流體流動例題-在線瀏覽
2024-09-15 08:57本頁面
【正文】 ， 在 11’和 22’截面間列機械能衡算式 。 分析： 求 P 求 u 機械能衡算式 某截面的總機械能 求各截面 P 理想流體 (4) 確定管道內(nèi)流體壓力 解： 在水槽水面 1－ 1’及管出口內(nèi)側(cè)截面 6－ 6’間列機械能衡算式 ， 并以 6－ 6’截面為基準水平面 ??62661211 22pugZpugZ ?????，mmmZ 110001 ??式中： mZ 06 ? P1=P6=0（ 表壓 ） u1≈ 0 代入機械能衡算式 226u??u6=u2=u3=…… =u6=常數(shù)???? ?pugzE 22取截面 22’為基準水平面 ,z1=3m ， P1=101300Pa 01 ?u1013009 .8 1 3 1 3 0 .8 /1000E J k g? ? ? ?對于各截面壓力的計算 ， 仍以 22’為基準水平面 ，Z2=0， Z3=3m ， Z4=， Z5=3m 2 2 2223 5 624 9 . 8 122222u u uuu?????各截面機械能總和為： （ 1） 截面 22’壓強 ?2222 2pugZE ???22222 ugZEp ???)2(2222ugZEP ??? 1 0 0 0) 3 0( ???Pa1 2 0 9 9 0?（ 2） 截面 33’壓強 ?)2(2333ugZEp ??? 1 0 0 0) 3 0( ?????Pa91560?（ 3） 截面 44’ 壓強 ?)2( 4244 gZuEp ??? ? ? 10003 . 59 . 8 ???Pa86660?（ 4） 截面 55’ 壓強 ?)2ugZ(2555 Ep ? ? ? 1 0 0 09 . 8 739 . 8 3 0 ???Pa91560?從計算結(jié)果可見： P2P3P4 ， 而 P4P5P6， 這是由于流體在管內(nèi)流動時 ， 位能和靜壓能相互轉(zhuǎn)換的結(jié)果 。 在 11’截面和 22’截面間列機械能衡算式： ??22221211 22PugZPugZ ?????式中： mZZ 321 ??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 。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 。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。 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 ???? Pa 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。(2121 22221211 閥后閥前 fff pugzpugz ??????????? ?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。 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 。 設(shè)儲罐液面維持恒定 。 設(shè)泵的效率為 70%。ffww?????范寧公式 l、 d已知 求 λ 求 Re、 ε/d 摩擦因數(shù)圖 當量長度 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 。 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。s ??aaaud?Re8 8 8 ????? ??取管壁的絕對粗糙度 ε =， ε/d =， 查得 λ= 1 5 9, ( 0 . 0 2 9 0 . 5 )0 . 0 8 1fwa?? ? ? ?? kgJ /?（ 2） 排出管路上的能量損失 ∑wf,b
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