化工原理 题库 流体计算题

*****答案*****

⑴∵V=αA(2ρ△P/ρ)=αA(2△P/ρ) △P=Rg(ρo-ρ)=0.17×9.81×(13600-1000)=2.1×10

V=0.7(π/4)×(0.07)(2.1×10×2/1000)

=0.7×0.785×(0.07)(4.2×10) =0.0174 m.s

∴u=V/(0.785d)=0.0174/(0.785×0.1)=2.22[m.s

]

⑵选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面列柏努利方程：

Z+(p/ρg)+(u/2g)+H=Z+(p/ρg)+(u

/2g)+Σhf′

u= u= 0 Z= 0 p/ρg≈0

∴H=Z+Σhf ′-(p/ρg) =10+(44/9.81)+0.6×13.6=22.7(mH

再选泵入口管所在面为基面，取3-3、4-4两截面列柏努利方程：

Z+(p/ρg)+(u/2g)+H=Z+(p/ρg)+(u

/2g)

(p/ρg)=H-ho -[(u-u)/2g]+H真

(u-u)/2g≈0

p=ρg(H-ho +H真)=1000×9.8(22.7-0.1-0.294×13.6)

=1.8×10

Pa=1.8大气压(表)

O)

p

本题目有题图titu061

55.(18分) 题号:1316 第1章 知识点:240 难度:最难

有一串联水平管路已知d

l=100m, l=50m, l=40m, d=100mm,

=50mm,d=40mm(皆指内径)。现有20℃的水沿管路作湍流流动，若允许产生的最大压

O，试求水的最大流量， m

.h

。 管路局部阻力可不计。 水在20℃时物性：

强降为6mHρ=1000kg.m

，μ=0.001Pa·s，摩擦系数λ=0.3164/Re

*****答案*****

d=0.5d u=4u Re=2Re d=0.4d

u=6.25u Re=2.5Reλ=0.3164/Re

λ=0.3164/(2Re)=0.3164/1.19Re=0.841λ

λ=0.795λ

/2g)

Hf=λ(l/d)(u/2g)+λ(l/d)(u

+λ(l/d)(u/2g)

/2g+1000×

=1000λ(u/2g)+1000×0.841λ/2g

(4u)

0.79λ(6.25u)

=2319.6λu

=2319.6u(d

u

[0.3164μ

ρ

)/ )]

=2319.6u(0.1

×1000

[0.3164×(0.001)

)]=41.27u

)/

Hf =6m

∴u=6/41.27=0.1454 u=0.3322m.s

.h

V=(π/4)du=(π/4)0.1×0.3322×3600=9.39m

56.(20分) 题号:1318 第1章 知识点:754 难度:最难

如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m， 输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面0.8m处, 孔径为20mm，孔流系数为0.61。 管路为φ57×3.5mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m，其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m 。水的密度为1000kg.m似为λ= 0.3164/Re当水的流量为6.86m.h

，水的粘度为1cp,摩擦系数近

。

。U形管中指示液均为水银, 其密度为13600kg.m

时，试确定：(1)水通过泵所获得的外加能量为多少? (2)在孔

为多少? (3)孔板流量计的U形管

板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R中指示液读数R*****答案*****

为多少?

⑴u=Vs/(0.785d)=6.86/(0.785×0.05×3600)=0.971m.s

Re=0.05×0.971×1000/(1×10)=48550

λ=0.3164/Re=0.1364/48550=0.0213

取贮水池液面为1-1截面,高位槽液面为2-2截面,并以1-1截面为基准面,列柏努利方程式：

/2+∑hf 1 - 2

Zg+p/ρ+u/2+W=Zg+p/ρ+u

式中: Z=0, Z=10m,u≈u≈0, p=p

/2)

W=Zg +∑hf 1 - 2 =Zg +λ[(l+∑le )/d](u

/2)

=10×9.81+0.0213×(250/0.05)×(0.971

⑵以A点为2′-2′截面, 在1-1与2′-2′截面间列柏努利方程式

′/2)+

Zg +(p/ρ)+(u/2)+W=Z′g+(p′/ρ)+(u

∑hf 1 - 2 ′

=u

式中: Z=0, u≈0, p=pa , p=pA , Z=9.2m, u

(p′-p)/ρ=(pA -pa )/ρ

/2)

/2)

=W-Z′g-(u/2)-λ[(l+∑le )/d](u

=148.3-9.2×9.81-0.971/2-0.0213(50/0.05)(0.971

pA -pa =47.5366×1000=47536.6N.m