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• 解：取贮槽液面为1―1截面，管路出口内侧为2―2截面 ，并以1―1截面为基准水平面，在两截面间列柏努利方 程。
g1Z u 2 1 2p1W eg2Z u 2 2 2p2 hf
式中 Z1=0 Z2=15m p1=0（表压） p2=－26670Pa（表压） u1=0
20
u2 0.7835600.0062 1.97m/s h f =120J/kg W e 1 9 5 .8 1 1 .9 227 1 2 2 10 6 2 2 6 0.9 4 7 0 J6 0 /kg
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• 解：文丘里管上游测压口处的压强为 • p1=ρHggR=13600×9.81×0.025 • =3335Pa(表压) • 喉颈处的压强为 • p2=－ρgh=－1000×9.81×0.5=－4905P（表压） • 空气流经截面1-1'与2-2'的压强变化为
p 1 p 2 10 3 1 3 1 3 3 0 3 4 5 1 0 9 0 3 . 0 0 3 7 . 9 5 % 0 9 2 % 0
qe 2q
0.625 20.75
q2 K 2qeq1.525 2 1 0.6 3 02 1.5825
82 350 50s 25
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5. 某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动，已知，
，降为d01.64dm2液/2柱，l1 流1。径0m 0今管测R道e1得2的1该压8流0力0体降流为径0管.06道4m1的液压柱力， 试计算管道2的长度。
u12 3335u22 4905 2 1.2 2 1.2
u22 u12 13733
据连续性方程 u1A1=u2A2 u2u1A A1 2u1d d1 22u10 0..0 02 82
V 3 s 6 4 d 1 2 0 u 1 3 0 6 4 0 0 .0 2 0 7 8 .3 1 4 .8 m 3 3 /2 h
解 (a)每米管长的热损失
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r1=0.053/2=0.0265m r2=0.0265+0.0035=0.03m
r3=0.03+0.04=0.07 m r4 =0.07+0.02=0.09 m
(b)保温层界面温度t3
t3=131.2℃
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• 一列管换热器，由φ25×2 mm的136根不锈钢管组成。平 均比热为4.187 kJ/kg.℃的某溶液在管内作湍流流动, 其流 量为15000kg/h, 并由15℃被加热到100℃。温度为110℃ 的饱和水蒸汽在壳方冷凝。已知单管程时管壁对溶液的 对流传热系数 为520w/m2. ℃, 蒸汽对管壁的对流传热系 数 为 1.16×104w/m2. ℃, 不锈钢管的导热系数λ =17 w/m. ℃, 忽略垢层热阻和热损失, 试求4管程时的列管长 度（有效长度）。
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3. 如图所示，用内径d＝100mm的管道，从水箱中引水。 如水箱中水面恒定，水面高出管道出口中心高度H＝ 4m，忽略水箱入管道的入口阻力损失。水在管内流动
损失，沿管长均匀发生，hf A-B＝3·ｕ2/（2ｇ）。求： （1）水在管内的流速ｕ及流量Q
（2）管道中点处M的静压强PM。假设AB高度差为3m
• 3.14×0.18×ｌ并＝1.84 ∴ ｌ并＝3.26 (m )
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20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于管路中 接一文丘里管，如本题附图所示。文丘里管的上游接 一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管 ，其下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失 可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时， 试求此时空气的流量为若干m3/h。当地大气压强为 101.33×103Pa。
1.分别由a管或由b管输送空气时，压差计读数分别为R1或R2， 试推导R1、R2分别同Z1、Z2的关系。 2.当（Z1－Z2）＝1.5m，R1＝0.15m，R2＝0.06m时，试求 石油产品的密度ρ及Zio
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解
• （1）在本例附图所示的流程中，由于空气通往石油产
品时，鼓泡速度很慢，可以当作静止流体处理。因此
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• 3. 某一球形颗粒在空气中自由重力沉降。已知该颗粒 的密度为5000kg/m3，空气的密度为1.205kg/m3，空气 的粘度为1.8110-5Pas。则在层流区沉降的最大颗粒直
径为多少。
解：(1) 由
Re dut
得
ut
Re d
而
ut
d2s g
18
所以
d 3 1 s 2 8 R g e 31 .21 0 5 1 8 .8 5 0 1 1 1 .2 0 50 2 0 9 1 0 .8 5 0 4 .6 7 3 1 5 m 9 0
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解：(1) 由 得
ut
d2s g
18
d
18ut
s g
所以
d d w as s a w w a2 25 5 1 9 .2 0 0.2 9 0 0 1 1 .8 0 .8 5 0 1 1 1 5 5 3 0 0 9 .6 1
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(2) 由
ur
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（1）过滤面积
m2/s
（2）
过滤获得的滤液量
m2 m2/s
m3 m3
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• 在一φ60×3.5mm的钢管外层包有两层绝热材料，里层 为40mm的氧化镁粉，平均导热系数λ=0.07W/m·℃，外 层为20mm的石棉层，其平均导热系数λ=0.157W/m·℃ 。现用热电偶测得管内壁温度为500℃，最外层表面温 度为80℃，管壁的导热系数λ=45W/m·℃。试求每米管 长的热损失及两层保温层界面的温度。
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• 冷却水用量
• ｗh Cph (T1 -T2 )＝ｗc Cpc(t2 -t1 ) • 3500×2.38×(100-60)＝ｗc× 4.17×(50-40)
• ｗc ＝7990kg.h-1
• Δt逆＝(50-20)/ｌｎ(50/20)＝32.75℃
• Δt并＝(60-10)/ｌｎ(60/10)＝27.91℃
泵的有效功率Ne为： Ne=We·ms
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w sV s20 3 6 1 0 2 0 006.67kg/s
• 某板框压滤机共有10个框, 框空长、宽各为500 mm, 在一定压力下恒压过滤30min后, 获得滤液5m3, 假设滤 布阻力可以忽略不计, 试求:
• (1) 过滤常数K; • (2) 如果再过滤30min, 还能获得多少m3滤液?
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• 4. 对某悬浮液进行恒压过滤。已知过滤时间为300s时 ，所得滤液体积为0.75m3，且过滤面积为1m2，恒压过 滤常数K=510-3m2/s。若要再得滤液体积0.75m3，则 又需过滤时间为 多少
解：由
q22qeqK得
2qeqKq2
所以
K q2 513 030 00 .725
d2s uT2
18 R
Kc
u
2 T
gR
得
ur d21s8gKc
， d
18ur
s gKc
所以
d d w as s w a w a K K c cw a 2 25 5 1 9 .2 0 0 .2 9 0 0 1 0 1 .0 .8 5 0 1 1 1 5 3 5 0 0 1 2 1 .5 39
p 1
10 3 1 3 3 3 3 5 0
故可按不可压缩流体来处理。
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• 在截面1-1‘与2-2’之间列柏努利方程式，以管道中心线
作损基 失准可水忽平略面，。即两 截h f面=间0。无据外此功，加柏入努，利即方W程e=式0；可能写量为
gZ 1u212 p 1 gZ 2u222 p2
1.为了确定容器中石油产品的液面，采用如附图所示的装置 。压缩空气用调节阀1调节流量，使其流量控制得很小， 只要在鼓泡观察器2内有气泡缓慢逸出即可。因此，气体 通过吹气管4的流动阻力可忽略不计。吹气管内压力用U管 压差计3来测量。压差计读数R的大小，反映贮罐5内液面 高度。指示液为汞。
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（1）列0－0与2－2截面柏努利方程：
Z0＋P0/ρｇ＋ｕ00 /2ｇ＝Z2＋P2/ρｇ＋ｕ22 /2ｇ＋∑ｈf
以2－2截面为基准面，Z2＝0，u0＝0，P0＝P2
∴4＝ｕ22 /2ｇ＋3ｕ22 /2ｇ＝4×ｕ22 /2g
解得 ｕ2＝4.43 m.s-1
∴V＝ｕA＝0.785×0.12×4.43
• Q＝KAΔtm
• Q＝7990×4.17×(50-40)=3.332×106kJ.h-1
• ∴ A＝3.332×105/[(1800/1000)×32.75×3600]
•
＝1.57 (m2)
• πｄ0 ｌ＝1.57 • 3.14×0.18×ｌ＝1.57 ∴ ｌ逆＝2.77(m )
• A并＝3.332×106/[(1800/1000)×27.91×3600]＝1.84 (m2)
＝0.0348 m3.s-1＝125 m3.h-1 （2）列M点与出口截面的柏努利方程
ZM＋PM/ρｇ＋ｕM2 /2ｇ＝Z2＋P2 / ρｇ＋ｕ22 /2ｇ＋∑ｈf M-2 1＋PM /ρｇ＋ｕM2 /2ｇ＝ｕ22 /2ｇ＋3/3×ｕ22 /2ｇ ∵ ｕM＝ｕ2 ∴PM/ρｇ＝3/3×ｕ22 /2ｇ－1
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1、 某液体在一等径直管中始终处于层流装状态流动，
若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内
的相对粗糙度不变，则层流时，流动阻力变为原来的
多少倍
解：(1) 由
hf
l u2
d2