【正文】 汽油的密度為 780kg/m3，水的密度為 996kg/m3。 油 品 的 輸 送 量 為，輸送管路的全部阻力損失 為122J/kg，試求泵的有效功率。 解： 體積流量為 ： hmuAVh 32 ??????? 質(zhì)量流量為： hkgVWhh ????? ? 質(zhì)量流速為： smkguGs ????? ? 12．某廠用 ? 114 的鋼管輸送壓力 P＝ (絕壓 )、溫度為 20℃的空氣，流量為 6300m3/h (標準狀況 )。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為 760mm 的人孔，其中心距罐底 800mm，人孔蓋用 14mm 的鋼制螺釘緊固。 (氣壓管及其出口的阻力損失可忽略不計 )。試求 A、 B兩處的表壓力。 s。 解： 3/)(83 14 4410 130 02 mkgRTpMCO ??? ???? 3/)(8314 321013002 mkgRTpMO ??? ???? 3/)(8314 281013002 mkgRTpMN ??? ???? 3/)(83 14 1810 130 02 mkgRTpMOH ??? ???? 3/4 5 mkgx iVim ??? ?? 第一章 流體流動習題答案 第 頁 2 4．煙道氣的組成約為含 13％ CO2， 11％ H20， 76％ N2(均系體積％ ),計算 400℃時常壓煙道氣的粘度。第一章 流體流動習題答案 第 頁 1 第一章 流體流動 1．若將 90kg 相對密度為 的油品與 60kg 相對密度為 的油品混合，試求混合油的密度。試求溫度為 500℃， 壓力為 105Pa 時，該混合氣體的密度。 s和 為防止汞蒸氣向空間擴散，在右側(cè)的 U形管與大氣連通的玻璃管內(nèi)裝入一段水，其高度 R3＝ 50mm。為了防止水池中的水倒流到冷凝器，試問氣壓管內(nèi)的液柱高度 H 應不小于多少 m。 (1)忽略擴大室中液面變化； (2)考慮擴大室中液面變化； (3)兩種情況下的測量誤差為多少 ? 解： ⑴ 如忽略擴大室中液面的變化，則可按如下公式計算： ? ? ? ? Om m HPagRp BA 23 ?????????? ?? 第一章 流體流動習題答案 第 頁 5 ⑵ 如考慮擴大室中液面的變化，則： ? ? ? ? 22 ????????? ??????????????????? ?????????? gDdRp BBA ??? Omm HPa 23 ??? ⑶ 二者誤差為： %%100 ??? l0．在如本題附圖所示的貯油罐中裝有密度為 960kg/m3 的油品，油面距罐底的高度為 ，油面上方為常壓。 s)。容器內(nèi)與塔頂?shù)谋韷毫θ绫绢}附圖所示，管子的規(guī)格為? 114 4mm 。 解： 以進料口為基準水平面，在 1－ 1和 2－ 2間列柏努利方程： 第一章 流體流動習題答案 第 頁 8 ??????? fHgugpzgugpz 22 22222111 ?? 其中： p1=0， u1=0， z1=？ z2=0 p2=40kPa，smAVu 41 3 6 0 01422????? ? ?? mHf 代入 上式得： ? ????????? 10402232221 fHgugpz ? ? ，油水分離器中的油水分界面借助于Π形管來維持和調(diào)節(jié)。 解： ⑴ 在 1－ 1和 2－ 2間列柏努利方程： ??? gugpz 2 2111 ? ???? fHgugpz 2 2222 ? 第一章 流體流動習題答案 第 頁 9 其中： z1=H， p1=ρ gasg()， u1=0 z2=h， p2=0， u2=u2， ? ?gudlH f 222? 代入可得： g a sg a sgudlhH ?????????????? ??? 22 由上式可以看出，油水界面高度 H與分離器直徑無關；油水處理量增加，則 H 降低；油水混合物中水含量增加則 H 降低；汽油密度增加則 H降低；Π形管直徑增加則 H 降低；Π形管高度增加則 H 增加。精餾塔頂?shù)牟僮鲏毫?(表壓 )，回流罐內(nèi)液面上方壓力為 (表壓 )。 17．如本題附圖所示，打開閥 C 和閥 D，將貯槽 A中的 NaOH 和 Nacl 的混合水溶液放入反應槽 B中，問貯槽 A 中的液面從 3m降至 需要多少時間。 s及相對密度為 的重油； (3)20℃和 下的空氣。大、小管的管徑分別為 ? 57 和 ? 32 ，絕對粗糙度為 管路中裝有一個截止閥，水在大管中的流速為 ，其它有關數(shù)據(jù)如附圖所示。大彎頭： mle ? 第一章 流體流動習題答案 第 頁 15 90176。 解： 查得： 20℃時水的粘度μ = 103Pa 解： 層流時，由哈根－泊謖葉公式知： 232d lup ??? 如12 21dd ? 則： 112212 4uuddu ???????? 1644323222122122121221122212 ???????dududududludlupp?? 22．液體在光滑圓形直管內(nèi)作湍流流動。 解： 30℃空氣的物性： mkg?? ， SPa ?? ?? smAVu 600 2 3 6 0 03 0 0 022??????? ?? mde 0 2 9 1 2 600 2 22 ????? ?????? ?? ?? 湍流 46 ???? ???? ?? ?ud e 以光滑管形式來確定λ： 02 ??? 則： kgJudh ef 402 22 ????? ?? 2 mNhP ff ???? ? OgPH ff 22 75 .91m m H=OmH 07 00 ???? ? 第一章 流體流動習題答案 第 頁 19 24．用泵將密度為 820kg/m粘度為 80mPa標準彎頭 ?? ???????? ? kgJ 91 .524= 22 ?????? ????????? ?? ? udh f ?? ? 24 mNhP ff ????? ? 25．如本題附圖所示，粘度為 30mPa當閥門全關閉時，閥前、閥后的壓力表上讀數(shù)分別為 88kPa 和 44kPa。 則： p2變大。試求 (計算中忽略動能項 )： (1)當維持高位槽內(nèi)水面恒定時，水的流量為多少； 第一章 流體流動習題答案 第 頁 22 (2)如欲使水的流量提高 1倍，問應該增大管徑還是增加高位槽高度呢？經(jīng) 過利弊分析，并選定方案進行具體計算 (設管壁相對粗糙度仍取 )； (3)如果停止給高位槽補充水，高位槽內(nèi)的水能維持多長的供水時間 (h)。 流量增加后： ???? 39。239。 822 ???? Vd llAVd llud llh eeef ??? ?? ?? ? 39。39。 ???? ? ?du 查得： ?? 在水面與出口列柏努利方程： ???????fhupgzupgz 2222222111 ?? 其中： z1=h， p1=0， u1=0 z2=2m， p2=0， u2=0 ? ? ? ?? ????????? hhud hllh ef 2239。 解： 20℃ 時苯的密度為 ρ ＝ 870kg/m3，粘度 μ=10 － 3 Pa 解： 以出口為基準水平面，自高位槽液面至出口列柏努利方程： ??????? fhupgzupgz 22 22222111 ?? 其中： z1=15m， p1=0， u1=0； z2=0， p2=0， u2=0， 第一章 流體流動習題答案 第 頁 26 ? ??? 5222 dAVdudlh f ??? 代入上式： ?? fhgz1 即： 55 ???? dd ?? ⑴ 又： ?? ????????dVdVdAVddu 441Re2???? ⑵ 查得： 25℃ 時水的密度為 ρ ＝ ，粘度 μ=10 － 3 Pa3132 39。3132 39。 smuu ???? 檢驗： 29210300 39。Re 3 ?? ???? ?? ?du 設需并聯(lián)的管子長度為 39。 )39。39。39。32 39。39。 AB管段、第一章 流體流動習題答案 第 頁 28 BC管段和 BD 管段的內(nèi)徑分別為 4lmm； 25mm 和 32mm；它們的管長分別為 6m、15m 和 24m。s 。通向吸收塔 C的支管路為 ? 25 管長為 20m(以上各管長中均包括各種局部阻力的當量長度 )。 第一章 流體流動習題答案 第 頁 33 32．用壓縮機將溫度為 20℃、流量為 1200m3/h(標準狀態(tài) )，組成為 8％ H ％CCl ％ C2H ％ C3H8和 燒。若空氣在內(nèi)徑為 200mm 的管內(nèi)流速為 l0m/s，求在兩支并聯(lián)管路內(nèi)的流速各為多少，風機出口的空氣壓力為多少。在管路中裝有一孔徑 d0為 25mm 的標準孔板，試 計算 U 形管壓差計的讀數(shù) (mmHg)及孔板的永久壓力降。已知孔板的孔徑為 60mm，在操作溫度下輕油的密度和運動粘度分別為 770kg/m3和 1 106m2/s。3