第一章．流体流动
1．计算空气在-40℃和310mmHg真空度下的密度和重度（用SI制和工程单位制表示）。
2．在大气压为760[毫米汞柱]的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为738[毫米汞柱]。
若在大气压为655[毫米汞柱]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值，则真空度读数应为多少。
3．敞口容器底部有一层深0.52m的水，（ρ=1000kg/m3），其上为深3.46m的油（ρ=916kg/m3）。
求器底的压力，以Pa，atm及mH2O三种单位表示。
这个压力是绝压还是表压？
4．如附图所示，封闭的罐内存有密度为1000kg/m3的水，
水面上所装的压力表读数为42kPa。
又在水面以下装一
压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58kPa。
求管内水面至下方测压口的距离。
5．图示的汽液直接接触混合式冷凝器，蒸汽被水冷凝
后冷凝液和水一道沿气压管流至地沟排出，现已知器内
真空度为0.85kgf/cm2，问其表压和绝压各为多少mmHg、
kgf/cm2和Pa？并估计气压管内的液柱高度H为多少米？（大气
压为752mmHg）
6．用一复式U管差压计测定水流管道A、B两点的压差，压差
计的指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=1.2m，
h2=1.3m，R1=0.9m，R2=0.95m，问管道中A、B两点间的压差
ΔP AB为多少？（先推导关系式，再进行数学运算）。
7．用双液体U管差压计测定两点间空气的压差，读数为320
mm。
由于侧壁上的两个小室不够大，致使小室内两液面产生
4mm的高差。
求实际的压差为多少Pa。
若计算时不考虑两小室
内液面有高差，会造成多大的误差？两液体的密度如附图所示。
8．硫酸流经由大小管组成的串联管路，硫酸相对密度为1.83，
体积流量为150 l/min，大小管尺寸分别为φ57x3.5mm和φ
76x4mm，试分别求硫酸在小管和大管中的（1）质量流量；（2）
平均流速；（3）质量流速。
9．如图在槽A中装有NaOH和NaCl的混合水溶液，现须将该溶液
放入反应槽B 中，阀C 和D 同时打开。
问如槽A 液面降至0.3m 需要
多少时间。
已知槽A 与槽B 的直径为2m ，管道尺寸为φ32x2.5mm ，溶液在管中的瞬时流速z u ∆=7.0 m/s ，式中△z 该瞬时两槽的液
面高差。
10．一高位槽向喷头供应液体，液体密度为1050kg/m 3。
为了达到所要求的喷洒条件，喷头入口处要维持0.4 atm （表
压）的压力。
液体在管路内的速度为2.2m/s ，管路损失估计为
25J/kg （从高位槽算至喷头入口为止）。
求高位槽内的液面至
少要在喷头入口以上几米。
11．从容器A 用泵B 将密度为890kg/m 3的液体
送入塔C 。
容器内与塔内的表压如附图所示。
输
送量为15kg/s 。
流体流经管路的机械能损耗为
122J/kg 。
求泵的有效功率。
12．图示一冷冻盐水的循环系统。
盐水的循环量为45[米
3/小时]。
流体流经管路的压头损失为：自A 至B 的一段
为9[米]，自B 至A 的一段为12[米]。
盐水的重度为
1100[千克(力)/米3]。
求：
（a ）泵的功率[千瓦]设其效率为0.65。
（b ）若A 处的压力表读数为1.5[千克(力)/厘米2]，
则B 处的压力表读数应为多少[千克(力)/厘米2]?
13．根据例1—9中所列的油在100mm 管内流动的速度分布表达式，在直角坐标上描出速度分布曲线（u 与r 的关系）与剪应力分布曲线（τ与r 的关系）。
14．一水平管由内径分别为33及47毫米的两段直管接成，水在小管内以2.5m/s 的速度流向大管，在接头两侧相距1m 的A 、B 两截面处各接一测压管，已知A-B 两截面间的压头损失为70mmH 2O
15．如图所示，水由高位水箱经管道从喷嘴流出，已知d 1=125mm ，d 2=100mm ，喷嘴d 3=75mm ，差压计读数R=80mm 汞柱，若忽略阻力损失，求H 和pa[表压Pa]。
16．某列管式换热器中共有250根换热管。
流经管内的总水量为144[吨/小时]，平均水温10℃，为了保证换热器的冷却效果，需使管内水流处于湍流状态，问对管径有何要求？
17．90℃的水流进内径20mm 的管内，问水的流速不超过那一数值时流动才一定为层流？若管内流动的是90℃的空气，则此一数值应为多少？
18．在内径为100mm 的钢管内输送一种溶液，流速为1.8m/s 。
溶液的密度为1100kg/m 3，粘度为2.1cP 。
求每100m 钢管的压力损失，又求压头损失。
若管由于腐蚀，其绝对粗糙度增至原来的10倍，求压力损失增大的百分率。
19．其它条件不变，若管内流速愈大，则湍动程度愈大，其摩擦损失应愈大。
然而，雷诺数增大时摩擦因数却变小，两者是否有矛盾？应如何解释？
20．有一供粗略估计的规则：湍流条件下，管长每等于管径的50倍，则压头损失约等于一个速度头。
试根据范宁公式论证其合理否。
21．已知钢管的价格与其直径的1.37次方成正比，现拟将一定体积流量的流体输送某一段距离，试对采用两根小直径管道输送和一根大直径管道输送两种方案，作如下比较：
（1）所需的设备费（两种方案管内流速相同）；
（2）若流体在大管中为层流，则改用上述两根小管后其克服管路阻力所消耗的功率将为大管的几倍？若管内均为湍流，则情况又将如何（λ按柏拉修斯公式计算？）
22．鼓风机将车间空气抽入截面为200mm x 300mm 、长155m 的风道内（粗糙度e=0.1mm ），然后排至大气中，体积流量为0.5m 3/s 。
大气压力为750mmHg ，温度为15℃。
求鼓风机的功率，设其效率为0.6。
23．在20℃下将苯液从贮槽中用泵送到反应器，经过长40m 的φ
钢管，管路上有两个90℃弯头，一个标准阀(按1/2开启计算)。
贮槽的液面以上12m 。
贮槽与大气相通，而反应器是在500kPa 要维持0.5 1/s 的体积流量，求泵所需的功率。
泵的效率取0.5。
24．一酸贮槽通过管道向其下方的反应器送酸，槽内液面在
管出口以上2.5m 。
管路由φ38 x 2.5mm 无缝钢管组成，全长(包括
管件的当量长度)为25m 。
粗糙度取为0.15mm 。
贮槽内及反应器
内均为大气压。
求每分钟可送酸多少m 3。
酸的密度ρ=1650kg/m 3，
粘度μ=12cP 。
25．30℃的空气从风机送出后流经—段直径200mm 长20m 的管，然后在并联的管内分成两股，两段并联管的直径均为150mm ，其一长40m ，另—长80m ；合拢后又流经一段直径200mm 长30m 的管，最后排到大气。
若空气在200mm 管内的流速为10m/s ，求在两段并联管内的流速各为多少，又求风机出口的空气压力为多少。
和吸收塔C中，器B内压力为0.5atm（表压），塔C
中真空度为0.1atm，总管为φ57 x 3.5mm，管长
（20+z A）m，通向器B的管路为φ25 x 2.5mm，长15m。
通向塔C的管路为φ25 x 2.5mm，长20m（以上管长
包括各种局部阻力的当量长度在内）。
管道皆为无缝钢
管，粗糙度可取为0.15mm。
如果要求向反应器供应
0.314kg/s的水，向吸收塔供应0.471kg/s水，问高位槽液面至少高于地面多少？
27．为测定空气流量，将毕托管插入直径为1米的空气管道中心，其压差大小用双液体微压计测定，指示液为氯苯（ρ=1106kg/m3）和水（ρ=1000kg/m3），空气温度为40℃，压力为101kPa，试求
（1）微压计读数为48mm时的空气质量流量kg/s；
（2）管道截面上相当于平均流速的测量点离管壁多深?
28．在φ160 x 5mm的空气管道上安装有一孔径为75mm的标准孔板，孔板前空气压力为0.12MPa，温度为25℃。
问当u型液柱差压计上指示的读数为145mmH2O时，流经管道
空气的质量为多少kg/h？。