【正文】 度 = Kpa△h = ()10 3/ = m 允許吸上高度 H g =(Pa PV)/ρg △h∑Η f ∵ 離心泵離槽面道路很短 可以看作∑Η f = 0 ∴ H g =(Pa PV)/ρg △h =( – )103/() – = m5. 水對某離心泵做實驗，得到下列各實驗數(shù)據(jù)： Q，L/min 0 100 200 300 400 500H，m 38 37 送液體的管路系統(tǒng)：管徑為 ф764mm，長為 355m（包括局部阻力的當量長度） ，吸入和排出空間為密閉容器，其內(nèi)壓強為 （表壓） ，再求此時泵的流量。若離心泵的吸入管直徑為 100mm，排出管直徑為 50mm，孔板流量計孔口直徑為35mm，測的流量計壓差計讀數(shù)為 吸入口真空表讀數(shù)為 550mmHg 時，離心泵恰發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。貯槽液面恒定，設(shè)備的油品入口比貯槽液面高 5m，吸入管路和排出管路的全部壓頭損失為1m 和 4m 。 = 輸送 65℃水的真空度 Η S = [Η S39。試選用合適的離心泵并確定泵的安裝高度。測得 U 管壓差計的讀數(shù)為 600mm，試計算管中甲苯的流量為若干 kg/h？解：查本書附表 20℃時甲苯的密度和粘度分別為 ρ= 867 Kg/m 3,μ= 10 3假設(shè) Re = 104 當 A0/A1 = () = 時,查孔板流量計的 C0與 Re, A0/A1 的關(guān)系得到 C0 = 體積流量 V S = C0A0[2gR(ρ Aρ)/ ρ] 1/2 = π/4 106 [2()/]1/2=103 m3/s流速 u = V S /A = m/s核算雷偌準數(shù) Re = duρ/μ = 10 4 與假設(shè)基本相符 ∴甲苯的質(zhì)量流量 ω S = VSρ=10 38673600 = 5426 Kg/h 第二章 流體輸送機械1 . 在用水測定離心泵性能的實驗中，當流量為 26m179。u02/2 + λ?(ι BC/d1)u02/2 + λ?(ι BC/d1)s。試計算：(1)當 BD 支管的閥門關(guān)閉時，BC 支管的最大排水量為若干 m179。20/d1 + ε?u 12/2 ∴旁路閥門的阻力系數(shù) ε= (We u 12/2 λs，密度為1100kg/m179。解：（1）離心泵的有效壓頭總管流速 u = Vs/A 而 A = 3600π/4(117) 2106 u = 在原水槽處與壓強計管口處去截面列伯努利方程 Z0g + We = u2/2 + P0/ρ+∑ｈ f ∵總管流動阻力不計∑ｈ f=0 We = u2/2 + P0/ρZ 0g =+105/ 2 = ∴有效壓頭 He = We/g = ⑵ 兩支管的壓頭損失在貯水槽和 Α﹑Β 表面分別列伯努利方程 Z0g + We = Z1g + P1/ρ+ ∑ｈ f1 Z0g + We = Z2g + P2/ρ+ ∑ｈ f2 得到兩支管的能量損失分別為∑ｈ f1= Z0g + We –(Z1g + P1/ρ) = 2 + –(16 + 0) =∑ｈ f2=Z0g + We (Z2g + P2/ρ) =2 + –(8 + 103/) = J/Kg∴壓頭損失 H f1 = ∑ｈ f1/g = m Hf2 = ∑ｈ f2/g = 27. 用效率為 80%的齒輪泵將粘稠的液體從敞口槽送至密閉容器中，兩者液面均維持恒定，容器頂部壓強表讀數(shù)為 30103Pa。總管直徑為ф1275mm。(ι 2＋∑ι e2/d) u2/2?。?f 填 而且并聯(lián)管路氣體總流量為個支路之和, 即 Vs= Vs1 + Vs2 解：⑴兩閥全開時，兩塔的通氣量由本書附圖１－２９查得 d=200mm 時閥線的當量長度 ι e=150m ∑ｈ f1=λ/s。通過田料層的能量損失可分別折算為 5u1178。u2/2 ①假設(shè)流體流動為滯流,則摩擦阻力系數(shù)λ=64/Re=64μ/duρ ②聯(lián)立①②兩式得到 u = 2022 假設(shè)成立油的體積流量 ω s=uA=π/4(8210 3)23600 =⑵ 調(diào)節(jié)閥門后的體積流量 ω s39。試求：（1）油的流量（m179。150 u 2/d 假設(shè)為滯流 λ= 64/Re = 64μ/duρ ∵H fg≥∑ｈ f ∴d≤10 3 檢驗得 Re = 2022 ∴ 不符合假設(shè) ∴為湍流 假設(shè) Re = 104 即 duρ/μ= 10 4 ∴d =10 2m 則 ε/d = 查表得 λ= 要使∑ｈ f≤H fg 成立則 λ有 6m 的壓頭可供克服流動阻力，試求管徑的最小尺寸。 u 2/2 = u2 ∴ = u 2/2 + + u2 u = 體積流量 ω s= uAρ= π/4() 23600 = ⑵ 閘閥全開時 取 22,33 截面列伯努利方程 Zg = u2/2 + + (15 +ι/d)u 2/2 u = 取 11﹑33 截面列伯努利方程 P139。問每小時從管中水流出若干立方米。槽底與內(nèi)徑為 100mm 的鋼質(zhì)放水管相連，管路上裝有一個閘閥，距管路入口端 15m 處安有以水銀為指示液的 U 管差壓計，其一臂與管道相連，另一臂通大氣。求鼓風(fēng)機的有效功率。如本題附圖所示，氣體進入鼓風(fēng)機前的管路上安裝有指示液為水的 U 管壓差計，起讀數(shù)為 30mm。若泵效率為，求泵的軸功率。反應(yīng)器液面上方保持 10179。Pa。若管長及液體物性不變，而管徑減至原有的1/2，問因流動阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的若干倍？解：∵管徑減少后流量不變∴u 1A1=u2A2而 r1=r2∴A 1=4A2 ∴u 2=4u由能量損失計算公式∑ｈ f=λ?（ι/d）（1/2u 2）得∑ｈ f，1 =λ?（ι/d）（1/2u 12） ∑ｈ f，2 =λ?（ι/d）（1/2u 22）=λ?（ι/d） 8（u 1） 2=16∑ｈ f，1∴h f2 = 16 hf119. 內(nèi)截面為 1000mm1200mm 的矩形煙囪的高度為 30 A1m。Pa？ 解：（1）Re =duρ/μ=（1410 31850）/（810 3）=10179。粘度為 8103Pa當水的流量為10800kg/h 時，U 管壓差計讀數(shù) R 為 100mm，粗細管的直徑分別為 Ф60 與 Ф45。 解：查 20℃，70％的醋酸的密度 ρ= 1049Kg/m 3,粘度 181。在壓強管的 B，C 處去取截面，由流體靜力學(xué)方程得 PB+ρg（x+R 1）=P c +ρg（h BC+x）+ρ 水銀 R1g PB+1100（+x）=P c +1100（5+x）+10179。各管段的能量損失為∑ｈ f，AB =∑ｈ f，CD =u2，∑ｈ f，BC =。／2+P B/ρ+W e=0+uA178。Pa 時，B 處的壓強表讀數(shù)為若干 Pa？分析：本題是一個循環(huán)系統(tǒng)，鹽水由 A 經(jīng)兩個換熱器被冷卻后又回到 A 繼續(xù)被冷卻，很明顯可以在 A換熱器B 和 BA 兩段列柏努利方程求解。分析：此題看似一個普通的解柏努力方程的題，分析題中槽內(nèi)無液體補充，則管內(nèi)流速并不是一個定值而是一個關(guān)于液面高度的函數(shù)，抓住槽內(nèi)和管內(nèi)的體積流量相等列出一個微分方程，積分求解。=Ne= Wews== D 為 2ｍ，槽底與內(nèi)徑d0為 33mm 的鋼管相連，槽內(nèi)無液體補充，其液面高度 h0為 2m（以管子中心線為基準） 。解：總能量損失∑hf=∑hf+ ，1 ∑hf ，2 u1=u2=u=2u2+10u178。排水管與噴頭連接處的壓強為10179。分析:根據(jù)水流過 A、B 兩截面的體積流量相同和此兩截面處的伯努利方程列等式求解解：設(shè)水流經(jīng)Ａ﹑Ｂ兩截面處的流速分別為 uA、 u B uAAA = uBAB ∴ uB = （A A/AB ）u A = （33/47） 2 = 在Ａ﹑Ｂ兩截面處列柏努力方程Z1ｇ + ｕ 12／2 + Ｐ 1/ρ = Z2ｇ+ ｕ 22／2 + Ｐ 2/ρ + ∑ｈ f ∵ Z 1 = Z2 ∴ （Ｐ 1Ｐ 2）/ρ = ∑ｈ f +（ｕ 12ｕ 22）／2 g（h 1h 2）= + ( ) /2 h1h 2 = m = mm即 兩玻璃管的水面差為 20℃的水從貯槽送至水洗塔頂部，槽內(nèi)水位維持恒定，各部分相對位置如本題附圖所示。運用柏努力方程式解題的關(guān)鍵是找準截面和基準面，對于本題來說，合適的截面是高位槽 1—1,和出管口 2—2 ,如圖所示，選取地面為基準面。在本題特定條件下，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按∑ｈ f = u2 計算，其中 u 為水在管道的流速。分析：此題的關(guān)鍵是找準等壓面，根據(jù)擴大室一端與大氣相通，另一端與管路相通，可以列出兩個方程，聯(lián)立求解解：由靜力學(xué)基本原則，選取 1－1 ‘為等壓面， 對于Ｕ管左邊 ｐ 表 + ρ 油 g(h1+R) = Ｐ 1 對于Ｕ管右邊 Ｐ 2 = ρ 水 gR + ρ 油 gh2 ｐ 表 =ρ 水 gR + ρ 油 gh2 ρ 油 g(h1+R) =ρ 水 gR ρ 油 gR +ρ 油 g（h 2h1） 當ｐ 表 = 0 時，擴大室液面平齊 即 π （D/2） 2（h 2h1）= π（d/2） 2R h2h1 = 3 mm ｐ 表 = 102Pa 的管束由 121 根 φ 的鋼管組成。試求鍋爐上方水蒸氣的壓強Ｐ。)ｈ= 5．用本題附圖中串聯(lián)Ｕ管壓差計測量蒸汽鍋爐水面上方的蒸氣壓，Ｕ管壓差計的指示液為水銀，兩Ｕ管間的連接管內(nèi)充滿水。10179。的壓強相等。為等壓面，2－2180。已知兩吹氣管出口的距離 H = 1m，U 管壓差計的指示液為水銀，煤油的密度為 820Kg／?。為防止水銀蒸汽向空氣中擴散，于右側(cè)的 U 型管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度 R3 = 50 mm。 解：由 絕對壓強 = 大氣壓強 – 真空度 得到：設(shè)備內(nèi)的絕對壓強 P 絕 = 103 Pa 103 Pa =103 Pa設(shè)備內(nèi)的表壓強 P 表 = 真空度 = 10 3 Pa 2．在本題附圖所示的儲油罐中盛有密度為 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 m，油面上方為常壓。已知該地區(qū)大氣壓強為 10 3 Pa。測得 R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液為水銀。解：設(shè)空氣的密度為 ρ g，其他數(shù)據(jù)如圖所示 a–a′ 處 P A + ρ ggh1 = ρ 水 gR3 + ρ 水銀 ɡR2由于空氣的密度相對于水和水銀來說很小可以忽略不記即：P A = 103 + 103 = 103 Pa bb′ 處 P B + ρ ggh3 = PA + ρ ggh2 + ρ 水銀 gR1 PB = 103 + 103 =103Pa 4. 本題附圖為遠距離測量控制裝置，用以測定分相槽內(nèi)煤油和水的兩相界面位置。和 4－4180。和 2－2180。截面之間P1 = P2 + ρ 水銀 gR∵P 1 = P4 ，P 2 = P3 且 P3 = ρ 煤油 gΔh ， P4 = ρ 水 g（Hh）+ ρ 煤油 g（Δh + h）聯(lián)立這幾個方程得到 ρ 水銀 gR = ρ 水 g（Hh）+ ρ 煤油 g（Δh + h）ρ 煤油 gΔh 即ρ 水銀 gR =ρ 水 gH + ρ 煤油 gh ρ 水 gh 帶入數(shù)據(jù) 179。10179。大氣壓強ｐ a= 103ｐ ａ 。當管路內(nèi)氣體壓強等于大氣壓時，兩擴大室液面平齊。解：空氣的體積流量 Ｖ S = uA = 9π/4 2 121 = m3/s 質(zhì)量流量 w s =Ｖ Sρ=Ｖ S (MP)/(RT)= [29(+196)]/[323]=㎏/s 換算成標準狀況 V 1P1/V2P2 =T1/T2Ｖ S2 = P1T2/P2T1 Ｖ S1 = (273)/(101323) = m3/s8 .高