化工原理题库流体计算题 下载本文

uo =Co[2gR(ρ′-ρ)/ρ]

= u=(do /d)

uo =33)

×=

=[2××(13600-870)/870]Ws=×[(π/4)×

]×870 = ⑴流体流经AB段的压强差:

在A与B两截面间列柏努利方程(管中心线为基准面)

/2)+Σhf

ZA g+(pA /ρ)+(uA ZA =ZB uA =uB

/2)=ZB g+(pB /ρ)+(uB

Σhf=λ(l/d)(u/2)+(6×10/ρ) /870)=

=×(30/×/2)+(6×10

∴pA -pB =ρΣhf =870×111=96570Pa ⑵Ne=800×=496w

AB段所消耗的功率Nf:Nf=WsΣhf =×111= ∴Nf/Ne=496==34% 本题目有题图titu053

47.(16分) 题号:1308 第1章 知识点:730 难度:中等

如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度) 为100m,压力表的阻力当量长度为80m,管路摩擦系数λ=,管子内径为,水的密度ρ=水量为10m

.h

,试求:(1)泵轴功率N轴= (2)压力表的读数为多少

,泵的效率为,输

*****答案*****

⑴N轴=Ne/η Ne=Ms·We Ms=10×1000/3600= We--泵对单位质量流体所做的有效功。为此:选取水槽1-1与高位槽2-2截面,并以 1-1截面的基准面。在两截面间做能量衡算:

/2)+Σhf =0

gZ+(p/ρ)+(u/2)+We=gZ+(p/ρ)+(u

∵Z=0 Z=2+18=20M p=p=0 u=u

We=g·Z+Σhf Σhf=λ(ΣL/d)(u/2) )

u=(V/3600)/[(π/4)d] =(10/3600)/ ×

= Σhf=×(100/

Ne=Ms·We=×= N轴=Ne/=684/=855w

⑵再就压力表前截面3-3与2-2截面做能量衡算,并取3-3为基准面

/2)+hf压

gZ+(p/ρ)+(u/2)=gZ+(p/ρ)+(u

∵Z=0 Z=18 p=0 u=0 /2)

/2)

∴p/ρ=gZ+hf压-(u

=×18+λ(l压/d)(u/2)-(u

=+(80/×/2)-/2)

p=ρ×=

(表)

p=215620/×10本题目有题图titu054

48.(18分) 题号:1309 第1章 知识点:430 难度:较难

某液体密度,粘度73cp,在连接两容器间的光滑管中流动,管径300mm,总长为50m(包括局部当量长度),两容器液面差为(如图示)。求:(1)管内流量为多少(2)若在连接管口装一阀门,调节此阀的开度使流量减为原来的一半,阀的局部阻力系数是多少 按该管折算的当量长度又是多少层流:λ=64/Re;湍流λ=Re*****答案*****

⑴在上游1-1面和下游2-2面之间,列柏式以2-2面为基准面:

/2)

u≈u≈0 gz=Σhf = λ(l/d)(u

设流体流动符合柏拉修斯公式:

, Re=duρ/μ

)(l/d)(u/2)

/2)

λ=Re

∴gz=Re

=[(ρ/μ)] (l/d)(u

∴u=2gz/{[(ρ/μ)]×(l/d)}

=

∴u= 验证:Re=××800/=11550>4000,假设正确

)

∴V=(π/4)du=(π/4)××3600=(m.h

⑵流量减半,即是流速减半 u=2= Re=5775符合柏拉斯式条件 列1-1面至2-2之间的柏式:

)(l/d)+ζ](u/2)

)(l/d) )×(50/

gz=[Re

∴ζ=2gz/u-Re

=2××-5775 =

又ζ(u/2)=λ(le /d)(u

)(le /d)

/2)=Re)(le /d)(u/2)

∴ζ=Re

le =(dζ/Re

=(m)

=××5775本题目有题图titu055

49.(16分) 题号:1310 第1章 知识点:730 难度:最难

如图的输水系统。已知管内径为d=50mm, 在阀门全开时输送系统的Σ(l+le ) =50m,摩擦系数可取λ=,泵的性能曲线,在流量为6mH=,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m.h

.h

至15m

.h

范围内可用下式描述:

.h

,单位质

,问:(1)如要求流量为10m

量的水所需外加功为多少 单位重量的水所需外加功为多少此泵能否完成任务 (2)如要求输送量减至8m.h

(通过关小阀门来达到),泵的轴功率减少百分之多少(设泵的效率变

化忽略不计) *****答案*****

⑴u=10/(3600××)=[

]

Σhf =λ[Σ(l+le )/d](u

/2)=×(50/ Pa/ρ+W=Pa/ρ+Zg+Σhf 1 - 2

W=Zg+Σhf 1 - 2 =10×+= []

H需要=W/g==[m]

而H泵= H泵>H需 故泵可用 ⑵N=H泵Q泵ρg/η ρg/η=常数 ∴N∝H泵Q泵 N前∝×10 H泵后= . 8 =, N后∝×8 N后/N前=×8/×10)= (N前-N后)/N前=≈%

/2) =