流體流動例題(編輯修改稿)
2024-09-01 08:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 21 ??smu / ? smdduu /)1039()( 222112 ????表壓）( 3 7 51 PaP ??22222112 uuPP ?????221 00 0 37 223 ????kgJ /??∴ 22’截面的總機械能為 （ 注意無動能 ） 22 gZP ?? ???? kgJ /??33’截面的總機械能為 33P gZ? ?∴ 33’截面的總勢能大于 22’截面的總機械能 ， 水能被吸入管路中 。 求每小時從池中吸入的水量 求管中流速 u 機械能衡算式 在池面與玻璃管出口內(nèi)側(cè)間列柏努利方程式： 0?2 233 223222uP Pug Z g Z??? ? ? ? ?式中： ，mZ 03 ? mZ 32 ?3 0u ?3 0(P ? 表 壓 ） kgJP / ???代入機械能衡算式中 ： 2 2u???smu / 2 ?20 1 44 3 6 0 0 ?????hVhm /7 2 3?例： 20186。C的水在內(nèi)徑為 50mm的管內(nèi)流動 ， 流速為 2m/s， 試分別用 SI制和物理制計算 Re數(shù)的數(shù)值 。 解 ： 1） 用 SI制計算：從附錄五查得 20186。C時 ， ρ= ， μ= ， 管徑 d=， 流速 u=2m/s， ??du?Re????? 99320?2） 用物理單位制計算： P1 00 1 00 0100 3 ????smu /2? scm /200? cmd 5?2100 0 9 9 8 0 05Re????? 99320?)/(100 0 2 scmg ??? ?sPa .100 0 3????3/ 9 8 mkg?? 3/9 9 8 cmg?例：分別計算下列情況下，流體流過 φ 76 3mm、長 10m的水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。 （ 1）密度為 910kg/m粘度為 72cP的油品，流速為 ； （ 2） 20℃ 的水，流速為 m/s。 解 : (1)油品： 20229731072 3 ??? ???? ??? ud流動為層流 , 摩擦系數(shù)可從 Moody磨擦系數(shù)圖查取 ,也可以用下式計算 : ????J / k 100 6 5 22??? udlW f ? ??? gWh ff ????? ff Wp ? （ 2） 20℃ 水的物性： 3k g / ?? 3100 0 ???? Pas 53 ?????????? udRe流動為湍流 , 求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度 ε/d , 查表 11，取鋼管的絕對粗糙度為 ， 0 0 2 8 ??d?根據(jù) Re= 105及 ε/d＝ 125，得 λ＝ J / k 22??? udlW f ? ??? gWh ff ????? ff Wp ?ABZpa1 122pb = 1 0 K P a ?? ??8 m1 0 m900彎頭 標準閥 (全開 ) sm P amkg./8 7 0 3?? ???要使 Vs=4m3/h, Z = ? 22121 1 2 21122 fppz g u z g u w??? ? ? ? ? ? ?22 121 1 2 211 ()22 ffppz g u z g u w w??? ? ? ? ? ? ? ? ?閥 前 閥 后2239。 udlWWWfff ?????? ?????? ??Re du ???2022,層流 , λ=64/Re 4000,湍流 ,查 ε/d Moody圖 λ 沿程阻力 : 局部阻力 : 查各管件的 ζ值 , 即可求得 . 取內(nèi)側(cè) : 局部阻力有突外縮小 , 900彎頭 , 閥門，出口截面 有動能； 取外側(cè) :局部阻力有突外縮小 , 900彎頭 , 閥門 , 忽然擴大， 出口動能為零 . 22uW f ??)39。39。(2121 22221211 閥后閥前 fff pugzpugz ??????????? ?ouuuw of????2222190 2239。閥門彎頭小突外縮???22面取管出口外側(cè) : 22面取管出口內(nèi)側(cè) : ? ? ? ?ouuuw of?????2222190 2239。 突然擴大閥門彎頭小突外縮????1?突然擴大?所以兩種取法的結(jié)果相同 例： 用泵把 20℃ 的苯從地下儲罐送到高位槽 ， 流量為 300 l/min。 高位槽液面比儲罐液面高 10m。 泵吸入管路用 φ89 4mm的無縫鋼管 ， 直管長為 15m， 管路上裝有一個 底閥 （ 可粗略的按旋啟式止回閥全開時計 ） 、 一個 標準彎頭 ；泵排出管用 φ57 無縫鋼管 ， 直管長度為 50m， 管路上裝有一個 全開的閘閥 、 一個 全開的截止閥 和 三個標準彎頭 。 儲罐及高位槽液面上方均為大氣壓 。 設(shè)儲罐液面維持恒定 。 試求泵的軸功率 。 設(shè)泵的效率為 70%。 50m, 1個閘閥 , 1個標準閥 , 3個 90O彎頭 15m, 1個底閥，1個 90O彎頭 分析： 求泵的軸功率 機械能衡算式 △ Z、 △ u、 △ P已知 求 ∑ hf 管徑不同 吸入管路 排出管路 39。ffww?????范寧公式 l、 d已知 求 λ 求 Re、 ε/d 摩擦因數(shù)圖 當(dāng)量長度 阻力系數(shù) 查圖 解： 取儲罐液面為上游截面 11， 高位槽液面為下游截面 22， 并以截面 11為基準水平面 。 在兩截面間列柏努利方程式 。 221 1 2 212 efu p u pg Z W g Z w??? ? ? ? ? ? ? ?式中： mZ 10 Z0 21 ??表）(021 ?? pp021 ?? uu9 . 8 1 1 0efWw? ? ? ? ?9 8 . 1 fw?? ?39。, , ,fffw a w a w a???2,() 2ae aaal l a ud??????式中 mmmd a 0 8
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