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习题课之一

习题课之一. －流体流动与流体输送. 习题 1. 如下图所示的输水系统 , 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽 , 管道直径均为 φ83×3.5mm, 泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高度为 4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为 5m 。当输水量为 36m 3 .h -1 时，进水管道的全部阻力.

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Presentation Transcript

  1. 习题课之一 －流体流动与流体输送

  2. 习题1 如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为 φ83×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高度为 4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为 36m3.h-1时，进水管道的全部阻力 损失为 1.96J.kg-1，出水管道的全部阻力损失为 4.9J.kg-1,压力表的读数为 2.5kgf.cm-2,泵的效率为70%，试求： ⑴两液面的高度差H为多少m? ⑵泵所需的实际功率为多少kw? ⑶真空表的读数多少 kgf.cm-2?

  3. 解：（1）取贮水池液面为截面0-0, 真空表处为截面1-1, 压力表处为截面2-2, 高位槽液面为截面3-3。 在截面2-2和3-3间列柏努利方程，以2-2为基准面(目的求H3→H)

  4. （2）在0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We→N)（2）在0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We→N)

  5. （3）在0-0和1-1间列柏氏方程，以0-0为基准面(求真空度）（3）在0-0和1-1间列柏氏方程，以0-0为基准面(求真空度）

  6. 习题 2 粘度为 30cp,密度为 900kg.m-3的液体，自A经内径为40mm的管路进入B，两容器均为敞口，液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时，阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at。现将阀门打至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m，阀前管长50m，阀后管长20m（均包括局部阻力的当量长度)。 试求: (1）管路的流量 m3.h-1 ？ (2）阀前后压力表读数有何变化？

  7. 解： （1）阀关时 阀开时，两槽面间列柏式 (1)

  8. 代入（1）： (2) 设 则

  9. 分析：λ↑，ｕ↓， ∴仍为层流 （2）阀开后，

  10. 习题 3 如图示循环管路，离心泵的安装高度Hg＝3m，泵特性曲线可 近似表示为He＝23－1.43×105 V2，式中V以 m3.s-1表示。吸 入管长 （包括全部局部阻力的当量长度）为10m，排出管长 （包括全部局部阻力的当量长度）为120m，管径均为50mm， 假设摩擦系数 λ＝0.02，水温20℃。 试求： （1）管路内的循环水量为多少？ （2）泵进、出口压强各为多少？

  11. 解：（1）管路特性曲线 与泵特性曲线联解 （求工作点的流量）

  12. （2）在进水液面与泵入口处列柏氏方程（求真空度）（2）在进水液面与泵入口处列柏氏方程（求真空度）

  13. 在泵入口处和泵出口处列柏氏方程（求压力表读数） 因为， 所以，

  14. 填空题 当20℃的甘油 (ρ=1261kg.m-3 ,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为1.5m.s-1时,其雷诺准数Re为，其摩擦阻力系数λ为。 当20℃的甘油 (ρ=1261kg.m-3 ,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为1.5m.s-1时,其雷诺准数Re为__126.2__,其摩擦阻力系数λ为__0.507__。 选择题 双液体U形差压计要求指示液的密度差( )。 A. 大 B. 中等 C. 小 D. 越大越好 双液体U形差压计要求指示液的密度差( C )。 A. 大 B. 中等 C. 小 D. 越大越好

  15. 判断题 在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。 （ ） 在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。 （ ×） 问答题： 什么是稳定流动和不稳定流动？ 答：流体在管道中流动时，任意截面处的流体流速、压强、 密度等物理量均不随时间而变化，称为稳定流动。反之， 上述物理量随时间而变化，则称为不稳定流动。

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