【正文】 ?? ? ? ? ??du (2) . / . /v cm s m s?? ? ?2 4 24 4 4 4 10 雷諾數(shù) ..Re. 40 0 5 2 0 3 8 2 3 2 2 0 0 0為 層 流4 4 1 0 ??? ? ? ??duv 【 124】 20℃ 的水在 mm mm? ?219 6 的直管內(nèi)流動(dòng)。若流體密度為 ? ，指示液密度為 0? ，壓差計(jì)讀數(shù)為 R。 解 從截面 A 到截面 B 列伯努利方程，截面 A 為基準(zhǔn)面，則得 ? ? AB f A B fppH g h p p p H p g h???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 液柱壓差計(jì) 11 為等壓面 ? ? ABp R g p H g R g? ? ?? ? ? ? 0 2 ? ?0? ? ?? ? ? ? ? ?ABp p p R g H g 由式 ? ?()1與 式 2 得 ? ?0??????f Rgh 此式即為用 U 形管壓差計(jì)測(cè)量流體在兩截面之間流動(dòng)的摩擦損失的計(jì)算式。在截面 A 與截面 B 處各安裝一個(gè)彈簧壓力表，兩截面的距離為 6m，管壁的相對(duì)粗糙度 /.d? ?0004 。 如果用液柱壓差計(jì)測(cè)量壓力差，則兩個(gè)直管的液柱壓力計(jì)的讀數(shù) R 是否相同？指示液為汞，其密度為 / 313600kg m 。這是因?yàn)榱黧w在垂直管中從下向上流動(dòng)時(shí)，位能增大而靜壓能減小。有了讀數(shù) R 值，就可以分別用式 ? ? ? ? 及 式bd求得水平管及垂直管的()?ABpp。當(dāng)管內(nèi)水的流速為 u 時(shí)，測(cè)得壓差計(jì)中水銀指示液讀數(shù)為 R。u 時(shí)，試求壓差計(jì)中水銀指示液讀數(shù) 39。設(shè)管內(nèi)水的流動(dòng)處于粗糙管完全湍流區(qū)。 又知道，在粗糙管完全湍流區(qū)為阻力平方區(qū)，即摩擦損失 fh 與流體流速 u 的平方成正比， fhu?2 。 39。39。此管為光滑管。 解 水在 10℃ 時(shí)的密度 . 39997 ／? ? kg m ，黏度 . , . ,P a s d m l m? ?? ? ? ? ?31 306 10 0 05 100，光滑管。 摩擦損失 ( . ) /.221 0 0 0 1 4=0 ． 0 3 7 = 0 ． 7 2 5 2 0 0 5 2f luh J k gd?? ? ? 【 129】試求下列換熱器的管間隙空間的當(dāng)量直徑： (1)如習(xí)題 129 附圖 (a)所示，套管式換熱器外管為 mm mm? ?219 9 ，內(nèi)管為mm mm? ?114 4 ； (2)如習(xí)題 129 附圖 (b)所示，列管式換熱器外殼內(nèi)徑為 500mm，列管為 mm mm? ?25 2 的管子 174 根 。管路截面為長(zhǎng)方形，高 300mm，寬 200mm，試求空氣流動(dòng)的摩擦損失，設(shè) 0． 0005? ?ed。管路截面的高 ..a m b m??03 ， 寬 0 2。如習(xí)題 131 附圖所示，當(dāng)管內(nèi) 充滿液體，一端插入液槽中，另一端就會(huì)使槽中的液體自動(dòng)流出。為保持穩(wěn) 態(tài) 流動(dòng)，使槽內(nèi)液面恒定。液體在鋼管中的流速為 m/1 s ，鋼管的相對(duì)粗糙度 / 0．002? ?d ，管路上的閥門當(dāng)量長(zhǎng)度 50?eld。 解 在 高位槽液面至低位槽液面之間列伯努利方程計(jì)算 H， 以 低位槽液面為基準(zhǔn)面。彎頭 .075?? 22 2??? ???? ? ??????ellp uH g d g . . . . .. . .620 1 6 1 0 1 9 0 10 0 2 6 7 5 0 0 5 1 0 7 5 2 3 97 6 5 9 8 1 0 1 0 6 2 9 8 1? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ??????????? m 【 133】如習(xí)題 133 附圖所示，用離心泵從河邊的吸水站將 20℃ 的河水送至水塔。管路為 114 4mm mm? ? 的 鋼管，管長(zhǎng) 1800m，包括全部管路長(zhǎng)度及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度。 解 水在 20℃ 時(shí) ./39982? ? kg m ， . 31 004 10 Pa s? ?? ? ? .,0 106 1800ed m l l m? ? ? 習(xí)題 133 附圖 15 流量 /330?Vq m h 流速 / ./( . )223 0 3 6 0 0 0 9 4 4 80 1 0 644Vqu m sd??? ? ?? . . .R e .. 430 1 0 6 0 9 4 4 8 9 9 8 2 9 9 6 1 01 0 0 4 1 0?? ???? ? ? ??du 湍流 查得 .00252?? 摩擦阻力損失 ../.221 8 0 0 0 9 4 4 80 0 2 5 2 1 9 12 0 1 0 6 2ef ll uh J k gd? ?? ? ? ? ?? 以河水水面為基準(zhǔn)面，從河水水面至水塔處的水管出口之間列伯努利方程。 解 在水塔高度 H 不變的條件下，輸水管長(zhǎng)度縮短，輸水管中的水流量應(yīng)增大。 管長(zhǎng)縮短后的長(zhǎng)度 39。 0．75?ll 在流體阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)恒定不變，有 39。39。)39。)2222220 7522???????? ? ???ffHHl u l ud g d gl u l ud g d g 故流速的比值為 39。 .1155?VVqq 流量增加了 % 管路計(jì)算 【 135】用 168 9mm mm? ? 的鋼管輸送流量為 /60000kg h 的原油，管長(zhǎng)為 100km ，油管最大承受壓力為 . MPa157 。假設(shè)輸油管水平鋪設(shè)，其局部摩擦阻力損失忽略不計(jì)，試問(wèn)為完成輸油任務(wù)，中途需設(shè)置幾個(gè)加壓站？ 解 . , , /md m l k m q k g h? ? ?0 15 10 0 60 00 0 習(xí)題 134 附圖 16 /,/./338 9 0 1 8 16 0 0 0 0 3 6 0 0= 0 0 1 8 7 3 890??? ? ??Vk g m mP a sq m s . ./.220 01873 1 060 1544Vqu m sd??? ? ?? ..Re 30 1 5 1 0 6 8 9 0 782 層 流1 8 1 1 0?? ???? ? ??du .Re64 64 0 0818782? ? ? ? 因?yàn)槭堑戎睆降乃焦苈?，其流體的壓力降為 . ...f lup h P a M P ad? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?2 3 2 71 0 0 1 0 1 0 6= 8 9 0 0 ． 0 8 1 8 = 2 7 3 1 0 2 7 3 2 0 1 5 2 油管最大承受壓力為 . MPa157 加壓站數(shù) . ..273174157??n 需設(shè)置 2 級(jí)加壓，每級(jí)管長(zhǎng)為 50km，每級(jí)的 . / .27 3 2 13 65? ? ?p MPa，低于油管最大承受壓力。試求管路的輸水量為多少 3m/h ，鋼管的相對(duì)粗糙度 .／ 0002? ?d 。本題屬于已知 .l m d m??150 、 0 / . /fd h J kg? ? ? ?0 002 、 118，求 與 Vuq的問(wèn)題。 當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)水不流動(dòng)，閥前與閥后的壓力表讀數(shù)分別為 80kPa 與 30kPa。輸水管的長(zhǎng)度及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度共為 42m，管子為光滑管。雖然可以用試差法計(jì)算，但不方便。 解 水在 . / .3320 ℃ 時(shí) 998 2 , 1 004 10?? ?? ? ? ?k g m P a s 水的流量 . 317／mh，管長(zhǎng)及管件當(dāng)量長(zhǎng)度 42?lm 閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表可測(cè)得 水槽離壓力表測(cè)壓點(diǎn)的距離 與ABHH。各段管內(nèi)徑及管長(zhǎng)（包括管件的當(dāng)量長(zhǎng)度）分別為 AB BC BD d 50 25 25mm mm mm 20 7 11el l m m m? 試求閥門全開時(shí)，管 C 與管 D 的流量之比值，摩擦系數(shù)均取 。 若 總 管 中 水 的 流 量 為 /mh39000 ， 兩 根 并 聯(lián) 管 的 管 徑 與 管 長(zhǎng) 分 別 為, 。試求兩根并聯(lián)管中的流量各為若干？管壁絕對(duì)粗糙度為 .03mm 。 兩根支管的相對(duì)粗糙度分別為 ... , .120 3 0 30 0 0 0 6 0 0 0 0 4 2 95 0 0 7 0 0??? ? ? ?dd 從教材的圖 128 查得 . , .120 01 77 0 01 62???? 總流量 /39000?Vq m h 支管 1 的流量 ( . ).( . ) ( . )..5 51111 5 5 5 5121 1 2 20590000 0 1 7 7 1 4 0 00 5 0 70 0 1 7 7 1 4 0 0 0 0 1 6 2 8 0 0???????? ??VVdqlqddll 19 . / . /.. m h m s?? ? ?? 339 0 0 0 0 0 3 5 5 2 1 3 7 0 5 90 0 3 5 5 0 1 1 4 支管 2 的流量 . / . /..Vq m h m s?? ? ?? 332 9 0 0 0 0 1 1 4 6 8 6 3 1 9 10 0 3 5 5 0 1 1 4 下面核算 ? 值 Re 2 44????? ? ? ?? ? ? ? ?VVqqdu d dd 水在 20℃ 時(shí)， . / .33998 2 , 1 004 10?? ?? ? ? ?k g m Pa s .Re .. 634 9 9 8 2 1 2 6 6 1 01 0 0 4 1 0? ??? ? ? ??? VVqqdd 故 .R e . ..661 0 591 266 10 1 49 1005? ? ? ? ? .R e . ..? ? ? ? ?662 1 911 266 10 3 45 1007 由 R e . .d??? 61 11 49 10 與 =0 0006，從圖上查得 0． 0177?? ，與原假設(shè)相同。故以上計(jì)算結(jié)果正確?？諝鉁囟葹?21℃ ，壓力為 . 5147 10? Pa（絕對(duì)壓力）。試計(jì)算空氣的質(zhì)量流量。 s i n s i n . .200 20 68 4 0 068 4? ? ? ?R R a mm m 水的密度 / 30 1000? ? kg m m a x .. ./.02 2 9 8 1 0 0 6 8 4 1 0 0 0 2 7 81 7 4?? ? ? ?? ? ?gRu m s 空氣的黏度 . 51 815 10? ?? ? ?Pa s m a xm a x . . .Re .. 550 3 0 9 2 7 8 1 7 4 8 2 4 1 01 8 1 5 1 0?? ???? ? ? ??du 查得max .086?uu . . . /0 8 6 2 7 8 2 3 9? ? ?u m s 空氣質(zhì)量流量 ( ) . . . /220． 3 0 9 2 3 9 1 7 4 3 1 2 44???? ? ? ? ? ?mq d u k g s 【 141】 20℃ 的水在 mm mm? ?108 4 的管路中輸送，管路上安裝角接取壓的孔板流量計(jì)測(cè)量流量，孔板的孔徑為 50mm。試求水在管路中的質(zhì)量流量。與前面查得 ? 值相同，計(jì)算正確