化工原理流体习题.docx

1 .当地大气压为75OmHg,测得一容器内的肯定压力为360三Hf?,则真空度为mH。测得另一容器内的表压强为98OmmHg,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，其留诺数为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mso1/2（或0.5ms）4 .水在内径肯定的圆形管中稳定流淌，若质放流破肯定，当温度降低时，Rc值将O减小5 .如图所示，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过（P100X2mm的管道送往敞口高位储槽。两储槽液面高度不为16m,密封槽液面上真空表P1.读数为50OmmHg（真空度），泵进口处真空表P2读数为29OmmHg（真空度）。泵排出管路上装有一个孔板流取计，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R为170mm已知全部管路能地损失为36Jkg,试求：（1）泵的输水量（r113h）°（2）泵出口处压力表P3的指示值（KPa）I,（已知真空表与压力表相明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),11,、，、r、12X9.81×0.17×(136(X)-1(X)O)4V1000=0.7×0.785×0.072×42.03=0.01.74m=62.84mVh0.0174"斤=0.785x0.0962=2.405”S选低槽液面】-】和高液面4-4之间列伯努利方程:Pfi2g席2g乙PI=X1.o1.33=66.66«Pa1760,>90»,=×I0I.33=38.66P-760“*ZJ啜+*I6+爵夕选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程Z，受鼻H=Z吟+%h-食啜+"也,=(0-0.2)+38<6-1.0+26.46=2232mH,OIOi9.812%=22.321.0'9.81.=21.8.96"4户"d2:.1+If119.5m%2d36x2x0.096ui0.01X2.44611 .当地大气压强为750mmHg,测得一容器内的肯定压强为350mmHg,则真空度为mmHgo测得另一容器内的表压强为1340mmHg,则其绝压为mmHg。400;20902 .某水平直管输水属为私，今改为输送2许的有机物，且=2MP=O.5P/t.0设两种输液卜.，流体均在层流卜流淌，则管路两端压差为水的倍。43 .层流底层越薄，则以下结论正确的是。CA、近壁处速度梯度越小B、流淌阻力越小C、流淌阻力越大D、流体滞动程度越小4 .如图所示，水流经一扩大管段d=40mm,d2=80mm,已知CII中水的流速为2.4ms,倒U形压差计中水位差R=I50mmo试求：D水流经两测压点间的阻力损失h,(Jkg);2)如将粗管端抬高，使管段倾斜放置，而流量不变，问此时R的读数如何变更？(定性说明，不必计算)解：1)u,=(一)1.=-×2.4=0.6msdz4在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面，化简得,区+£=区+丘+人P2P2(竺力,=2.7-Az由静力学方程,PPi="1.PJgR=PMgR1.!-=g?=9.8O.15=1.47即，2.7-Az=I.47=>,=2.7-1.47=1.23g2)粗管端抬高后，管段倾斜，设抬高Z,由静力学方程得，丝二包-必=4P米由伯努禾汁方程有=-/=27-%在水的流量不变状况下，该管段的流消阻力损失不变，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O增加；降低3 .测流体流珏时，随流量增加孔板流盘计两侧压差值将,若改用转子流成计，随流增加转子(稳定时)两恻压差值将。增加；不变4 .用泵将20C水从敞口贮槽送至表压为1.5X105pa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n08X4mm的无缝钢管，吸入管长为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,两测压口的垂直距尚为05m,忽视两测压口之间的眼力，摩擦系数可取为0.02o试求：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3h);(2)压强表读数(Pa);(3)外加压头(m);(4)若泵的轴功率为IOkW,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:阀门3/4开度时管路的流最(m3h);在贮槽液面O-0'与真空表所在截面间列柏努利方程。以O-0'截面为基准水平面兴工z"+工k2gPgPS其中,%x=/+,-0(>220×-ff1.-=u.uz×-X7.2g0.12×9.81=0.204,Zo=0,uo=0,Po=O(表压)，Z=3m,p=-42700Pa俵压)代入上式，得：U=2.3ms,Q=-d2ti=f>5m'Ih4压强表读数(Pa);在压力表所在截面2-2'与容器液面3-3.间列柏努利方程。仍以0-0确面为基准水平面Z,+2-+=2,+-+-+yr,J.2g网2g点乙”-2.3'p、C1.5X1.OSI(X)2.323.5+=16+0+0.02X×2fi100Og100OXg0.129.81.解得，P2=323x1.O$Pa(表因外加压头(m);在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得，f7,、p、-P1.1.1.,、<3.23×IO,+0.4270snW=(z,-z.)+H(=0.5+0Pg-I(XX)×9.81.=37.8/zr泵效率.,HQp37.8×65×100(),Ne=6.687kw1023«X)×102故=M/N=66.87%若离心泵运行一年后发觉有气缚现象，缘由是进口管有泄KU1、流体在等径水平直管的流淌系统中，层流区：压强降与速度的一次方成正比；完全湍流区：压强降与速度的次方成正比.一次方,平方2、当地大气压为745mmHg,测得一容器内的肯定压强为345mmHg,则真空度为mmHg。测得另一容器内的表压强为1355mmHg,则其肯定压强为mmHg。400mmHg,2100mmHg3、水力半径的定义是,流道面积/浸润周边4、某流体在直管中作层流流淌，在流速不变的状况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的倍。055、转子流量计的主要特点是()。C（八）恒截面、恒压差；(B)变裁面、变压差；(C)恒流速、恒压差；(D)变流速、恒压差。6、层流与湍流的本质区分是()<.D（八）湍流流速>层流流速；(B)流道做面大的为湍流，截面小的为层流；(C)层流的雷诺数<湍流的雷诺数；(D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。7用泵将密度为850kg11rj,粘度为190CP的重油从贮油池送至敞11高位槽中，升扬高度为20mo输送管路为1.08×4mm的钢管，总长为100Om(包括直管长度与全部局部阻力的当最长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流成，其油水压差计的读数R=500mmo孔流系数Co=0.62,水的密度为100O/m3。孔板流量计的计算公式为：U0=Co2gR(p,-p)pjo5试求：(1)输油量是多少m3h?(2)若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。解:(1)UO=Co2gR(p,-P)p5=0.622x9.81x05x(10OO-850)/850=0.816msVh=0.816×0.785×(0.08)2X3600=14.76m7h(2)在贮油池和高位槽间列柏努利方程，化简得：We=hg+hfu=0.815×(801.00)2=0.522msRe=0.1×0.522×850(190×103)=234<2300=64Re=64234=0.274hf=0.274×(1OOOO.1)×(0.52272)=373.3JkgWe=20X9.81+373.3=569.5JkgNe=WeWs=569.5×(14.76×850/3600)/(1OOO×0.55)=3.61kW1 .测流体流量时,随着流体流星增加,孔板流计两侧压差值将若改用转子流底计测於，当流以增大时，转子两端压差值将。、增大;不变2 .空气的黏度随温度上升而（增大，减小，不变）。增大3 .当不行压缩志向流体在水平放置的变在管路中作稳定的连续流淌时,在管子直径缩小的地方，其静压力。B（八）变大（B）变小（C）不变（D）不确定4 .在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数值C（八）与光滑管一样（B）只取决与Re（C）只取决与相对粗糙度（D）与粗糙度无关5 .常压下，用水逆流汲取混合气中氨的流程如图所示，用泵将敞口水池中的水输送至汲取塔塔顶，并经喷喘喷出，水流量35m'h0泵的入口管为01O8mm4m11无缝钢管，出口管为岁76mmx3nm无缝钢管。池中水深为1.5m,池底至塔顶喷啸入口处的垂直跑离为20m.水流经全部管路的能量损失为46Jkg（不包括喷嘴），泵出口管与喷嘴连接处的表压为XkPa。设初选泵的效率为60%,试求该初选泵的轴功率（水密度以100okgm'计）。解：如图，取水池液面为1-1,截面，塔顶喷嘴入口处为2-2,械面,并以1-裁面为基准水平面。在1-1'和2-2'截面间列伯努利方程zg+g"j+叱=Z2g+g“：+今+ZP,叱=（马-4）g+；-W）+欧S+叼P其中Z1=O,P1=O（表M10压），P2=34x10'P”（表压）z?=20-1.5=18.5，夕=I（XX）依/六gw,=427/收_4=35/3600、,喷头人口处水流速0.78540.785XO.O72$将以上各值代入，可得输送水所需的外加功W=18.5×9.81+Ix2.53'+-4-+42=260.7JIkgr2100o又因水的质量流量=5R=353600000=972依/s为所以泵的有效功率为N,=Wfqn,=260.7x9.72=2534W=2.534AW当泵效率为60%时，其轴功率N=M=鬻=4.22kW为().61 .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，流体在网形管内为层流时的摩擦系数=;若流体在管内为完全湍流流消时,摩擦系数人与无关，只是的函数°0.04,Re,管子相对粗糙度3 .某液体在内径为d。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d2(d2=d2)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F图所示，用泵将航槽A内密度为880kgr113,粘