化工原理题库流体计算题

本题目有题图titu056

50.(10分) 题号:1311 第1章 知识点:300 难度:较难

利用虹吸管将池A中的溶液引出。虹吸管出口B与A中液面垂直高度h=2m。操作条件下,溶液的饱和蒸汽压P

=×10

。试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。计

,当地大气压为760mmHg。

算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度ρ=*****答案*****

该题的关键是C点的压强Pc必须等于或大于Ps, 以保证管内液体不会汽化而保持流动的连 续性。 现取极限值Pc=Ps。取A池液面为1-1面(并作为基准面),B处为2-2面。在两截面间列柏氏方程并简化得到: u/2=2g=

/2) +Ps/ρ,

再在1-1面与C截面之间列柏方程:P1 /ρ=Hg+(u

/2g)

H=(P1 -Ps) /(ρg) -(u =() /(1000×=

,即C点的极限高度为。 本题目有题图titu057

51.(14分) 题号:1312 第1章 知识点:420 难度:较难

一测量管道阻力的装置,如图所示。已知D失h

=2D,ρ水银,u=。 试计算阻力损

*****答案*****

所在截面处列柏氏方程得:

在p与p

(p-p)/ρ+(Z-Z)g=(u-u)/2+hf

(p-p)/ρ+(Z-Z)g=(ρ-ρ)Rg/ρ

比较两式得:

/2

hf =[(ρ-ρ)g/ρ]R+u/2-u/4

又u=u(A/A)=(D/D)=u

代入上式得:

/2

hf =(ρ-ρ)gR/ρ + (u/4)/2-u

=××+(1/32)-1/2 =[] 本题目有题图titu058

52.(20分) 题号:1313 第1章 知识点:431 难度:最难

粘度为30cp,密度为的液体,自A经内径为40mm的管路进入B, 两容器均为敞口,

液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时,阀前后压力表读数分别为和。现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m, 阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度。试求:管路的流量m.h*****答案*****

(1)阀关时 P=Zρg,Z=P/ρg

=××10/(900×=10m

Z=P/ρg=××10/(900×)=5m

阀开时,两槽面间列柏式

----(1)

P/ρ+Zg+u/2=P/ρ+Zg+u/2+∑h

(Z-Z)g=∑h

/2=1250λu

(10-5)×==∑h

∑h=λ(l/d)u/2=λ((50+20+30)/)u

代入(1) =1250λu

)=1680 层流

设λ=,则u=√((1250×))= Re=××900/(30×10 λ=64/1680=>λ设 分析:λ↑,u↓,∴仍为层流

=1250×64/(×900u/(30×1 0))u

∴ u=

××3600= m

.h

V=×

本题目有题图titu059

53.(14分) 题号:1314 第1章 知识点:231 难度:中等

如图所示,水以 的流量流经一扩大管段,已知d=40mm, d

=80mm,倒U形压

差计中水位差R=170mm,试求:水流经扩大管段的摩擦损失h*****答案*****

(1)u=×10/(×)=3

u=(1/4)u=

在1-1、2-2截面是列柏式:

gZ+P/ρ+u/2=gZ+P/ρ+u/2+h

Z=Z=0(以过管轴线的水平面为基准面)

(P-P)/ρ=(u-u)/2-h

=(3-)/2-h=-h

由静力学方程:P-Rρ气g=P-Rρ水g

(P-P)/ρ水=Rg=×=

即 -h=, h=J.kg

本题目有题图titu060

54.(20分) 题号:1315 第1章 知识点:357 难度:最难

用离心泵将密闭储槽中 20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液

面高度差为10m,密闭槽液面上有一真空表 P读数为600mmHg(真),泵进口处真空表P

=70mm,流量系数α= ,

读数为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径dU形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为(2)泵出口处压力表P*****答案*****

,试求: (1)出口管路中水的流速。

与P

相距。

(与图对应)的指示值为多少(已知P

⑴∵V=αA(2ρ△P/ρ)=αA(2△P/ρ)

△P=Rg(ρo-ρ)=××(13600-1000)=×10

V=(π/4)××10×2/1000)

.s

=×××10) = m]

∴u=V/)=×)=[

⑵选低位水池的水平为基准面,取1-1、2-2两截面列柏努利方程:

/2g)+Σhf′

Z+(p/ρg)+(u/2g)+H=Z+(p/ρg)+(u

u= u= 0 Z= 0 p/ρg≈0

O)

∴H=Z+Σhf ′-(p/ρg) =10+(44/+×=(mH

再选泵入口管所在面为基面,取3-3、4-4两截面列柏努利方程:

/2g)

Z+(p/ρg)+(u/2g)+H=Z+(p/ρg)+(u

(p/ρg)=H-ho -[(u-u)/2g]+H真

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