流体流动习题

流体流动内容小结

能量衡算导出柏努利方程: 2 u12P1u2gZ1???We?gZ2??

2?2

柏式适用范围(前提):连续稳定的实际流体。 （将柏式进行纵向、横向剖析得：） 当??0 则 1．

P2??hf? ?hf?0 We?0上式变为理想流体柏努利方程式：

2u12p1u2p2gz1???gz2??2?2? 当u1?u2?0 上式变为流体静力学基本方程：

2．

p1p2gz1??gz2??? 当h?z1?z2

3．

p2?p1??ghV—高为h静止小液柱的体积，m3 当小液柱上浮至液面p1?pa?大气压，上式变为： 4． a

以表压为基准，则上式变为： 5． （表压）

p?gh 6．

mVF ?g? VAA

p?p??ghA—小液柱的底面积，m2 h—小液柱的高度，m p??gh?［说明］纵向剖析说明：复杂的公式是由简单的概念如密度、压强、位压头、速度等组成，证明了基本概念、基础知识的重要性。横向剖析说明柏努利方程与其它方程的联系，从柏式出发可以引导出全章所有公式。俗话讲：提纲挈领，柏式就是第一、二章的总纲领。做任何事情，只要善于抓住总纲（主要矛盾），就会事半功倍。

、三个方程（柏式、连续性方程、 第一章可用几句话概括：一个前提、二个参数（?、?）、多种应用。核心求We（或He）。 阻力计算方程） 本章以柏努利方程为主线，把相关的重要内容有机地联系起来，形成清晰的网络，如下图 所示。 h?h?h? h—管路总阻力， Jkg ?fff?f，Jkg We—净功（或有效功）1． 不含输送机械的流动系统We?0 2． 由We和流体流量ws求所需有效功率 Ne?Wews?HegVs?W 3．Weg?He,m,压头，选泵的主要依据之一。 4．ws由连续性方程计算，即 ws?Vs??uA??GA kgs G?u?—质量流速，kgm?s 5．功率与效率 功率N?Ne??NeVs?102?,kW 效率??NeN 管内湍流 (R?4000) 管内层流 （Re?2000） 1．静力流体或理想流体?hf?0 lu22．直管阻力hf?? d2 两种流型及判据Re?du??，边界层概念 牛顿粘性定律???du（适用条件） dy?2?u?1umax 2??64Re u?0.8umax 光滑管??0.3164Re粗糙管??f?Re,0.25 ?????查图 d?u2leu23．局部阻力h?f??或h?f?? 2d2 局部阻力系数?(进口为0.5,出口为1)及当量长度le 4．非圆形管当量直径de?4rH，rH?4流通截面积 润湿周边2?u?p柏努利方程式 We?g?Z???2??hf Jkg Jkg gZ—位能， 两截面选取的原则（四点） 基准面的选定—计算方便原则 2u ?动能，Jkg 2 1． u的定义式u?VsA,ms（平均值） 2． 两截面积相差很小时，大截面上（贮槽）u?0 2?d1? u2?u1?3． 圆管内连续稳态流动时?d?? ?2? u可由柏式求算（其余参数已知） 4． 某截面上 5． 流速（流量）测量 2R??A???g2?p u? C ?C?? 变压差（定截面）流量计：测速管，孔板，文丘 C?0.6~0.7，里等孔板其余C?0.98~1.0变截面 （定压差）流量计：转子流量计，气体流量校正 V?1PM s2? (??) PTV?2 s1

p?___静压能（流动力），Jkg 1．?p—两截面上压强差，若两容器开口，?p?0 绝压，表压，真空度（负表压）的概念； 液体静力学的方程： p?pa?h?g U形管压差计测两截面（容器）总势能差： g?Z??p?R??A???g 2．?—流体密度，kgm（平均值） 气体??3PMMPT0? RT22.4P0T不缔合混合液1?m??XWi?i 3．柏式应用于可压缩流体，当 用平均压强来计算?m代入 P1?P2 ?0.2时，P1 习题: 填空题：

1、0.6atm= N/m2 = mmHg

2、当大气压为98700Pa时，某系统的真空度为420mmHg，其绝对压强为 N/m2。

3、流量计有 、 等。

4、流体在?76?3mm的钢管中流动，流量为30m3/h，粘度为1cP，则Re= ，属 流动。

5、管路中流体流动时阻力分 和 .

6、湍流与层流的本质区别是：前者流体质点在 运动的同时，还有 。

7、某设备真空度为200mmHg，其绝压= kPa，其表压值为＝ mmHg。（当地大气压为760mmHg）

8、管内流动的雷诺准数表达式为Re= 。当Re 时，一定是层流流动；当Re 时，一定是湍流流动。

选择：

1、一定量的液体在圆形直管内作滞流流动，若管长及液体物性不变，而管径减为原来的1/2，则能量损失为原来的 倍。 A、2 B、4 C、16 D、1/16

2、若绝对压力P绝小于大气压力P0则要用到下列哪个公式

A、P表压=P0-P绝 B、P表压=P绝-P0

C、P

真空度

= P0-P绝 D、P真空度= P绝-P0

3、定态流动系统中，水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍，则粗管内径是细管的 倍。

A. 2 B.3 C.4 D.5

4、流体处在湍流区时，摩擦因素与Re、相对粗糙度的关系为

A、 只与Re有关 B、只与相对粗糙度有关 C、与两者都有关

5、密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管，其质量流量

为 。