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化工原理-流体流动习题


7 流体流经变径管时,局部阻力损失计算式中u指的是( ) A 小管中流速 B 小管中流速与大管中流速的平均值 C 大管中流速 D 与流向有关
8 伯努力方程式中的表示单位质量流体所具有的
(
)
A 位能
B 动能
C 静压能
D 有效功
9 在皮托管工作时,测压孔正对流体流动方向所测的压力代
表此处的(),此时侧壁小孔所测压力代表此处的( )
3 0.2MPa 3
0.3 1.46103
d A 205
0.3 1.67 103
d B 180
查图得摩擦系数
A 0.022 B 0.021
水泵吸水底阀
5.2
闸阀(全开)
0.17
90°的标准弯头
0.75
25m
A
2m 2
1
1
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BE,有
例4:某塔底部接一Π形管,管长LAB=3m,LAC=4.5m (以上管 长均包括局部阻力的当量长度),管径d=20mm,直管摩擦系数 λ=0.02,Π形管出口与B点的高度差H=1.5m,塔内压强为大气 压,塔上部流下的液体量qV=0.32L/s。试求:
(1)当连通管上的阀门开启、 流动达到稳定时,
(2 ) 在A-A ——B-B截面间列BE,有
lAB u2 (i )gR
d2
0.02 6 u2 12.6 9.81 0.04 0.05 2
u 2.03m / s
(3)qv=0.785d2u =0.785×0.052×2.03=3.98×10-3 m3/s
Pe=ρgHeqv =(1000×9.81×245.25×3.98×10-3)/1000=0.956 kW
A 变大
B变小
C 不变 D 不确定
5 一个转子流量计,当流量为50m3/h时,测定流量计转 子上下压差为250pa,限流量变为100m3/h时,则流量计 转子上下压差为( )
A 250Pa
B 500Pa C 125Pa D 1000Pa
6 比较下列各种流量计:⑴孔板流量计 ( ) ⑵文丘里流量计 ( ) ⑶转子流量计 ( ) A 调换方便,但不耐高温高压,压头损失较大 B 能耗小,加工方便,可耐高温高压 C 能耗小,多用于低压气体的输送,但造价较高 D 读取流量方便,测量精度高,但不耐高温高压 E 制造简单,调换方便,但压头损失大
塔底液面高度h为多少?
(2)当连通管上的阀门关闭、 流动达到稳定时, 塔底液面高度h为多少?
(1) 阀开时,由液面至B截面列方程
h ( lAB 1) u2
d
2g
u
qV
d2
0.32 103 0.785 0.022
1.019m / s
4
h (0.02 3 1) 1.0192 0.212m 0.02 2 9.81
= 0.032
查图得摩擦系数 0.032
管进口突然缩小 0.5
90°的标准弯头 0.75
均压管
球心阀(全开) 6.4
1
1
以容器A液面为 1-1 截面,倒U 型管最高点处为 2-2 截面,并
溢 流A 6m
H2 2
以该截面处管中心线所在平面为
B
基准面,列柏努利方程有:
3.5m
均压管
A 动压,静压 B 动压, 动压与静压之和
C 动压与静压之和,静压 D 静压, 动压与静压之和
10 孔板流量计的孔流系数Co,当Re增大时,其值( )
A 总在增大
B 先减小,后为定值
C总在减小
D 不定
【例题】
溶剂由容器A流入B 。容器A液面恒定,两容器液面上方压力相等。溶剂由
A 底部倒U型管排出,其顶
A 2倍
B 4倍
C 8倍 D 16倍
3 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是( ) A 从位能大的截面流向位能小的截面 B 从静压能能大的截面流向静压能小的截面 C 从动能大的截面流向动能小的截面 D 从总能量大的截面流向总能量小的截面
4 水在内径一定的圆管中定态流动,若水的质量流量保持
恒定,当水温升高时,Re( )
2
例3:如图,用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口,且液面保
持不变)。已知两槽液面距离为20m,管路全部阻力损失为5m水
柱(包括管路进出口局部阻力损失),泵出口管径为50mm,其
上装有U管压强计,AB长为6m,压强计读数,R为40mmHg,R'为
1200mmHg,H为1mH2O。设λ=0.02。求:
• 吸水底阀吸水底5.2阀
• 90°标准弯头 0.75
3
0.2MPa
3
• 全开闸阀
0.17
25m
A
2m
2
1
1
例2: 用泵向压力为0.2MPa的密闭水箱供水,流量为 150m3/h,泵轴中心线距水池和水箱液面的垂直距离分别为 2.0m 和 25m。吸入、排出管内径为 205mm 和180mm。吸入 管长 10m,装有吸水底阀和 90°标准弯头各一;排出管长 200m,有全开闸阀和 90°标准弯头各一。试求泵吸入口处 A 点的真空表读数。
解:=1000 kg/m3, =1.0×10-3 Pa﹒s,
设吸入和排出管内流速为 uA 和 uB,则
uA
qV
4
d
2 A
150 3600 0.785 0.2052
1.26 m
s
25m
3
0.2MPa
3
uB
qV
4
d
2 B
150 3600 0.785 0.1802
1.63 m
s
uB
uA
(
dA dB
均压管
部与均压管相通。容器A液
面距排液管下端6.0m,排液 管为60×3.5mm钢管,由容 器A至倒U型管中心处,水 平管段总长3.5m,有球阀1个
1
1
溢 流A 6m
H2 2
(全开),90°标准弯头3个。
B
3.5m
试求:要达到12m3/h的流量,倒U型管最高点距容器A 内液面的高差H。 (=900kg/m3,= 0.6×10-3 Pa·s)。
(2)阀关时,由液面至C截面列方程
h 1.5 ( lAC 1) u2 (0.02 4.5 1) 1.0192 0.291m
d
2g
0.02 2 9.81
h=-1.209m
0.032 0.053
• 例2: 用泵向压力为0.2MPa的密闭水箱供水, 流量为150m3/h,泵轴中心线距水池和水箱液面的 垂直距离分别为 2.0m 和 25m。吸入、排出管内 径为 205mm 和180mm。吸入管长 10m,装有吸水 底阀和 90°标准弯头各一;排出管长 200m,有 全开闸阀和 90°标准弯头各一。试求泵吸入口 处 A 点的真空表读数,=1000 kg/m3, = 1.0×10-3 Pa﹒s)。
z1
p1
g
u12 2g
z2
p2
g
u22 2g
hf 12 g
1
1
溢 流A
H2 2
6m
H
z1
z2
u
2 2
2g
h f 12 g
B
3.5m
h
f
12
3.5
6.0 d
H
u2 2
1 9.5
H
d
2g u2
d
1 0.032 9.5 0.5 0.753 6.4
0.053
1.73m
2 9.81 1.512
)2
1.63 m
s
A
2m
2
1
1
ReA
d AuA
0.205 1.26 1000 1.0 103
2.58 105
ReB
d Bu B
0.18 1.63 1000
ReA
d AuA
0.205 1.26 1000 1.0 103
2.58 105
1.0 103
2.93105
取管壁绝对粗糙度0.3mm,则
1 有些人希望使管壁光滑些,于是在管道内壁涂上一层石
蜡,倘若输送任务不变,且流体呈层流流动,流动的阻力
将会( )
A 变大
B变小
C 不变
D 阻力的变化取决于流体和石蜡的浸润情况
2 水在一段圆形直管内作层流流动,若其他条件不变,
现流量及管径均减小为原来的二分之一,则此时因流动
阻力产生的压力损失为原来的( )倍。
p1
p2
z
2gБайду номын сангаас
u22 2
h f 12
3 0.2MPa 3
p1 pa p2 pa p真
u2 uA
25m
hf 12
l dA
u
2 A
2
0.022
10 0.205
5.2
0.75
1.262 2
5.57
J / kg
A
2m 2
1
1
p真
z2 g
1
l d
u
2 A
2
21000 9.81 1.262 1000 1 7.02 2.60104 Pa
解:溶剂在管中的流速
u
12 3600 0.785 0.0532
1.51m
s
Re
du
0.053 1.51 900 0.6 103
1.20105
均压管
1
1
溢 流A 6m
H2 2
取钢管绝对粗糙度
B 3.5m
0.3mm 则 d 0.3 5.66103
53
/d = 5.6610-3 Re=1.2 105
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