【導(dǎo)讀】1-1.輕柴油在溫度15ºC時相對密度為，求它的密度和重度。1-2.甘油在溫度0ºC時密度為，求以國際單位表示的密度和重度。1-3.水的體積彈性系數(shù)為×109N/m2，問壓強改變多少時，它的體積相對壓縮1％？1-4.容積4m3的水，溫度不變，當(dāng)壓強增加105N/m2時容積減少1000cm3，求該水的體積壓縮系數(shù)βp和。體積彈性系數(shù)E?；吡?0ºC，此時汽油的蒸氣壓為大氣壓。問灌桶時每桶最多不超過多少公斤為。1-6.石油相對密度，粘度28cP，求運動粘度為多少m2/s?2-4.圖示水罐中氣體絕對壓強p1＝×104Pa，高度H＝1m。試確定油面高度H及液面壓力。2-6.油罐內(nèi)裝相對密度的汽油，為測定油面高度，利用連通器原理，把U形管內(nèi)裝上相對密度為的甘油，一端接通油罐頂部空間，一端接壓氣管。同時，壓氣管的另一支引入油罐底以上處，壓氣后，當(dāng)液面有氣?；?管輸入氣體，直至罐內(nèi)油面出現(xiàn)氣泡為止。用U形管水銀壓力計分別量出1管通氣時的Δh1，及2管通氣時。試根據(jù)1、2兩管的沉沒深度H1和H2以及Δh1和Δh2，推求油品重度的表達式。

　　

【正文】 ，每晝夜輸送量 5500t，管線終點標(biāo)高為 27m，起點標(biāo)高為 52m，油泵保持在 15大氣壓，終點壓強為 2大氣壓。油的運動粘度為 。試根據(jù)實驗結(jié)果計算水力摩阻系數(shù) λ 值 。并與按經(jīng)驗公式計算的結(jié)果進行對比。（設(shè)管子絕對粗糙度 Δ ＝） 解： smsmhtQ / 3600/1000550024/5500 33 ??? ??? smdQAQV / 22 ?????? ? 經(jīng)驗公式： 6 ????? ??Vd 305 ????? d? 32 78 ?? 78 00 ??? 016 4 ??? 實驗結(jié)果： fhgVpzgVpz ????? 22222211 21 ?? ＝ ? ? ? ? mh f 4 ?? ?????? 01 222 ?? ????????? LV gdhgVdLh ff ?? 423 自地下罐經(jīng)離心泵向油庫輸油流程如圖。管線直徑 200mm，吸入段總長 20m，地下罐液面至泵中心高差 4m。油品相對密度 ，運動粘度 4cSt。 （ 1）若設(shè)計輸送量為 108t/h，那么吸入段的總水頭損失應(yīng)為多少米油柱？（包括沿程水頭損失和 局部水頭損失） （ 2）泵前真空表讀數(shù)應(yīng)為多少？ （ 3） 如果泵出口壓強為 （表壓），泵的效率為 80%，則泵的額定功率（軸功率）應(yīng)為多少？ 1帶保險活門出口； 2－彎頭（ R＝ 3d）； 3－閘閥； 4－透明油品過濾器； 5－真空表； 6－壓力表 解：（ 1） smhtQ / 3600/1000108/108 3????? smDQAQV / 22 ?????? ? ? ?? ?? ????????????????????????????????????????????????mggVdLhmggVgVhmgVdLhVDjjf222222202Re1040 . Re22224321222146當(dāng)另：＝水力光滑區(qū)，?????????? mhhh jfw ??? （ 2） 對 0－ 0、 5－ 5 列伯努利方程： ? ? OmHPaphgVpp woo245255024??????????????? ?? （ 3）對 6－ 5－ 5列伯努利方程： KWQHNNmppHpHpooo%8065???????????＝＝泵泵軸 第五章 壓力管路的水力計算 51 直徑 257mm 的長管線，總長 50km，起點高程 45m，終點高程 84m，輸送相對密度 的原油，運動粘度 ，設(shè)計輸量為 200t/h，求水力坡降和總壓降。 解： smsmhtQ / 3600/1000200/200 33 ????? smDQAQV / 22 ?????? ? 105010502Re0 . 2 5 Re323244?????????????????????LhimgVDLhVDff ???＝水力光滑區(qū)， 由伯努利方程： ? ?? ? ? ?atM P aPahzzppphpzpzff2211??????????????????????? 52 沿直徑 200mm，長 3km 的無縫鋼管（ Δ ＝ ）輸送相對密度 的原油。若輸量為 90t/h，其平均運動粘度在冬季為 ，夏季為 。試求沿程損失各為多少米油柱？ 解： smsmhtQ / 3600/100090/90 33 ????? smDQAQV / 22 ?????? ? 334224111022 0 0 2 1 50 . 2 0 0 6 2 40 . ???????????????????????dVDVD???層流， ReRe644211782?????＝＝水力光滑區(qū)，??? mgVDLhmgVDLhff 1030 3 9 2 1030 3 9 2322223211?????????????????? 冬季：層流 夏季：紊流水力光滑區(qū) 53 在直徑 257mm 管線中輸送相對密度 的煤油，其運動粘度為 。管長 50km，地形平緩，不計高差，設(shè)計水力坡降為5‰ ，終點壓強 ，管線絕對粗糙度 Δ ＝ 。試求應(yīng)用多大管徑？ 解：第二類問題：混合摩擦區(qū) 泵壓： p1＝ 106Pa 排量： Q＝ 54 長輸管線，設(shè)計水力坡降 ‰ ，輸送相對密度 、運動粘度 的油品，設(shè)計輸送量為 40t/h。試求應(yīng)用多大管徑？ 解：第三類問題：層流 D＝ 55 原油沿直 徑 305mm，長 89km 的管線輸送，由于一年內(nèi)溫度的升降，油的粘度由 變?yōu)?，而相對密度由 變?yōu)椤? 設(shè)不計高差，沿輸油管內(nèi)壓降保持 50at，輸送過程全部在水力光滑區(qū)內(nèi)。試計算流量增減的百分數(shù)。 解： Q1＝ 流量減少數(shù)為 10% 56 圖示一串聯(lián)管路，管徑、管長、沿程水力摩阻系數(shù)和流量分別標(biāo)于圖中，試按長管計算所需的水頭 H 為多少？ 解： smsLQ /?? smdQV / 221 11 ????? ? smsLQ /?? smdQV / 222 22 ????? ? mhhHmgVdLhmgVdLhffff 2122222222211111????????????????? 57 圖示一輸水管路，總流量 Q＝ 100L/s，各段管徑、長度及程水力摩阻系數(shù)分別標(biāo)于圖中，試確定流量 Q Q2及 AB 間的水頭損失為多少？ 解： gdQdLgdQdLgdQdLhhhh BfAfff242424 222233322222222211111321????????????????????????????? ??????? ）（即 2122222221422422421Q???????????? 又 ?? Q ＝ （ 2） 由（ 1）、（ 2）得 Q1＝ ＝ Q2＝ m3/s＝ mh BfA 42 2 ???? ????? 58 圖示一管路系統(tǒng)， CD 管中的水由 A、 B 兩水池聯(lián)合供應(yīng)。已知 L1＝ 500m， L0＝ 500m， L2＝ 300m， d1＝ ， d0＝ ，λ 1＝ ， λ 2＝ ， λ 0＝ ， Q0＝ 100L/s。求 Q Q2及 d2 解： 按長管計算 smsLQ /?? smdQV D / 2200 ????? ? mgVdLh f 2202000 ?????? ? A～ D 伯努利方程： mhhh fff 101 ???????? B～ D 伯努利方程： mhhh fff 202 ???????? sLsmQsLsmQmQgdQdLhf// 42431023122122111111????????????????? ????????????? ?? mddgdQdLhf 24 222222222222 ?? ?????????????????????? ?? d2= 516 用實驗方法測得從直徑 d＝ 10mm 的圓孔出流時，流出 LV 10? 容積的水所需時間為 ，作用水頭為 2m，收縮斷面直徑 dc＝ 8mm。試確定收縮系數(shù)、流速系數(shù)、流量系數(shù)和局部阻力系數(shù)的大小。 解： 收縮系數(shù) 10822 ???????????????? ddAA cc? smsmsLtVQ /?????? 2/42403420??????????????????????????????gHAQsmgHAQ 又 1 1 2 ?????? ???? 孔孔 517 在 d1＝ 20mm 的圓孔形外管嘴上，加接一個直徑 d2＝ 30mm、長 80mm 的管嘴，使液體充滿管口泄出。試比較加接第二管嘴前后流量的變化。 解： 02220201 2,2 gHAQgHAQ ?? ?? ?????? ??? 1112112212? ????cAA ? ?1113020302022224230????????????????????????????????????? ??cccmm gVhhh????? 出口管管嘴 1222112212 AA?????? ?? 518 水從 固定液面的水箱，通過直徑 d＝ 的圓柱形外管嘴流出。已知管嘴內(nèi)的真空度為 水柱，求管嘴出流的流量。 解： mhHHh vv ????? smgHAQ / 320 ???????? ? 519 儲水槽頂部通大氣，如圖所示。在水槽的鉛直側(cè)壁上有面積相同的兩個圓形小孔口 A及 B，位于距底部不同高度上。孔口 A 為薄壁孔口，孔口 B 為圓邊孔口，其水面高 H0＝ 10m。 問： 1）通過 A、 B 兩孔口流量相同時， H1與 H2應(yīng)成何種關(guān)系？ 2）如果由于銹蝕，使 槽壁形成一個直徑 d＝ 的小孔 C， C 距槽底 H3＝ 5m。求一晝夜內(nèi)通過 C 的漏水量。 解： (1) ? ? ? ?2020 2,2 HHgAQHHgAQ BBBAAA ???? ?? 當(dāng) QA＝ QB時 ? ? ? ?? ? ? ?2021022020 22 HHHH HHgAHHgABABBAA ??? ??? ?? ?? 02220221 HHHH ABAB ???? ???? ???????? ??? 2202221 1 ABAB HHH ???? (2) ? ? smHHgAQ CCC / 35230 ??????????? ? 35 6 0 mQ ????? ? 520 水沿 T 管流入容器 A，流經(jīng)線型管嘴流入容器 B，再經(jīng)圓柱形管嘴流入容器 C，最后經(jīng)底 部圓柱形管嘴流到大氣中。已知 d1＝ ， d2＝ ， d3＝ 。當(dāng) H＝ ， h＝ 時，求經(jīng)過此系統(tǒng)的流量和水位差 h1與 h2。 解： 查表得 , 321 ??? ??? 由題： Q＝ Q1＝ Q2＝ Q3 ? ? ? ? smhHgAQghAQghAQ/ )2(2)1(234233322221111????????????????? 所以，經(jīng)過此系統(tǒng)的流量： Q= Q3＝ 104 m3/s 由（ 1）式： mgQgAQh 42222111 ??????? ?? ??????????? ? 由（ 2）式： mgQgAQh 42222222 ??????? ?? ??????????? ?