【文章內(nèi)容簡介】 準(zhǔn)水平面，在兩截面間列柏努利方程，得： 式中：，， 4分因為，所以管內(nèi)流速 3分∴ 5分 3分 5分（本題20分） kW的離心泵，將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為90 kPa的密閉高位槽中。已知液體的流量為4 m3/h，密度為1200 kg/m粘度為 Pas ；輸送管路的內(nèi)徑為32 mm，管路總長度為50 m（包括管件、閥門等當(dāng)量長度）；兩槽液位維持恒定的高度差15 m。試計算該離心泵的效率。（層流時，湍流時）解：選敞口儲槽液面為11，截面，高位槽液面為22，截面，并以截面11，為基準(zhǔn)水平面，在兩截面間列柏努利方程，得：即 其中 m， 4分管路中流速 m/s 2分∴ 流動為湍流 2分∴ 2分 4分 2分 4分（本題12分）用泵將出水池中常溫的水送至吸收塔頂部，水面維持恒定，各部分相對位置如圖所示。輸水管為φ763 mm鋼管，104 Pa（表壓）， m3/h，水流經(jīng)全部管道（不包括噴頭）的能量損失為160 J/kg。水的密度取1000 kg/m3。求：（1）水在管內(nèi)的流速（2）泵的有效功率（kw）解：（1） m/s 2分（2）取水池液面為截面，且定為基準(zhǔn)水平面，取排水管出口與噴頭連接處為截面，如圖所示，在兩截面間列柏努利方程，得： 式中：，，， 4分代入柏努利方程，得 2分 1分而w 3分 （本題20分）用離心泵將貯水池中的水送到高位槽中水池液面與高位槽液面間的垂直距離為35 m，定態(tài)流動。輸水管直徑為φ165 mm，管路中直管總長為1300 m，所有局部阻力的當(dāng)量長度為50 m。若泵的流量為100 m3/h，泵的效率為65%，水的密度取1000 kg/m3。求：泵的軸功率N（kw）。解：（1）取水池液面為11’截面，且定為基準(zhǔn)水平面。取高位槽液面為22’截面，如圖所示，在兩截面間列出柏努利方程，得： 式中：，，（表壓） 5分管路中流速 2分J/kg 5分 2分 2分kw 4分（本題20分）用離心泵將水從江中送到高位槽中，水的流量為34 m3/h，槽中水面高出江面50 m，管路長度（包括局部阻力的當(dāng)量長度）為100 m。若輸水管內(nèi)徑為100 mm，水的密度為998 kg/m3。試求：（1）離心泵的揚程H至少是多少？（2）若離心泵的效率為70%，則軸功率為多少？解：（1）以江面為1截面且定為基準(zhǔn)水平面，高位槽水面為2截面，在兩截面間列柏努利方程，得：式中：，，（表壓），上式簡化為 5分管中水的流速 2分 5分∴ 既揚程至少應(yīng)為。 2分（2）4分 2分（本題20分）如圖所示，水從槽底部沿內(nèi)徑為100 mm的管子流出，槽中水位穩(wěn)定。閥門關(guān)閉時測得R=50 cm，h= m。求：⑴閥門全開時的流量⑵閥門全開時B處的表壓閥全開時Le/d=15，設(shè)摩擦系數(shù)λ = ，汞的密度為13600 kg/m3。解：閥關(guān)時 4分（1）閥全開時，以管中心線所在水平面為基準(zhǔn)水平面，在AA和CC間列柏努利方程： 式中： 4分 3分所以解得： 1分 1分（2）在AA和BB截面間列柏努利方程： 式中：3分 3分 解得： 1分（本題20分） m/s流速流向低位槽，管路中裝有孔板流量計和一個截止閥, 已知管道為φ57180。，直管與局部阻力的當(dāng)量長度（不包括截止閥）總和為 60 m。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流。 求：（1）水由高位槽流到低位槽總的能量損失為多大（不計進出口阻力損失）？（2）管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差△Z； （3）閥門前后的壓強差。注：汞的密度為13600 kg/m3。解：（1） 5分（2）3分 以22所在平面為基準(zhǔn)水平面，在122間列柏努利方程，得： 其中： = 4分 所以： 2分（3）因閥水平放置，所以閥前后的壓力差 3分 又∵ ∴180。103= () 180。103180。 解得R2 = m 3分（本題20分）將密度為850 kg/m3的油品，從貯槽A放至B槽，兩槽液面均與大氣相通。兩槽間聯(lián)接管長為1000 m（包括直管長度和所有局部阻力的當(dāng)量長度）， m，兩貯槽液面位差為6 m， Pas。求此管路系統(tǒng)的輸油量為多少m3/h？假設(shè)為定態(tài)流動，流程見附圖。解：取A槽液面為11截面，B槽液面為22截面，且定為基準(zhǔn)水平面，如圖示，在兩截面間列出柏努利方程： 4分式中：上式可化為： ①式 4分設(shè)油品流動為滯流，則 ②式 4分將②式代入①式中，可得： 解得： 2分 所以流動為滯流，假設(shè)正確 2分 4分1（本題18分）利用虹吸管將池中溫度為90 ℃熱水引出，兩容器水面的垂直距離為2 m，管段AB長5 m，管段BC長10 m（都包括局部阻力的當(dāng)量長度），管路直徑為20 mm。若要保證管路不發(fā)生汽化現(xiàn)象，管路頂點的最大安裝高度為多少？已知90 ℃180。104 Pa。解：如圖所示，設(shè)水在虹吸管中的流速為u，在11和22之間列柏努利方程得：式中，， 4分∴ 即解得 2分在截面11和截面BB之間列柏努利方程，得： 式中：，， 4分 4分 2分1（本題20分）如圖、水通過傾斜變徑管路（A~B）DA=100 mm，DB=240 mm，水流量為2 m3/min。在截面A與B處接一U形水銀壓差計，其讀數(shù)R=20 mm，兩點間的垂直距離為h= m，試求：①A、B兩點的壓差是多少Pa？②A、B管段阻力損失為多少mmHg ?③若管路水平放置而流量不變，U形水銀壓差計讀數(shù)及兩點壓差有什么變化？ ①4分②在A與B兩個截面間列柏努利方程： 式中： 4分 3分 3分代入可求出阻力損失 3分③當(dāng)管路水平放置時，不變，而=0，所以應(yīng)減小。 3分1（本題15分）如圖1所示，用泵將貯槽中密度為1200 kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)， kPa。蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室內(nèi)操作壓強為200 mmHg（真空度）。蒸發(fā)器進料口高于貯槽的液面15 m，輸送管道的直徑為φ684 mm，送料量為20 m3/h，溶液流經(jīng)全部管道的能量損失為120 J/kg。，求泵的軸功率。圖1解：以貯槽的液面為截面且定為基準(zhǔn)水平面，管路出口內(nèi)側(cè)為截面，列柏努利方程得： 4分式中：，，，4分∴ 2分泵的有效功率 3分泵的軸功率 2分1（本題12分）水在水平管內(nèi)流動， m， m。現(xiàn)測得水在某流量下截面 m，若忽略水由1至2處的阻力損失，試求水的流量m3/h。解：在2兩截面間列柏努利方程： 4分因為是水平管，所以 ，所以 2分所以 2分 2分 2分1（本題12分）水從噴嘴口1－1截面垂直向上噴射至大氣。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形。已知噴嘴內(nèi)直徑，現(xiàn)要求在高于噴嘴出口5 ，試計算出噴嘴口的水流速。忽略阻力。解：令高于噴嘴出口5m處水流截面為2－2截面，在1－2—2 截面間間列柏努利方程得： 式中：、 4分∵， ∴ 4分∴∴ 4分1（本題16分）某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽A輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽B中, 輸液管規(guī)格為φ38 mm，已知料液在管中的流速為u m/s，系統(tǒng)的阻力損失可按Σhf=。因擴大生產(chǎn)，須再建一套同樣的系統(tǒng),所用輸液管直徑不變，而要求的輸液量須增加30%，問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少？解：原系統(tǒng)中，以反應(yīng)槽液面為基準(zhǔn)水平面，在高位槽液面與反應(yīng)槽液面間列柏努利方程： 4分式中：，，，（u為管道中料液的流速），所以 既 4分解得： 2分新系統(tǒng)中，同樣列柏努利方程得：所以 4分增高為 2分1（本題20分）如圖輸水系統(tǒng)，已知管路總長（包括所有局部阻力當(dāng)量長度）為100 m，其中從壓力表到管路出口的總長度80 m（包括所有局部阻力當(dāng)量長度），管路摩擦系數(shù)λ=， m ,水的密度=1000 Kg/m3，輸水10 m3/h求：①泵的軸功率?②壓力表的讀數(shù)是多少Kgf/cm2? ①在122間列柏努利方程得：5分 而， = 2分 3分②在322間列柏努利方程，得： ， 5分求得：P1==1（本題12分）40 ℃水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動，40 ℃水的密度為992 kg/m3，飽和蒸汽壓pv = kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?7