化工原理题库流体计算题 下载本文

*****答案*****

阀关时:(ZA +×1000=×13600 ZA =5m ⑴阀全开:对A-A和C-C截面列柏努利方程:

,

gZA +pA /ρ+uA /2=gZc+pC /ρ+uc /2+ Σh

pA =0(表压), uA =0(大截面), Zc=0(基准面), pc =0(表压)

/2)

×5=[(50/+15)+1+](uc

解出:uc = V=(π/4)××3×3600=.h

⑵对A-A到B-B截面列柏努利方程:

, /2

gZA +(pA /ρ)+(uA /2)=gZB +(pB /ρ) +(uB /2)+Σh-

pA =0, uA ≈0,ZB=0 ,uB =uC = 1×5=(pB /ρ)+/2)+×50/+

解出pB =

本题目有题图titu044

38.(15分) 题号:1299 第1章 知识点:310 难度:较难

如图所示:水以一定流速自下向上流动,在U形压差计中测得读数h=100mm,二测 压孔间距为1m,求: (1)流体由1-1截面流至2-2截面的能量损失h

为多少m水柱(2)

1-1与2-2截面间静压差ΔP为多少m水柱 (3)若流体作反向流动,则U形压差计读数h为多大

*****答案*****

(1)列2-2与1-1截面柏努利方程式得:

/ρg+l+h

+l ……①

P/ρg=P

即(P-P)/ρg=h

列0-0等压面静力学方程式得:

-ρ)/ρ+l……②

(P-P)/ρg=h(ρ

比较式①与式②得:

-ρ)/ρ=×=O

O

h=h(ρ

(2)(P-P)/ρg=h+l=+1=

(3)若反向流动,采用类似方法可得

-l……③

-ρ)/ρ-l……④

(P-P)/ρg=h

(P-P)/ρg=h(ρ

即h=h(ρ-ρ)/ρ ∵h=h

∴h=h=100mm 本题目有题图titu045

39.(15分) 题号:1300 第1章 知识点:320 难度:较难

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,h

=3·u

/(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P*****答案*****

(1)列0-0与2-2截面柏努利方程:

Z+P/ρg+u/2g=Z+P/ρg+u/2g+∑h

以2-2截面为基准面,Z=0,u=0,P=P/2g

∴4=u/2g+3u/2g=4×u

解得 u=√(2g)=

∴V=uA=×× = m.s=125 m.h

(2)列M点与出口截面的柏努利方程

Z+P/ρg+u/2g=Z+P/ρg+u/2g+∑h/2g

1+P/ρg+u/2g=u/2g+3/2×u

∵ u=u

/2g-1= mH

O

∴P/ρg=3/2×u

∴P=××10=×10

本题目有题图titu046

40.(14分) 题号:1301 第1章 知识点:320 难度:较难

水从蓄水箱,经过一水管和喷嘴在水平方向射出,如附图所示。假如,Z=Z

=,d

=20 mm,d

=10mm,水流经d

管段的阻力损失为2m H

=12m, Z

管段

O,流经d

的阻力损失为1mH流速u

及压强P

O,求:(1)管嘴出口处的流速u;

; (2)接近管口2-2截面处的

*****答案*****

(1)列1-1与3-3截面柏努利方程式

Z+P/ρg+u/2g=Z+P=0(表压)

/ρg+u/2g+h

u=0,P=P

∴12-=u/2g+(2+1) =√(×2×)=7

解得 u

(2)u=u(d/d)=7×(10/20)= 由1-1与2-2截面列柏努

利方程式可得

P/ρg=(Z-Z)-u/2g-h

=(12-)-/(2×)-2=水柱(表压)

∴ P=×1000×=32804Pa 本题目有题图titu047

41.(16分) 题号:1302 第1章 知识点:320 难度:较难

40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动,为保证水在流经收缩管时不产生气化现象,收缩管的管径应限制在多大(不考虑流动阻力损失)。当地大气压为,40℃水的密度为

饱和蒸汽压P

=。

*****答案*****

在1-1与2-2截面间列柏努利方程:

Z+P/ρg+u/2g=Z+P/ρg+u

/2g

P=P=P,u

=0

∴ u=√(2g(Z-Z

))

=√(2××10)=

在1-1与收缩管截面间列柏努利方程式

Z+P/ρg+u/2g=Z+P/ρg+u

/2g

P/ρg=97×10/(992×)=10m

当收缩管产生气化现象时 P=P= P/ρg=×10

/(992×) u/2g=(Z-Z)+(P-P)/ρg

=7+10-=

解得 u

=√(2××)=