材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第四章

(吉澤升版)

4.1 已知管徑d=150 mm,流量Q=15L/s,液體溫度為 10 ℃,其運動粘度係數ν=0.415cm2/s。試確定:(1)在此溫度下的流動狀態;(2)在此溫度下的臨界速度;(3)若過流面積改為面積相等的正方形管道,則其流動狀態如何? 解:流體平均速度為:

雷諾數為:

故此溫度下處在不穩定狀態。

因此,由不穩定區向湍流轉變臨界速度為:

由不穩定區向層流轉變臨界速度為:

若為正方形則故為湍流狀態。

4.2 溫度T=5℃的水在直徑d=100mm的管中流動,體積流量Q=15L/s,問管中水流處於什麼運

動狀態?

解:由題意知:水的平均流速為:

查附錄計算得T=5℃的水動力粘度為

根據雷諾數公式 故為湍流。

4.3 溫度T=15℃,運動粘度ν=0.0114cm2/s的水,在 直徑d=2cm的管中流動,測得流速v=8cm/s,問水流處於什麼狀態?如要改變其運動,可以採取哪些辦法? 解:由題意知: 故為層流。 變運動狀態。

4.5 在長度L=10000m、直徑d=300mm的管路中輸送重γ=9.31kN/m3的重油,其重量流量G

升高溫度或增大管徑d均可增大雷諾數,從而改

=2371.6kN/h,求油溫分別為10℃(ν=25cm2/s)和40℃(ν=1.5cm2/s)時的水頭損失 解:由題知: 油溫為10℃時

40℃時

4.6某一送風管道(鋼管,⊿=0.2mm).長l=30m,直徑d=750 mm,在溫度T=20℃的情況下,送風量Q=30000m3/h。問:(1)此風管中的沿程損失為若干?(2)使用一段時間後,其絕對粗糙度增加到⊿=1.2mm,其沿程損失又為若干?(T=20℃時,空氣的運動粘度係數ν=0.175cm2/s)

解:(1)由題意知:

由於Re>3.29*105,故

(2):同(1)有

??1d??1.74?2lg?????2?0.022

4.7直徑d=200m,長度l=300m的新鑄鐵管、輸

送重度γ=8.82kN/m3的石油.已測得流量Q=0.0278m3/s。如果冬季時油的運動粘性係數ν1=1.092cm2/s,夏季時ν2=0.355cm2/s,問在冬季和夏季中,此輸油管路中的水頭損失h1各為若干?

解:由題意知 冬季

同理,夏季有 因為

第五章 邊界層理論

由布拉休斯公式知:

5.2流體在圓管中流動時,“流動已經充分發展”的含義是什麼?在什麼條件下會發生充分發展了的層流,又在什麼條件下會發生充分發展了的湍流?

答: 流體在圓管中流動時,由於流體粘性作用截面上的速度分佈不斷變化,直至離管口一定距

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4