化工原理 题库 流体计算题

水在内径为250mm的钢管内流动。 已知截面1－1处的流速为1m.s，测压管中水柱

高为1m；在截面2－2处管内径为150mm。试计算在截面1－1与2－2处产生的水柱高度差h为多少m水柱？（忽略阻力损失） *****答案*****

在截面1－1与2－2间列柏努利方程：

/ρｇ

Z＋ｕ/(2ｇ)＋P＝0

/ρｇ＝Z＋ｕ/(2ｇ)＋P

Z＝0，Z

P/(ρｇ)＝1mHO，ｕ＝1m.s

/(2ｇ)

∴P/(ρｇ)－P/(ρｇ)＝ｕ/(2ｇ)－ｕ

ｕ＝ｕ（d/d）＝1×（250/150）＝2.78m.s

∴h＝P/(ρｇ)－P/(ρｇ)

O

＝2.78/（2×9.8 1）－1/(2×9.81)＝0.343mH

本题目有题图titu031

21.(10分) 题号:1282 第1章 知识点:300 难度:中等

图示为水泵进水管的装置。 管子尺寸为φ57×3.5mm；管的下端位于储水池水面下2m，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为12ｕ4m水柱；由1－1至2－2截面的沿程压头损失为9ｕ少m

.h?

/（2ｇ）；截面2－2处的真空度为/（2ｇ）。试求：进水管的流量为多

*****答案*****

以水面与2－2截面列柏努利方程：

Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＋∑H

O /2ｇ

Z＝0，ｕ＝0，P＝0，Z＝3m，P/ρｇ＝－4mH

∑H＝12ｕ/2ｇ＋9ｕ/2ｇ＝21ｕ/2ｇ＝21ｕ

21ｕ/2ｇ＋ｕ/2ｇ＝22ｕ/2ｇ＝4－3＝1m

∴ｕ＝（2×9.81/22）＝0.94m.s

.h

∴V＝3600×0.785（0.05）本题目有题图titu032

×0.94＝6.64m

22.(12分) 题号:1283 第1章 知识点:310 难度:中等

水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？ *****答案*****

在两测压孔之间列柏努利方程式：

Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＝Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＋h

∴h

-P

）/ρｇ－（Z

－Z

）－（ｕ

－ｕ

）/2ｇ

＝（P

＝（P－P）/ρｇ－Z－（ｕ－ｕ）/2ｇ

由静力学方程式可得

－ρ）/ρ＋Z

）/2ｇ

（P－P）/ρｇ＝ｈ（ρ

∴h＝h（ρ-ρ）/ρ－（ｕ－ｕ

u＝1m.s，ｕ＝ｕ×（d/d）＝4m.s

∴h＝0.2×12.6－（16－1）/（2×9.81）

O＝1755mmHO＝17221Pａ

＝1.755mH本题目有题图titu033

23.(8分) 题号:1284 第1章 知识点:640 难度:中等

15℃水在内径为10mm的钢管内流动，流速为0.15 m.s层流还是湍流？（2）如上游压强为7kgf.cm15℃水的密度为999.1kg.m*****答案*****

，试问：（1）该流动类型是

？

，流经多长管子，流体的压强降至3kgf.cm

，粘度为1.14cp。

（1）Re＝dｕρ/μ ＝0.010×0.15×999.1/（1.14×10 ＝1314＜2000 该流体作层流流动

）

（2）根据泊谡叶方程式 ΔP＝32μｌｕ/d

/（32μｕ）

∴ｌ＝ΔPd

＝（7－3）×9.81×10×0.01/（3 2×1.14×10×0.15）＝7171m

24.(10分) 题号:1285 第1章 知识点:100 难度:中等

某受压设备，用串联U形管压差计测量其表压，装置如附图所示，写出1、2、3、4各点及P的压强计算式。（连通U形管压差计水银面上充满水） *****答案***** 以表压为基准：

ｇ

ｇ

P＝Rρ

P＝P－Rρｇ＝Rρｇ－Rρｇ

ρ

P＝P＝Rρｇ－Rｇ

P＝P＋Rρ

＝（R＋R）ρｇ

ｇ－Rρｇ

P＝P－Rρ

＝（R＋R）ρｇ－（R＋R）ρｇ

本题目有题图titu034

25.(10分) 题号:1286 第1章 知识点:100 难度:中等

一直立煤气管，在底部测压管测得水柱差h得水柱差h

＝115mm，管外空气的密度ρ

＝100mm，在H＝20m高处的测压管中测

，求管中静止煤气的密度ρ

＝1.29kg.m