流体流动作业(骆雯 222009316011010 一班09级).doc

1某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o）与水（w）的体积比为5:1，油的密度为r0 = 830kgm-3，水的密度为r = 1000kgm-3。池的液位计读数hc=1.1m。试求混合液分层的油水界面高hw 和液面总高度(hw + ho)。 习题 1-1 附图解：以油水分界面为基准面， 因为在分界处，所以p(油)=p（水） （1） P(大气)+ r0g ho=P(大气)+ r（水）g(hc- hw) (2) 又因为 V(油)/v（水）=5/1 (3) 得到 ho/ hw=5/1 （4） 将（4）代入（3），得 hw=0.214m, hw + ho=1.284m2、质量浓度为16200kg/h的25%氯化钠（NaCl）水溶液在503mm的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m3，粘度为2.310-3Pas。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速。 解：（1）Re=rdu/ （1） A=0.7850.0440.044=0.00152(平方米) U=qm/Ar=16200/360011860.00152=2.5m/s Re=rdu/ =11860.44 2.50.0023=567214000, 所以为湍流。 （2）= Re/rd=20000.002311860.044=0.088m/s.3、列管换热器的管束有13根252.5mm的钢管组成。平均温度为50的空气以9ms-1的速度在列管内流动，管内压强为1.96105Pa(表压)，当地大气压为9.87104Pa，标准状况下空气的密度r0 = 1.293kgm-3。试求换热器内：(1) 空气的质量流量；(2) 操作条件下空气的体积流量；(3) 换算为标准状况下的体积流量。解： （1）解：由理想气体方程得：r=PM/RT=2.947100000290.001/8.314(273+50)=3.182kg/m3 qm=rAu=93.182（0.78520200.000001121）=1.088kg/s (2) qv=UA= qm/r=1.088/3.182=0.342m3/s (3) qv1=vpT1/P1T=0.342294.71000273/101.31000323=0.841m3/s.4、如图所示，将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？ 解： 取高位槽液面为11截面，取导管与塔连接处的垂直面为22截面在两截面间列伯努利方程：，化简得：xg，解得：x5、若管路的长度和流体流量不变，用加粗管径来减小阻力损失。讨论下面三种情况下，当管径增大30%时。阻力损失减少的百分比。(1) 流体在管内层流；(2) 流体在光滑管内湍流，Re =105； 解： （1） 则 ,管径增加时， ,减少百分比为 （2） , ,为固定值， 阻力减少百分比为6、用离心泵将贮水池中的水送到高位槽中水池液面与高位槽液面间的垂直距离为35m，定态流动。输水管直径为1654.5mm，管路中直管总长为1300m，所有局部阻力的当量长度为50m。若泵的流量为100m3/h，泵的效率为65%，摩擦系数可取为0.02，水的密度取1000kg/m3。求