一、填空
(1)定态是指全部过程参数 。流体的连续性假定指______________________________________ 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 。直管
阻力损失体现在 。
(3)液体的黏度随温度升高而 ,气体的黏度随温度降低而 。
常温下水的黏度 Pa•s ,空气的黏度 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的
气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 ,为防
止 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为______ m/s,此值是根据 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 ,轴功率 ,泵入口处的真空度 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 曲线,____ 曲线和 曲线。这些曲线表示在一定 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选
用离心泵时,先根据 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 和________要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 ;涡轮式搅拌器的特点
是 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 ,而小
尺度的混合均匀主要来源于 。强化液流湍动的措施有___________ 、 和 。
(12)边界层是指________________ 的区
域。边界层分离的后果是 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 有关。根据表现出的不同
力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、 流体
和_____ ___流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 2时 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
2(C) BqV 代表管路系统的局部阻力损失;
(D) BqV 2代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
为2m 3/min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为 0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
一、二、三章综合练习
一、填空
(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。
(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。
常温下水的黏度 0.001 Pa•s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为__2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和 η~qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质和操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 和___扬程 __要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、高压头 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。
(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性__流体、 假塑性 流体和__涨塑性__流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 C 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
2(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 时 B 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
(C) BqV 2代表管路系统的局部阻力损失;
2(D) BqV 代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 B 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
3为2m /min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
三、解答:①p A -(pB +ρgh)=R(ρi -ρ)g
p A -p B =R (ρi -ρ) g +ρgh =[0. 02⨯(13600-1000) +0. 3⨯1000]⨯9. 81=5420p a ②∵P A >PB ,u A >uB ,∴A 流向B ,
p A 12p 12+gh A +u A =B +gh B +u B +h f ρ2ρ2
2/602/60=4. 25m /s u ==0. 737m /s ,B 220. 785⨯0. 10. 785⨯0. 24u A =h f =p A -p B
ρ22u A -u B 54204. 252-0. 7372
=-0. 3⨯9. 81+=11.2J/kg -gh +100022
③因R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ22u A -u B ,R 与角度无关,与h 无关,水平放=h f -2
置后,压差计读数不变
水平放置后,p ’A -p ’B = pA -p B -ρgh,压差变小
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为 0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
四、解答:①
②
③
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
五、解答:
①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g
R (ρi -ρ) g
ρ
②
=P A -P B ρ22u A -u B =h f -2
一、二、三章综合练习
一、填空
(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。
(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。
常温下水的黏度 0.001 Pa•s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为__2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和 η~qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质和操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 和___扬程 __要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、高压头 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。
(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性__流体、 假塑性 流体和__涨塑性__流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 C 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 2时 B 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
(C) BqV 2代表管路系统的局部阻力损失;
(D) BqV 2代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 B 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
为2m 3/min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
三、解答:①p A -(pB +ρgh)=R(ρi -ρ)g
p A -p B =R (ρi -ρ) g +ρgh =[0. 02⨯(13600-1000) +0. 3⨯1000]⨯9. 81=5420p a ②∵P A >PB ,u A >uB ,∴A 流向B ,
p A 12p 12+gh A +u A =B +gh B +u B +h f ρ2ρ2
2/602/60=4. 25m /s u ==0. 737m /s ,B 220. 785⨯0. 10. 785⨯0. 24u A =h f =p A -p B
ρ22u A -u B 54204. 252-0. 7372
=-0. 3⨯9. 81+=11.2J/kg -gh +100022
③因R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ22u A -u B ,R 与角度无关,与h 无关,水平放=h f -2
置后,压差计读数不变
水平放置后,p ’A -p ’B = pA -p B -ρgh,压差变小
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为
0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
四、解答:①
②
③
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
五、解答:
①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ=h u 22
A -u B
f -2
②
11
一、填空
(1)定态是指全部过程参数 。流体的连续性假定指______________________________________ 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 。直管
阻力损失体现在 。
(3)液体的黏度随温度升高而 ,气体的黏度随温度降低而 。
常温下水的黏度 Pa•s ,空气的黏度 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的
气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 ,为防
止 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为______ m/s,此值是根据 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 ,轴功率 ,泵入口处的真空度 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 曲线,____ 曲线和 曲线。这些曲线表示在一定 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选
用离心泵时,先根据 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 和________要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 ;涡轮式搅拌器的特点
是 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 ,而小
尺度的混合均匀主要来源于 。强化液流湍动的措施有___________ 、 和 。
(12)边界层是指________________ 的区
域。边界层分离的后果是 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 有关。根据表现出的不同
力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、 流体
和_____ ___流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 2时 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
2(C) BqV 代表管路系统的局部阻力损失;
(D) BqV 2代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
为2m 3/min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为 0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
一、二、三章综合练习
一、填空
(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。
(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。
常温下水的黏度 0.001 Pa•s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为__2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和 η~qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质和操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 和___扬程 __要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、高压头 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。
(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性__流体、 假塑性 流体和__涨塑性__流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 C 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
2(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 时 B 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
(C) BqV 2代表管路系统的局部阻力损失;
2(D) BqV 代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 B 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
3为2m /min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
三、解答:①p A -(pB +ρgh)=R(ρi -ρ)g
p A -p B =R (ρi -ρ) g +ρgh =[0. 02⨯(13600-1000) +0. 3⨯1000]⨯9. 81=5420p a ②∵P A >PB ,u A >uB ,∴A 流向B ,
p A 12p 12+gh A +u A =B +gh B +u B +h f ρ2ρ2
2/602/60=4. 25m /s u ==0. 737m /s ,B 220. 785⨯0. 10. 785⨯0. 24u A =h f =p A -p B
ρ22u A -u B 54204. 252-0. 7372
=-0. 3⨯9. 81+=11.2J/kg -gh +100022
③因R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ22u A -u B ,R 与角度无关,与h 无关,水平放=h f -2
置后,压差计读数不变
水平放置后,p ’A -p ’B = pA -p B -ρgh,压差变小
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为 0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
四、解答:①
②
③
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
五、解答:
①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g
R (ρi -ρ) g
ρ
②
=P A -P B ρ22u A -u B =h f -2
一、二、三章综合练习
一、填空
(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。
(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。
(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。
常温下水的黏度 0.001 Pa•s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa•s 。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C V 比孔板流量
计的孔流系数C O 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、
小)
(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小
管内径为d 2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
流速为__2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)
(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和 η~qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质和操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 和___扬程 __要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、高压头 。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。
(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性__流体、 假塑性 流体和__涨塑性__流体。
二、选择题:
(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。
(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度
(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;
(2)如图所示,管中的水处于 C 。
(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;
(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV 2时 B 。
(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;
(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;
(C) BqV 2代表管路系统的局部阻力损失;
(D) BqV 2代表单位重量流体需增加的动能;
(4)往复泵适用于 B 。
(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;
(B )流量较小,扬程较高的场合;
(C )介质腐蚀性特别强的场合;
(D )投资较小的场合;
三、计算题
如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm,D B =240mm,水流量
为2m 3/min,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,
A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m。
试求:① A、B 两点的压差为多少Pa ?
② A、B 管段的阻力损失为多少J/kg?
③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?
三、解答:①p A -(pB +ρgh)=R(ρi -ρ)g
p A -p B =R (ρi -ρ) g +ρgh =[0. 02⨯(13600-1000) +0. 3⨯1000]⨯9. 81=5420p a ②∵P A >PB ,u A >uB ,∴A 流向B ,
p A 12p 12+gh A +u A =B +gh B +u B +h f ρ2ρ2
2/602/60=4. 25m /s u ==0. 737m /s ,B 220. 785⨯0. 10. 785⨯0. 24u A =h f =p A -p B
ρ22u A -u B 54204. 252-0. 7372
=-0. 3⨯9. 81+=11.2J/kg -gh +100022
③因R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ22u A -u B ,R 与角度无关,与h 无关,水平放=h f -2
置后,压差计读数不变
水平放置后,p ’A -p ’B = pA -p B -ρgh,压差变小
四、带泵管路
用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为
0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。
泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m3/s, He -m) 。试问:
(1)管路的流量为多少m 3/h?
(2)泵的有效功率为多少kW ?
(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?
四、解答:①
②
③
五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。
(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。
(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)
五、解答:
①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g R (ρi -ρ) g
ρ=P A -P B
ρ=h u 22
A -u B
f -2
②
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