《化工原理 题库2 流体计算题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理 题库2 流体计算题（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1题库 2 流体流动计算题及答案一.计算题1.(10 分) 题号:1262 第 1 章 知识点:420 难度:容易水平串联的两直管 1、2，管径 d=d/2，管道 1 长为 100m，已知流体在管道 1 中的雷诺数(Re)=1800 ，今测得某流体流经管道 1 的压强降为 0.64(m 液柱)，流经管道 2 的压强降为 64(m 液柱)，试计算管道 2 的长度( 设局部阻力可略去 )。*答案*d=d/2 u=4u Re/Re=（du/ ）/（du ）=1/2Re=900 =64/Re=0.03562 =0.071p/p=2(l/d)(u/2)/1(l/d)(u/2)=2(l/2d)(u/4)/
2、(100/d)u=l/(16100)l=161000.064/0.64=160m2.(10 分) 题号:1263 第 1 章 知识点:100 难度:较难以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力 P。已知各液面标高分别为h=2.6m，h=0.3m ，h=1.5m ，h=0.5m, h=3.0m。求此密闭容器水面上方的压强P(kN.m)(表压)*答案*按表压计算，Pa=0 P=g(h1 -h2 ), P=PP=P+g(h -h)=g(h-h+h-h)P=P-g(h -h )=13.69.81(2.6-0.3+1.5-0.5)-19.81(3-0.5) =415.7kN.m本题目有题图 titu019
3、3.(10 分) 题号:1264 第 1 章 知识点:230 难度:中等水在管内流动，截面 1 处管内径为 0.2m，流速为 0.5m.s，由于水的压强产生水柱高1m; 截面 2 处管内径为 0.1m 。若忽略水由 1 至 2 处的阻力损失，试计算截面 1、2 处产生的水柱高度差 h 为多少 m?*答案*1-1、2-2间列柏努利方程式:Z+u/2g+p/g =Z+u/2g+p/g+hf p-p=g(u/2g-u/2g)=(u/2-u/2)u/u=d/du=0.5(0.2/0.1)=2m.su代入p-p=(2-0.5/2)=1876N.mp-p=ghh=(p-p)/g =1875/(10009.
4、81)=0.191m本题目有题图 titu0204.(12 分) 题号:1265 第 1 章 知识点:340 难度:中等2水塔供水系统，管路总长 L m(包括局部阻力在内当量长度 ),1-1到 2-2的高度 Hm,规定供水量 V m.h。当忽略局部阻力损失和动压头时，试导出管道最小直径 dmin 的计算式。若 L=150m， H=10m,V=10m.h,=0.023，求 d*答案*在 1-1与 2-2间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面(Z-Z)+(p-p)/g=hf =(L/d)u/2g由 p-p=0 Z-Z=HH=(L/d)u/2g 而 u=Vh /3600(d/4)代入上式H
5、=(8Vh L/3600gd)= d=(8LVh /3600gH)d=(8LVh /3600gH) 代入数据：d=0.023(815010/36009.8110)=0.0466m=46.6mm本题目有题图 titu0215.(10 分) 题号:1266 第 1 章 知识点:430 难度:中等一输油管，原输送 =900kg.m，=1.35 泊的油品，现改输送=880kg.m，=1.25 泊的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-pf 不变,则输送的油量 (质量流量 m)有何变化?( 用百分数表示)*答案*64/R（ l/d).(u/2)=64/R(l/
6、d).(u/2)u/(du).u=u/(du).uuu/=uu/u/u=/=1.35880/1.25900=1.056输油量比原来增加 5.6%6.(10 分) 题号:1267 第 1 章 知识点:340 难度:中等密度为 1000kg.m，粘度为 1cp 的水，以 10m.h的流量在 513mm 的水平管道内流过, 在管路上某处流体静压强为 1.5kgf.cm(表压)，若管路的局部阻力可略去不计，问距该处 100m 下游处流体静压强为多少 Pa? (Re=310-110时, =0.3164/Re)*答案*u=V/(d/4)=10/(36000.045/4)=1.75m.sRe=du/=0.0
7、451.751000/(110)=78750=0.3164/Re=0.3164/78750=0.0189由柏式： Z=Z u=up/=p/+ (l/d)(u/2)p=p-(l/d)(u/2)=1.59.8110-0.0189(100/0.045)(1.75/2)1000=8.310N.m(表压 )7.(10 分) 题号:1268 第 1 章 知识点:420 难度:中等某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦3损失而引起的压力降有何变化？*答案*根据泊氏方程：-p=32ul/d 以及：(/4)du=(/4)du=Vs已知：d=2d 则：u/u=d/d=(2d)/
8、d=4 即：u=u/4原工况：-p=32ul/d 现工况：-p=32ul/d= l=l u=u/4 d=2d 将上述各项代入并比较：现/原:p/ p=32ul/d=1/16 答：因摩擦而引起的压降只有原来的 1/168.(12 分) 题号:1269 第 1 章 知识点:340 难度:中等用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4 吨. h,高位槽中液面比油池中液面高 20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 430m,进出口阻力不计。管径为1084mm,若油在输送温度下的比重为 0.96, 粘度为 3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率 =50%。*答案*对贮油池液面至
9、高位槽液面列柏努利方程：He=Z+(l+le )/d(u/2g)Z=20m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1mu=Vs/0.785d=38400/36000.7850.1960 =1.415m.sRe=du/=0.11.415960/343010=39.628.(12 分) 题号:1289 第 1 章 知识点:500 难度:较难有一用 20,760mmHg 的空气标定的转子流量计, 玻璃管上的最低刻度代表Vmin=4m.h最高刻度代表 Vmax=40m.h。但若用该流量计来测量 30、 真空度为200mmHO 的空气流量，求其 Vmin 和 Vmax 各为若干(设 C
10、不变)。已知当地大气压为760mmHg,V=CA2gV(-)/A*答案*对气体，f (V/V)=(/) V=V(/)=v(PM/RT)/(PM/RT)=V(PT/PT)P=760mmHg T=293P=760-(200/10330)760=745.3mmHg T=273+30=303KVmin=4760303/(745.3293)=41.027=4.108m.h Vmax=41.08m.h29.(10 分) 题号:1290 第 1 章 知识点:400 难度:较难如图示,液位恒定的 A、 B、C 三水槽,通过 a、b、c 三条等径管线同时向 D 槽(液位恒定) 供水,三管线与三水槽的连接方式以及
11、插入 D 槽中的深度均相同。三条管线的长度( 包括所有局部阻力的当量长度) 为 l=2l，l=3l 。当水温为 20时,通过各管线的体积流量分别为 Va、Vb 和 Vc。摩擦系数 =0.3164/Re。试求每根管线的摩擦阻力损失。11*答案*a、b、c 三条管线的摩擦损失相同。ha =hb =hc =Hg J.kg本题目有题图 titu03630.(10 分) 题号:1291 第 1 章 知识点:340 难度:中等冷冻盐水的循环系统，如图所示，盐水的密度为 1100kg.m，管路的直径相同，盐水由 A 流经两个换热器而至 B 的总能量损失为 98.1J.kg，由 B 流至 A 的管路能量损失为
12、49J.kg,A 至 B 的位差为 7m，若 A 处的压力表读数为 2.4510N.m(表压)时，B 处的压力表读数为若干 N.m(表压)?*答案*gZA +(pA /)+(uA /2)=gZB +(pB /)+(uB /2)+hfABpB =pA -(gZB +hf A B )=24510-(9.817+98.1) 11 00=6.1610N.m(表压)本题目有题图 titu03731.(14 分) 题号:1292 第 1 章 知识点:310 难度:较难若烟囱的直径为 D1m，烟气的质量流量 G18000 kg.h，烟气的密度0.7kg.m ，周围空气的密度 1.2kg.m ，在 11 截面
13、处安置一个 U 形压差计， 并测得10mmHO ，烟气流经此烟囱的压降损失 H0.06H/D （/ （2） ）m 气柱 。试求此烟囱的高度 H 为多少？*答案*G18000/36005kg.s VG/5/0.7 7.14m.sV/（0.785D ）7.14/ （0.7851 ）9.1m.s/2 9.1/ （29.8）4.23m列 11 与 22 截面柏努利方程P/2 Z P/ /2 Z H（109.8/（ 0.79.8） ）（-H /）+H+0.06H/D/2 （1.2/0.7）HH0.06H4.23解得 H31m。本题目有题图 titu03832.(16 分) 题号:1293 第 1 章 知识点:430 难度:较难水在下图管道中流动，流量为 42.4m.h，A 、B 两截面的内径分别为 50mm 与100mm， 从 A 流向 B 的扩大阻力损失为
