化工原理流体习题.docx

1 .当地大气压为75OranHg,测得一容器内的肯定压力为36OnIm近，则真空度为mH。测得另一容器内的表压强为980三Hg,则其肯定压强为KPa,5.311HO;230.66KPa2 .液体在圆形管道中流淌，假如只将流量增加一倍后仍为层流流淌，则阻力损失为原来的倍：假如保持流量不变只将管径增加一倍，则阻力损失为原来的倍。2：1/43 .已知某油品在圆管中稳定流淌，其宙诺数为1600。测得此时管中心处的点速度为1.ms,则此管截面上的平均速度为m/s。1/2（或0.5ms）4 .水在内径肯定的圆形管中稳定流淌，若质量流量肯定，当温度降低时,Re值将一。减小5 .如图所示，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过d>100X2mm的管道送往敞口高位储槽.两储槽液面高度差为16m,密封槽液面上真空表P1.读数为500皿n1.1.g（真空度），泵进口处真空表6读数为290三11g（真空度】泵排出管路上装有个孔板流量计，其孔口直径为70mm,流量系数为0.7,所接U型水银压差计读数K为17Om1.nO已知全部管路能量损失为36Jkg,试求：（1）泵的输水量（m,/h）。（2）泵出口处压力表R,的指示值（KPa）°（已知真空表与压力表相距02m）（3）包括全部局部阻力的当量长度在内的管路长度。（已知摩擦系数为0.01)(1)匕=G5户酹迈选低槽液面1-1和高液面4-4之间列伯努利方程:4+&+叽，=2,+庄+液+工Pg2gPg2g乙>,=500×101.33=66.66APa760。90/J,=×IOI.33=38.66Pw*760”=(Z,-4%+Z%-=16+66.660IO3×9.8136+=26.46wW,O9.81选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程小食+&H%+中小ZHA=(Z1.Z,+4+H-H(PSPS(0-0.2)+38.66x10'10-X9.81Pf=22.32X10,9.81=218MkPa(3),d2记竺=迎警wu2().01X2.4()521 .当地大气压强为750mmHg,测得一容器内的肯定压强为350InmHg,则真空度为mmHg测得另一容器内的表压强为1340三Hg,则其绝压为Inn1.Hgo400：20902 .某水平直管输水量为%,今改为输送2%的有机物，且4=2k0=()5p,。设两种输液下，流体均在层流下流淌，则管路两端压差为水的倍。43 .层流底层越薄，则以卜结论正确的是。CA、近里处速度梯度越小C,流淌阻力越大B、流淌阻力越小D、流体湍动程度越小4 .如图所示，水流经一扩大管段d=40mm,d;-80mm,已知d中水的流速为2.4ms,倒U形压差计中水位差R=I50mm。试求：1）水流经两测压点间的阻力损失h,（J/kg）：2）如将粗管端抬高，使管段倾斜放置，而流量不变，问此时R的化简得,区+式=区+也+%P2P2'=2406=27p2,2,由静力学方程，P2-Pi=鼠JgRNPKgR=4=9.81.15=1.47Pa即，2.1-hf=1.47=>z=2.7-1.47=1.237.?2）粗管端抬高后，管段倾斜，设抬高Z,由静力学方程得，由伯努利方程有区二区一¾=注五一=2.7P2在水的流量:不变状况下，该管段的流淌阻力损失不变，因此R不变。1 .流体在变径管中作稳定流淌，在管径缩小的地方其静压能减小2 .气体的粘度随温度上升而,水的粘度随温度上升而0增加：降低3 .测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将.若改用转子流量计，随流量增加转子(稳定时)两恻压差值将。增加；不变4 .用泵将20C水从敞Ij贮槽送至表压为1.5X10；Pa的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路为f1.O8X4mm的无健钢管，吸入管氏为20m,排出管长为100m(各段管长均包括全部局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa,两测压口的垂直距离为05m,忽视两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.02。试求：(1)阀门3/4升度时管路的流量(2)压强表读数(Pa)；(3)外加压头(m)；(4)若泵的轴功率为IOkk求泵的效率；(5)若离心泵运行一年后发觉有气缚现象，试分析其缘由。解:(1)阀门3/4开度时管路的流量流量)；在贮槽液面0-0'与真空表所在截面IT'间列柏努利方程。以O-0'截面为基准水平面°+=1+¾+a其中,”=0.02×-×=0.204«?,2g0.12x9.811Zo-O,u,=0,p1,=0（表压），ZI二3m,p=-42700Pa（表压）代入上式，得：u1.=2.3ms,Q=(2)压强表读数(Pa)；在压力表所在截面22'与容器液面3-3'间列柏努利方程。仍以OO,截面=16+0+为基准水平而35+1.Ji+0,021.1.I(XX)×g0.12x9.81解得，R=3.23X"(表压)(3)外加压头加)：在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得,z)+Z+w=0.5+PS3.23i0,÷0.427X1.O5I(XX)×9.81(4)泵效率NT=37.8X65X100O36(X)X102=6.687AW故=Ne/N=66.87%若离心泵运行一年后发觉有气缚现象，缘由是进口管有泄露。1、流体在等径水平直管的流淌系统中，层流区：压强降与速度的次方成正比：完全湍流区：压强降与速度的次方成正比。一次方，平方2、当地大气压为74511mHg,测得一容器内的肯定压强为345mmHg,则真空度为mmHg。测得另一容器内的表压强为1355mHg,则其肯定压强为mmHg。4OOmmHg,2100mmIIg3、水力半径的定义是R=J流道面积/浸洞周边4、某流体在直管中作层流流淌，在流速不变的状况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的倍。0.55、转子流量计的主要特点是()C（八）恒截面、恒压差；(B)变截面、变压差：(C)恒流速、恒压差；(D)变流速、恒压差。6、层流与湍流的本质区分是()。D（八）湍流流速层流流速：(B)流道截面大的为湍流，截面小的为层流；(C)层流的雷诺数<湍流的雷诺数：(D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。7.用泵将密度为850kgm粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为小108X4mm的钢管，总长为100Om(包括直管长度与全部局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80m111的孔板以测定流量，其油水压差计的读数K=500三o孔流系数Co=062,水的密度为100O/m1.孔板流量计的计算公式为：u,=C,2gR(p'-p)p产。试求：(1)输油量是多少m'/h?(2)若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。解：(1)Uo=Co2gR(Pr-P)/P5=0.622X9.81×0.5×(1000-850)/850=0.816msVt,=0.816X0.785X(0.08)2X360O=14.76m7h(2)在匕油池和高位槽间列柏努利方程，化简得：We=hg+hfu=0.815×(80100)j=0.522msRe=O.1X0.522×850/(190×103)=234<2300=64Re=64234=0.274hf=O.274X(1000/0.1)X(0.52272)=373.3JkgWe=20×9.81+373.3=569.5JkgNe=WeW=569.5×(14.76×8503600)(1000×0.55)=3.61kw1 .测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将八增大：不变2 .空气的黏度随温度上升而(增大，减小，不变)。增大3 .当不行压缩志向流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流淌时，在管子宜径缩小的地方，其静压力。B（八）变大(B)变小(C)不变(D)不确定4 .在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数值C（八）与光滑管样（B）只取决与Re（C）只取决与相对粗糙度（D）与粗糙度无关5 .常压下，用水逆流汲取混合气中氮的流程如图所示，用泵将敞口水池中的水输送至汲取塔塔顶，并经喷嘴喷出，水流量35m3h°泵的入口管为第08mm4mm无缝钢管，山口管为Q6mm3mm无健钢管。池中水深为1.5m,池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m。水流经全部管路的能量损失为46Jkg（不包括喷嘴），泵出口管与喷嘴连接处的表压为34kPa.设初选泵的效率为60%,试求该初选泵的釉功率（水密度以100okgm'计）。解：如图，取水池液面为1-1,截面，塔顶喷嘴入口处为2-2'截面,并以1-1'截面为基准水平面。在11'和2-2'截面间列伯努利方程叱=z）g+J但一硝+Z叼*P其中z1=0.p,=0(表M10压)，p2=34×IO,Pa(表压)Z2=20-1.5=I8.5wp=100O依/六gw,=4Znkg喷头入口处水流速435/36000.785%一().785X0.()7,=2.53nIs将以上各值代入，可得输送水所需的外加功I彳4x103W=18.5×9.81+-×2.532+-+42=26O.7/kgt2I(XX)又因水的质量流量=%R=353600000=972依/s为所以泵的有效功率为NC=Wfqn=260.7x9.72=2534W=2.534AIVN2534、与泵效率为60%时，其轴功率为N=W=4.22kW1 .某设备上方压力表示数为53kPa,当地大气压为102kPa,则该设备的绝压为kPa。1552 .当Re=1600时，流体在圆形管内为层流时的摩擦系数A=；若流体在管内为完全湍流流涧时，摩擦系数与无关，只是的函数“0.04,Re,管子相对粗糙度3.某液体在内径为由的水平管路中稳定流淌，其平均流速为U,当它以相同的体积流量通过等长的内径为4d=dJ2)的管子时，若流体为层流，则压降DP为原来的倍。CA.4；B.8；C.16；D.32、4.如下图所示,用泵将贮槽A内密度为880kgm粘度为4cP的油用回59""4"的管道送至设备B,设备B内液面上方压力表读数为29.4kPa,管路总长度（包括孔板在内全部局部阻力的当量长度）为80m,管路上装有孔板流量计，孔口直径为56廊，孔流系数Q=O61.,U形管压差计指示液为水银，读数R=750m11u已知外=136（X）依/加，管内流淌的摩擦系数可按下列式子计算：层流时;1.=64Re,湍流时/1.=03164Re“巴求：(1)流量，11)7h;（2）当泵的效率,7=70%时，求轴功率。解：（1）匕=三)X0.61xO.7853X、国逆圆包幽=78.84/，（6分）(2)M=78.840