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1、一 流体流动 流体密度计算 1.1在讨论流体物性时,工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量，如水的重度为1000gf/3，则其密度为多少kg/3?1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5CO，7。5O2，7N2，8%水蒸气（体积)，试求温度为50，压强为1am时该混合气的密度。1。已知汽油、轻油、柴油的密度分别为00kg/m3、60kg/m3和 900/3 .试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度(假设在混合过程中,总体积等于各组分体积之和)。 (1）汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是0、0和50%;(2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是2、30%和
2、50。绝压、表压、真空度的计算1。4在大气压力为760H的地区，某设备真空度为738mH，若在大气压为655mmg的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？静力学方程的应用1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的型压差计读数为5mH，试求两容器的压差为多少？水银13。6103g/36容器A.B分别盛有水和密度为900kg/m3的酒精，水银压差计读数为5mm,若将指示液换成四氯化碳(体积与水银相同)，压差计读数为若干？水银=1.613kg/m3 四氯化碳密度cc4=1。403 g/3习题 附图习题 6 附图1。7用复式管压差计测定容器中的压强,
3、管指示液为水银，两管间的连接管内充满水。已知图中 1.3m，1.m，h3=25m， h。4,h5=3。大气压强P=45mHg，试求容器中液面上方压强PC？ 。如图所示，水从倾斜管中流过,在断面A和间接一空气压差计，其读数=0m，两测压点垂直距离a0.3m，试求A,两点的压差等于多少?流量、流速计算9密度=892K/m3的原油流过图示的管线，进入管段1的流量为V=1.10-3 m3s。计算: (）管段1和中的质量流量; （2)管段1和3中的平均流速； （）管段1中的质量流速。1。10某厂用1254m的钢管输送压强P=0（绝压）、温度t20的空气,已知流量为6300Nm/h（标准状况下体积流量）.
4、试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注:a为工程大气压，atm为物理大气压)。111压强为atm的某气体在763m的管内流动,当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动,问此时管内径应为若干?2若钢管的价格与其直径的1.3次方成正比,问将一定体积流量的流体输送一定距离，采用两根小管子与采用一根大管子相比,前者费用为后者的几倍？设两种情况下管内流速相同。理想流体柏努利方程应用1.在图示的管路中，水槽液面高度维持不变,管路中的流水视为理想流体，试求： （1)管路中水的流速；（2）管路中、B、C各点的压强。11在图示管线中的A点接一管压强计，指示液为水,
5、管内流体密度=80kg/m,管子内径为100mm。当阀全关时，R1为0mm,阀门开启后,读数R为100。若管内流体视为理想流体，且贮槽中流体面维持恒定,管内流速为多少?1。15水以60m3/h的流量在一倾斜管中流过,此管的内径由00mm突然扩大到00m.如图所示，A、两点的垂直距离为0.2m，在此两点间连接一U管压差计,指示液密度为130kg3,若忽略阻力损失，试求： (1)。管两侧指示液液面哪侧高,R为多少? (2).若将上述管路水平放置 ,压差计读数有何变化？非定态流动计算116本题附图所示的贮槽内径=2m,槽底与内径为32m的钢管相连，液面高度h1为2m，(以管中心线为基准),该系统全部
6、能量损失hf=20u，（u为管内流速/s）试求当槽内液面下降1m时所需的时间.实际流体柏努方程的应用.17如图所示,将密度为120k/m3的碱液从碱液池中用离心泵打入塔内,塔顶表压为.kf/2.流量为5m3h，泵的吸入管阻力为2m碱液柱，排出管阻力(包括出入口等所有局部阻力）为5m碱液柱,试求: ()泵的压头； （2）若吸入管内的流速为1m/s，则泵真空表的读数为多少毫米汞柱？1。18图示一冷冻盐水循环系统，盐水循环量为(/h）,流体经管路的压头损失 从A 到段为9m液柱，自B至的一段为12m液柱,盐水的密度为110kg/m，求：()泵的实际功率 （轴功率）为多少kw?设泵的效率为0。(）A
7、处压强表读数为5gf/cm,则B处压强表读数为多少kf/m2 ？1.9图示为某泵的一段吸水管，内径为200m，管下端浸入水池液面以下2，管口处装有带滤网的底阀，其阻力损失相当于10（u2)，在吸水管距水面3m处装有真空表， 其读数 为350mmHg，若从A至点的阻力损失为0.1（u/),试求: (1)吸水管内的流量为若干？(2)A点的压强为多少?雷诺准数流型判断12密度为80kg/m3、粘度为8P的液体，在内径为1m的钢管内流动，液体的流速为1ms,试计算: (1)雷诺准数,并指出流动属于何种类型; (2）局部速度等于平均速度处与管轴的距离；及该处的剪应力； ()该管路为水平管，若上游压强为1
8、.5kgfcm2,求流经15后压强降至多少kgf/m2？.2 9的水流过内径为0mm的管道,问水的流速不超过那一数值则流动为层流? 若管内流动为90的空气，则此一数值应为多少？12由一根内管及外管组合的套管换热器中,已知内管为2515m，外管为452mm，套管环隙间通以冷却盐水，其质量流速为38gm2.s粘度为1.2c， 试判断盐水流型。因次分析. 实验初步得知，流体绕过单个球形物体流动，球体受到曳力(或球体对流体产生的 阻力）FD为以下诸量的函数:小球直径;流体密度；流体粘度；流体速度。试用因次 分析法导出曳力FD的准数函数式.(注：包含D的准数为/2u2） 哈根泊谡叶方程、通用阻力方程的应
9、用 1.24 在水平直管内输送一定量流体所需的动力费与上、下游的压强降成正比.试问，将一定体积流量的流体输送一定距离,采用两根小直径管子与用一根大直径的管子相比较，前者所需的动力费为后者几倍？取两种情况下管内的流速相同,分别按层流与湍流两种流型比较。（层流用哈根泊谡叶方程，湍流用柏拉修斯公式计算)1。25 温度为0的液苯从贮槽中用泵送到反应器，要经过长4m、572。5m的钢管,管路上有两个0弯头，一个标准阀（按/2开启计算).管路出口在贮槽的液面以上1m，贮槽与大气相通,而反应器是在50KN/m2(表）的压力下操作，若要维持0.5ls的体积流量，求泵所需的功率。（泵的效率取0。5,=0。3,已
10、知20的液苯密度=87g/3，粘度074P）1.26 如图所示，某气体（其性质与5的空气 基本相同），用鼓风机以3600m3h的流量送至洗 涤塔,洗去有害物质后排到大气中。气体入风机前的管路上安装一U管压差计，其读数为30mm水柱。输气管与放空管的内径均为20m, 管长与管件、阀门的当量长度之和为50m(不包括进、出口塔及管出口阻力)。放空口与鼓风机进口的垂直距离为20m， 已估计气体通过塔内填料的压强降为00mm水柱，管壁的绝对粗糙度可取为。5m,大气压强为am，求风机的有效功率。12 地面上放置冷冻盐水（25CaCl)贮槽。盐水温度为 -20,粘度为9.5c，密度为0kg/m,现用离心泵送
11、至高位槽中,两槽液面差为16m，输送管为322.5mm,管长为8m，管路中包括6个90弯头和4个标准球阀（全开）。若盐水的流量为63/h，试求离心泵对单位重量的盐水必须提供多少能量（压头）？ 已知/003.1。28由图所示的输水系统，AB和C段分别长20和10(均包括各种局部阻力的当量长度）,BC段管长为10m,各段管内径均为5m，摩擦因素=.3。实验得知:经两分钟内由管口流出的水量为0。3293，、C两截面上玻璃管内液面差h为0.62。求： （1）槽内水面维持恒定时,水面到出口管垂直距离为多少米？ ()B间90弯头的局部阻力系数为多少?试差法求.9 一酸贮槽通过管子向其下方的反应器送酸，槽内
12、液面在管出口以上2m, 管路由32。5mm无缝钢管组成,全长（包括管件的当量长度）为25m，由于使用已久,粗糙度取015 mm,贮槽内及反应器内均为大气压。求每分钟可送酸多少3? 酸的密度=1650kg/,粘度=12c。1.0 有一输水管路如图所示,液面1至截面3全长0m(包括局部阻力的当量长度），截面3至液面2之间有一闸阀,其间的直管阻力可以忽略，输水管内径为50m，=0.00，试求阀全开时的输水量.可压缩流体3 欲将500kgh的煤气输送至10公里距离,管内径为30mm，管路末端压强为1。5a（绝）,试决定管路起点压强需要多大？设煤气温度为20,=0.01,煤气在标准状况下密度为06km。
13、(注:at为工程大气压)复杂管路计算。32 有两个液面高差为m的贮槽,其底部用管道相连(如图所示），BC段管内径为0m，长为00(包括各种当量长度），支路CD和段的长度皆为2500m,管内径均为2m,若已 知摩擦因数入均为.4,试求A槽下流的流量为多少m/h?1。3 水槽中的水经管道、D两支管可以同时放出，水槽中液面维持恒定,B段管长为6m(忽略AB间的局部阻力），管内径为1m；BD段管长为9，当阀全开时该段局部阻力当量长度为15m,C段长6m，当阀全开时，该段局部阻力当量长度为m;BC和BD管内径均为25mm，试求: (1)当管路中D阀关闭而C阀全开时的流量； （2）当管路中C、D两阀全开时两管流量之和。设各段管路中的摩擦因数均可取为 003。1.34 温度为30的空气从风机送出后经一段直径为0m，长为20的管道，然后分成两股，两 分支管路内径皆为50,一段长40m，另一段长0m，(均含当量长度)。然后两支管又合拢，流经一段直径为0m长为3m的管子，最后排到 大气.若空气在直径为2管内的流速为 10m/s，求两支管内的流速为多少?又风机出口处压强为多少？(设两并联管路的相同，粗糙度e=05）1.35 用内径为300m的钢管输送20水，为
