流体流动与机械习题课的题

流体流动与输送机械习题课

一、书 1－30

二、用压缩空气将密度为1200 kg/m3的碱液自低位槽送至高位槽，两槽的液面维持恒定。管子规格为φ60×3.5mm，各管段的能量损失分别为

12m

?Wf,AB??Wf,CD?u2，?Wf,BC?1.5u2（J/kg）

（u为碱液在管内的流速）。两U形压差计中的指示液均为水银，R1=60mm, h=100mm。试求（1）压缩空气的压力p1；（2）U形压差计读数R2。

4m 附图

三．如图示常温水由加压贮槽A以2.94kg/s的质量流量流向敞口高位槽B，两槽液面恒定，液面间距为4.43m，管路中装有孔板流量计和一个截止阀，已知管道为?57×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度（不包括截止阀）总和为60m，截止阀在此开度时的局部阻力系

3数?=7.5。设系统为完全湍流，管路摩擦系数 ?为0.026，已知汞的密度为13600 kg / m，水

的密度为1000kg/ m3。求：

？ B （1）加压贮槽A液面上方所需表压为多少 kPa

（2）阀门前后的压强差?pab(Pa)及汞柱压差计的读数R2(mm)；

（3）若将阀门关小，现读得孔板流量计的读数

?z a b A R1 R2 R1为原来的0.81倍，设系统仍为完全湍流，?近似不变，孔板流量计的孔流系数不变，求流速为原来的多少倍？截止阀阻力系数?变为多少？ （4）定性分析阀门前a点的压强如何变化？（给出结论及分析过程）

四、某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H＝18－6×105Q2 （H单位为m，Q单位为m3/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敞口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度）,管子的规格?46×3mm，摩擦系数可取为0.02， 2 2 试计算： （1）输水量m3/h；

3m 3

（2）若泵的效率为65％，水的密度为1000kg/m，离心 1 1 泵在运转时的轴功率KW；

（3）若将输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为0.5kgf/cm2(表压)，其它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）

五、 如附图所示，高位槽中水分别从BC与BD两支路排出，其中水面维持恒定。高位槽液面与两支管出口间的距离为10m。AB管段的内径为38mm、长为28m；BC与BD支管的内径相同，均为32mm，长度分别为12m、 15m（以上各长度均包括管件及阀门全开时的当量长度）。各段摩擦系数均可取为0.03。试求：

（1）BC支路阀门全关而BD支路阀门全开时的流量；

（2）BC支路与BD支路阀门均全开时各支路的流量及总流量。 六、如附图所示，水由高位槽经管道从喷嘴流入大气，水槽中水位恒定。已知d1=125mm ，d2=100mm ，喷嘴内径d3=75mm，U形压差计的读数R＝80mmHg。若忽略水在管路中的流动阻力，求水槽的高度H及喷嘴前压力表读数。 七、

如图所示的输水实验装置，已知泵进、出管路直径相同，内径均为65mm，两水池液面间的垂直距离为15m，孔板流量计的孔径为25mm，流量系数为0.62。已测得孔板流量计U形压差计R1＝0.4m，泵进、出口间U形压差计R2＝1.5m，指示液均为汞。试求：

（1）泵的有效功率； （2）管路系统的总压头损失； （3）写出此管路特性方程。

15m R1 附图

10 R2 附图