❖5、己知:流量3001/min> △Z=10m,p=0,吸人管:①89X4mm、L=15m, 一个底阀、一个弯头,排出管:中57X3.5mm、❖L=50m, 一个闸阀、一个截止阀、三个弯头.求泵的轴功率N=?(效率为70%)We = gAZ+ △牛 + 坐 + Eh,Pl=P2=0,ui=u2=0; We =9.81 X 10+Ehf£hf=hf+h'f =(4^^ +「.)xg吸人管:E Lc=6.3+7.2m,,c=0.5, u=0.97m/s, Rc= 106000, E/d=0.0037, X=0.029 £hf=4.28J/Kg 排出管:E Le=0.33+17+3 X 1.6=22.13m,,e=10, u=2.55m/s, Re=l 73000, s/d=0.006, X=0.0313 Ehf =150J/Kg总 E hf =吸人管 E hf +排出管Ehf = l 54.3 J/Kg; We=252.4J/KgWs=4,4Kg/s,Nc=lll 0.6W=l. 11KW, N=1.11 /0.7=l .59K6、已知:d=200mm,入曰底阀hf,=10(u2/2),pB=350mmHg(真),hfA-B=0.1 (u2/2)。
试求(1)、qv=? (2)、P A=?解:(1)由水池水面到B截面列柏努利方程:P B=一350 X 133.3=-46655 Pa(表)0=3 X 9.81 +苗/2-46655 /1000+0. 1U2/2+10U2/2解得:u=1.76m/s; V=198m3/h(2)由A到B列柏努利方程:P A//1000=5X9.81+- 46655 /1000+0.1 X 1.762/2P A=2550 Pa7、温度为20°C的空气在直径为2.5cm的管道中流动。
在距壁1mm处空气流速为3cm/s,试求:(1)管壁处的切应力;单位管长的粘性阻力。
QiSfe d=2.5cm, u = 3cm/s, 8= 1mm, p,= 18.08X 10-b Pa ・ So理根据牛顿内摩擦定律,得管壁处的切应力为r()"18.08X10-6X0Q3~0^5.424X10~4 N/m20 dy0.001单位管长的粘性阻力为T = = 5.424x10一4乂3.14x0.025x1 = 4.258x10一5 N/m8、有一块30X40cm2的矩形平板,浮在汕面上,其水平运动的速度为10cm/s,汕层厚S o 理根据己知条件列连续性方程,度6 =10mm,汕的动力粘度p=0.102Pa • s,求平板所受的阻力。
A = 30X40cm 2, u=10cm/s, 5= 10mm, (i=0.102Pa 根据牛顿内摩擦定律,得平板所受的阻力为『二〃火人= 0.102x 史二^x0.3x0.4 = 0.12N dy 0.019、容器中空气的绝对压力为pB=93.2kPa,当地大气压力为pa=98.1kPa 。
试求玻璃管中 水银柱上升的高度h v0已知PB=93.2kPa, pa=98.1kPa 。
些 依据题意列静力学方程,得P B + W V ". p — P R (98.1 — 93.2)X 10°所以 /?v = —~— = ------------- ---- = 0.0367 m = 36.7 mm心 13.6x981010、蒸气管道的干管直径d 】 = 50mm,截面平均流速u I =25m/s,密度P1=2.62kg/m 3,蒸气分别由两支管流出,支管直径d2=45mm, d 3=40mm,出口处蒸气密度分别为p 2 =2.24kg/m 3, p 3 = 2.30kg/m 3,求保证两支管质量流量相等的出口流速比和山。
di=50mm, d2=45mm , d3=40mm , ui=25m/s ,pi=2.62kg/m 3, p2=2.24kg/m 3, ps=2.30kg/m 3, M?=M3。
~^d}p 2u 2 =—^djp 3u 3将②式代入①式,得则 处=;(△)(牛)如=,(缥片(来)2x25 = 18.05 m/s2 p 2 d 2 2 2.24 45代入②式,得w=(^1)x (—)2x 18.05 = 22.25 m/s 3 p y d. 。
2.30 4011、由水库引水,先用长L=25m,直径di = 75mm 的管道将水引至贮水池中,再由长匕 = 150m,宜径d 2=50mm 的管道将水引至用水点。
已知水头H = 8m,沿程阻力系数X 、= X 2=0.03,阀门局部阻力系数电=3,试求:⑴流量Q 和水面高差h ; (2)绘总压头线和测压 管压2 +'勿]京3”3头线。
Mg (2) (3) 各管段流速分别为 QM* /] =25m, d|=75mm, /2 =150m, d 2=50mm, H=8m, X|=X2=0.03, K 、,=3, Kc=0.5,电=1.0。
蛭 (1)各管段阻抗分别为8(时 + ZK) 8X (0.03X -^- + 0.5+ 1.0)福=二3」4仅%膘4x9.81 =3・8(X>-^- + ZA :) 8x(0.03x —+ 0.5 + 3 + 1.0)0xl°4 s 扁S 3」4鹭。
E.8I总阻抗 S H =Sm +Sm =3.0X 104+1.25X 106 =1.28X 106 s 2/m 5列水库水面至用水点之间的伯努利方程,基准面取在出水口处,得列水库水面至贮水池水面之间的伯努利方程,基准面取在贮水池水面上,得h = h\E =S Hi e 2 =3.0xl04x(2.5xl0'3)2 =0.19m纠=4x2.5xl (r ; =0 566 皿々1 兀 d ; 3.14x0.0752伞竺= 4X2.5X10:=] 274m/s」7td\ 3.14X0.052则各点局部压头损失分别为* =K C % = 0.5X °566 =8.16x10-3 mHQ JC1 c 2g 2x9.81 ~2 ,h =K°% = 1 .Ox 0 566 = 0.0163 mH 2O J01° 2g 2x9.81 2H Q =Q A— =2.5x10—3 m 3/s1.28X106 S0.0827 mH,0 2x9.817 2 /?ie2 =K 「% = 0.5x I*- = 0.0414mH.O jc2 °2g2x9.81 2 7 上砂 M 1-27424°2 = K°S = 1.0X 2g各管段沿程阻力分别为i 勺好|25 0.5662凡 ----- =0.03x ------- x --------- = 0.163 m\/1 2 只 0.075 2x9.81 7 3 l 2 u} AA. 150 1.2742 e /?w7 =刀 ----- =0.03x ------- x --------- = 7.45 m ~ d?2g 0.05 2x9.81根据以上数据,计算出各节点的总压头和测压管压头值,即可绘出总压头线和测压管压头线。
12、水箱中的水经管道出流,已知管道直•径为25mm,长度为6m,水位H=13m,沿 程阻力系数A=0.02,试求流量及管壁切应力TOOd=25mm, /=6m, H=13m, X=0.02, Ki=0.5,《=1.0。
座 (1)列水箱水面至管道出口的伯努利方程,得H =(灯+ £幻匚 d 2ghlll - 2gH I 2x9.81x13/ 贝 i] u = ——2 ------- = ------------ -------- = 6.36m/s 1 江 + ZK 10.02X —+ 1.5 \ d \ 0.025所以 g = =-X 3.14X 0.0252X 6.36 = 3.12X 10~3 m 3/s 4 4⑵ 因为 Ap f =2--pw 2 =0.02x —x-xl000x6.362 =97079.4N/m 2 d 20.025 2由:〃c/2zlpf=〃d/%,可得管壁切应力为 Ap (cl 97079.4x0.025 .XT/ 2 T (\ = 1 = -------------------- = 101.1 N/m~ 4/ 4x613、水由图中的喷口流出,喷口直径d=75mm,不计损失,计算H 值(以m 计)和p 值(以 kN/m 2 计)。
已翁* di=125mm , d2= 100mm , d3=75mm ,Ah= 175mm,瞄⑴ 列1-1截面至2-2截面间的伯努利方程, 基准血取在2-2截面所在的水平面上,(3)id 15.222H =工==11.81m 2g 2x9.81(4) Pm1 2 1 2 Pl +QgZ] +-pu[ = P2 +-/?W2列1.1与2-2截而间U型管的静力学方程Pl +Qg(Z] +Z2)-(P2 +pg¥)= (p汞-p)g^h简化上式,并代入伯努利方程,得~P(U2 - P)g^h列1.1截面至2-2截面间的连续性方程:勿d;绮或写成W] =“2(牛)2将②式代入①式,整理后得2x9.81x(13.6-1)x0.175 =8<56m/s列2-2截而至3-3截而间的连续性方程1 q 1~7TCl -)U-)= ~7Tuu. =uA—)2 =8.56x(E!_)2 =15.22 m/s3~ d30.075列自由液I"至3.3截面间的伯努利方程,基准|印取在出曰管轴线上,得列压力表处至3.3截面间的伯努利方程,基准面取在出口管轴线上,得1 2 1 2Pm +~P U2 =~P U342^-p(^-^) = -xl000x(15.222 -8.562) = 79187.4 N/m2 = 79.187 kN/m2 2 2 w。