1. 流体流动-计算题（题目）
[40] j01a10061
水平串联的两直管1、2，管内径d1=d2/2，管道1长为100m 。已知流体在管道1中流动的Re,1=1800，流动阻力?hf,1=0.64m液柱，?hf,2=64mm液柱，试计算管道2的长度。设局部阻力可略。
[43] j01a10066
一输油管，原输送ρ1 =900kg/m3 ，μ1 =1.35P的油品，现改输送ρ2 =880kg/m3 ，
μ2 =1.25P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ms )有何变化?(用百分数表示)
[59] j01b10016
如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d1=40mm，d2=80mm,倒U形压差计读数R=170mm，试求：
(1)水流经扩大段的阻力hf。
(2)如将粗管一端抬高、流量不变，则读数R有何改变？
[66] j01b10048
4
用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为9.807×10Pa，水槽液面恒定，其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m，在某送液量下,泵对水作的功为317.7J/kg，管内摩擦系数为0.018，吸入和压出管路总长为110m (包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度)。输送管尺
33
寸为φ108×4mm，水的密度为1000kg/m。求输水量为多少m/h。
6
1. 流体流动-计算题（题目）
Ws=g(z2－z1)＋p2(表)/?＋u2/2＋?hf， ?hf=?(L/d)?u2/2 即 317.7=9.81?20+9.807?104/1000+(1+0.018?110/0.10)u22/2 ∴u2=1.50 m/s
∴V=1.50?(?/4) ?(0.10)2=1.18?10-2 m3/s=42.5 m3/h
22
[70] j01b10052
3
用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将密度为800kg/ m、 粘度为20cP的有机溶剂由敞口贮槽输至反应
23
器。反应器内压强为4kgf/cm(表压)，钢管总长25m (包括局部阻力)，流量为6m/h，测得泵的轴功率为1.454kw, 试确定泵的效率。
[72] j01b10060
在?108?4mm的圆直管内用毕托管测管轴心处气体的点速度。已知该气体是平均分子量为40的混合气体,气温32℃,压强为200mmH2O(表压），粘度为0.02cP。外界大气压为1atm。使用U形压差计测压差，指示液为水，压差计读数为10mm。Re,max与u/vmax的对应关系如下表所示，试计算气体流量。（u,v分别表示平均流速与点流速）
4444
Re,max 10 2?10 3?10 ≥5?10
7
1. 流体流动-计算题（题目）
u/vmax 0.78 0.80 0.81 0.82
[78] j01b10068
某油品在管内作层流流动，Re=1050,若要求输送量增加一倍但因摩擦损失而引起的压降不允许增大，拟用改换更大管径的管子方法解决。试计算更换后与更换前的管内径之比d2/d1。
[87] j01b10077
34
某光滑直管用以输送清水(?1=1000kg/m、?1=1cP)，已知Re,1=10。现拟将该管路用于输送冷冻盐水
3
(?2=1186kg/m、?2=2.3cP)，并要求因摩擦阻力引起的压降不变。设局部阻力可略。试计算冷冻盐水与清水
350.25
的质量流量之比W2/W1。(当3?10 ? Re ? 1? 10，?= 0.3164/Re)
[91] j01b10088
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汽化现象，收缩管的管径应
3
限制在多大尺寸以上？不考虑阻力。当地大气压为97kPa，40℃水的密度为992kg/m，饱和蒸汽压pv=7.38kPa。
[93] j01b10090
利用虹吸管将池A中的溶液引出。虹吸管出口B与A中液面垂直高度差h=2m。操作条件下, 溶液的饱
4 2
和蒸汽压pv=1.23×10N/m。
试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度
3
=1000kg/m,当地大气压为760mmHg。
8
1. 流体流动-计算题（题目）
[96] j01b10094
在实验室流体沿程阻力测定装置上，对内径d=42mm的无缝钢管进行测试。流体为20℃的水
333
(?=10kg/m，?=1.0cP)，测试段管长L=1.5m。当流量为11m/h时，倒U形压差计(水面上侧为空气，空气
3
密度?i?4.4kg/m)读数为170mm，试计算由此算得的摩擦系数?与按布拉修斯公式算得的?光的相对误差。
[99] j01b10099
5
某油品在?89 ?４mm的无缝钢管中流动。在Ａ和Ｂ的截面处分别测得表压强p1＝15.2?10Pa，p2＝
5
14.8?10Pa。试计算管路中油品的流量。已知：Ａ、Ｂ间长为40m，其间还有2个90°弯头(每个弯头的当
3
量长度Le＝35d)，?油＝820kg/m，μ油＝121cp。
[100] j01b10103
如图所示的管路系统中，有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，流量系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降为6×104 Pa，AB段摩擦系数λ取为0.022，试计算：
⑴液体流经AB段的压强差；
⑵若泵的轴功率为800W，效率为62%，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知：操作条件下液体的密度为870kg/m3 ，U形管中的指示液为汞，其密度
3
为13.6×10 kg/m3。
3
uo =Co [2gR(ρi-ρ)/ρ]0.5 = 0.63[2×0.6×9.81(13.6×10-870)/870] 0.5 =8.27m/s ；
u=(do /d) 2 uo =(16.4/33) 2 ×8.27=2.043m/s；W=2.043×[(π/4)×0.0332 ]×870=1.52kg/s； ⑴流体流经AB段的压强差
在A与B两截面间列伯努利方程(管中心线为基准面)：
ZA g+(pA /ρ)+(uA 2 /2)=ZB g+(pB /ρ)+(uB 2 /2)+Σhf ；ZA =ZB；uA =uB；
Σhf =λ(L/d)(u2 /2)+(6×104 /ρ)=0.022×(30/0.033)×(2.0432 /2)+(6×104 /870)=111J/kg；
9
1. 流体流动-计算题（题目）
∴pA -pB =ρΣhf =870×111=9.66×10Pa；
⑵Ne=800×0.62=496W；AB段所消耗的功率 Nf=WΣhf =1.52×111=168.7W ∴Nf/Ne=168.7/496=0.34=34％ [102] j01b15061
如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm，长2m的钢管。泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只，闸阀一只，90℃弯头4 只。在压出管路上还装有孔
2
板流量计，孔板孔径为40mm，孔流系数Co=0.62，水银压差计读数R=456mm。吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm
3
(表压)，碱液密度ρ=1100kg/m，泵的效率η=0.6，直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道近似取相同值)，弯头ζ=0.75，标准阀ζ=6，闸阀ζ=0.17，孔板ζ=8，试求泵所需功率。
4
Ｖ=(π/4)×0.042×0.62[2g×0.456×(13.6×103-1100)/1100] 0.5=0.00786m3/s u1=0.00786/[(π/4)×0.12]=1.0m/s u2=1.0×(0.1/0.07) 2=2.04m/s
22
ΣHf =(0.02×2/0.1+0.5)×1.0/2g+(0.02×30/0.07+4×0.75+6+0.17+8)×2.04/2g
=5.51m
He=5.51+(20-1.5)+0.5×104/1100+2.042/2g=28.77m Na=28.77×0.00786×1100×9.81/(103×0.6)=4.07kw [103] j01b15073
3
用泵将密度为850kg/m，黏度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm
3
的孔板以测定流量，其U形油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62，水的密度为1000kg/m。试求:
3
⑴输油量是多少m/h?
⑵若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
0.5
⑴u0=Co[2gR(ρi-ρ)/ρ] =0.62[2×9.81×0.5×(1000-850)/850]=0.816m/s
23
Vh =0.816×0.785×(0.08)×3600=14.76m/h
2-3
⑵u=0.816×(80/100)=0.522m/s Re=0.1×0.522×850/(190×10)=234<2300
2
λ=64/Re=64/234=0.274 Σhf =0.274×(1000/0.1)×(0.522/2)=373.3J/kg We=20×9.81+373.3=569.5J/kg Na=We·w/η=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw
10