槽 A 中水流经一喉径为 14 mm 的文丘里管,将浓碱液槽 B 中的碱液(密谋为 1400 kg/m3)
400℃的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持 49pa 的真空度。
2
在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值,大气温度为 20℃,地面处的大气压强为
101.33×103pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为 0.05,试求烟道气的流量为若干?
解 烟囱底端为上游截面 1—1’、顶端内侧为下游截面 2—2’,并以截面 1—1’为基
l
le d
u2 2
( )2PZ在Paa、1g Pbb0两.0截26面06.间0h05f列,a柏b7.努51利010.2方052程7.:Z45.a4g13.825m2u2a2
Pa
Zb g
ub2 2
8.438 103 ( Pa)
Pb
hf ,ab
P (汞-水
)
gR2
R2 = 0.06826 m=6mm
4.17kg
/
s
Ne Wews 738 4.17 3.08kW N Ne / 3.08 / 0.6 5.13kW
1
16.某液体密度为 800 kg/m3,黏度为 73cP,在连接两常压容器间的光滑管中流动,管径 300mm,总
长为 50m(包括全部局部阻力当量长度),两容器液面差为 3.2m(如图示)。求:(1)管内流量为多
7. 40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动,40℃水的密度为 992kg/m3,饱和蒸汽压 pv=7.38kPa,当地大气 压为 97kPa。现拟 d0 取 135mm,试问:当不计阻力损失,水在流经收缩管时会不会汽化?
解: 在截面 1 截面 2 间列柏努利方程:
Z1 g
u12 2
P1
Z2g
u22 2
0.25
du
0.316 Re0.25 解得:u=3.513m/s
验证 Re=0.3×3.513×800/0.073=11550﹥4000,假设正确V=,A·u=893.95m3/h
(2)流量减半,流速减半,即
Z1g
u12 2
P1
Z2g
u22 2
解得:le 119m
u=1.7565m/s
P2
hf V 1 d 2u u 2.1(m / s) 4
hf
l le d
u2 2
Hg u2 l le u2
2
d2
le
2 9.81 9.8 2.12
1
0.045 0.02
50
45.85m
12.有一内径 d=50mm 的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板内孔直径 d0=25mm,U 形压差计的
2 1 1.2
1.09m
u 266 1.09 2 19.7m / s ws 3600uA 360019.7 1.21 0.543 46210kg / h 0.05 30
15.已知输水量为 15 m3/h,管径 53 mm,总机械能损失为 40 J/kg,泵的效率 0.6。求:泵的轴
:
准hf 水平P1面。P2在两g截Z2面间烟列道柏g气Z式1的密u21度2 :
p1
gZ 2
u22 2
p2
hf
pM
1.033105 30
RT 8.314103 273 400
1
0.543kg
/ m3
pa1、pa2 分别表示烟囱底端与顶端大气压强P1= pa1—49(Pa )
P2 pa2 pa1 (大气密度)gZ2 因烟囱顶端内侧压强等于同高度处的大气压强
Z2g
u22 2
P2
h f ,12
解:阀门全闭时,在截面 1 截面 2 间列柏努利方程:
阀门水全槽开液时面,距在阀截门面中1心截线面的2 间高列度Z柏:1 努P利2g 方 0程.31:0010.0193.Z811105u21g2
3.1P1(m) g
Z2
u22 2g
P2 g
hf ,12 g
解得
u2=3.24(m/s) 10
l+le=60 m
的阻力系数 ζ 变为多少? (4)阀门前的压强 Pa 如何变化?为什么?
解(1)管路中的质量流量及两槽液wS
:面的Z1位g 差u△212
Z;P1
Z2g
u22 2
P2
4
h
d 2u
f ,12
2.94(kg / Z1g Z2g
s)
在截面 1 截面 2 间列柏努利方
h程f :
(3 在 1、2 两截面间列柏努利方Z1g
) 程:
Z1g Z2g
hf
,12
l
le d
u12 P1 2
u2 2
Z2g
u22 2
29.3
P2
hf ,12
(4)因高位槽水位不变,流量减
下游阻力增
必引起上游 a 点压强 Pa 增
11.水塔供小水系统如附图所示。管路总长 50m(大不包括局部阻力当量大长。度),水塔内水位高 9.8m,管内径
标准状况下空气的密度为 1.293kg/m3,所以 1.0133×105Pa、20℃时的密度 ' 1.293 273 1.2kg / m3
为: hf
pa,1 49 pa,1 353 9.81 30 266J / kg 0.543
hf
l de
u2 2
273 20
de
4
11.2
功解率:。取池内水面为截面 1,作为基准面;输水管出口为截面 2,
则Z有1g:
u12 2
P1
We
Z2g
u22 2
P2
hf
u2
15 3600 0.0532
1.89m / s
2
We
9.81 20 1.892 2
500 103 1000
40
738J
/ kg
ws
4
Vs
15 1000 3600
阀门关闭时: Pa 1000 (ZA 1.8)g Pa 13600 0.5g
基
解得:ZA=5m
准 面
gZ A
u
2 A
2
PA
PC
gZC
uC 2 2
hf ,AC
(1)阀全开:在 A-A 截面和 C-C 外侧截面列伯努利方程:
gZA
81 5
0.018( 50 0.1
15)
1
0.5
u2 2
容易出错
抽吸入管内混合成稀碱液送入 C 槽,各部分标高如附图所示;输水管规格为 Φ57×3 mm,自 A 至文丘里喉
部 M 处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内)为 20 m,摩擦系数可取 0.025。
(1)当水流量为 8 m3/h 时,试计算文丘里喉部 M 处的真空度为多少 mm Hg; (2)判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入, 吸入量的大小与哪些因素有关?