10食工8流体力学基础上交课后习题.doc

10食品科学与工程8班（营养3班）201030600815林鸿201030600812李志伟201030600806兑剑鸿201030600807冯艺柱【1-1】椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。解：设椰子油密度为940 kg/m3，忽略流动损失外，由式（130a）得u1u2因为，上式简化为，由连续性方程可知 m3/s【1-4】试求稀奶油以6m/s的速度流过管道时，因摩擦而引起的压力降。管道直径mm，长100m，为水力光滑的不锈钢管。已知稀奶油的密度为1000kg/m3，粘度为12103Pa.s。解：首先判断该流体流动状态，已知管道内径为33mm，可知流动状态为紊流，由布拉休斯公式（1-59）因摩擦引起的压力降为【1-5】液体在圆形直管内作层流流动，若流量、管长和液体的物性参数保持不变，而将管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍。解：设管径减至原有的1/2后，流体流动状态仍然保持层流。由流动阻力方程可知即因流动阻力而产生的能量损失为原来损失的16倍。【1-10】用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m3、粘度为1.1103Pa.s的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内，蒸发空间真空表读数为40kPa。溶液输送量为18m3/h。进蒸发器水平管中心线高于贮槽液面20m，管路直径mm，不包括管路进、出口的能量损失，直管和管件当量长度之和为50m。取管壁粗糙度为0.02mm。试求泵的轴功率（泵的效率为65）。解：根据公式（1-31d），设贮槽液面和蒸发器水平管出口分别为II和IIII管道内溶液流动状态为根据莫迪图查得阻力系数约为0.02，则沿程阻力损失为由表1-5可知管道进口和出口的局部阻力系数，轴功率为【1-12】某罐头厂需用泵将水池中的20清水泵送到距水池20m远、高4m的设备上去喷淋洗涤原料。水量要求为20m3/h。估计管件有：900弯头4只，带滤水网的底阀1只，标准截止阀2只，闸阀1只，试选择合适的离心泵。解：根据公式（1-31d），设水池液面和喷管出口分别为II和IIII设管道内径为50mm，则喷淋速度为管道内溶液流动状态为假设管道是新钢管，由表14可知其绝对粗糙度为0.12较小根据莫迪图查得阻力系数约为0.025，则沿程阻力损失和局部阻力损失为由附录14选择扬程和流量均能满足要求的水泵。【1-13】某溶液由开口高位槽经附图所示的管路流到开口低位槽，两槽液面恒定，其间垂直距离为z。两条并联管路与总管的长度（包括一切局部阻力的当量长度）、以及管径均相等，即；。下标a、b及T分别表示并联管路A、B及总管路。求阀门A和B全开时总流量与关闭任一阀门时总流量间的关系。已知两种流动情况时的流态均为层流。解：根据并联管路各支管路总损失相等，以及管路总损失等于总管路损失与任一支管路损失之和的原理，先考虑A、B两阀门均开启时的状态。设高位贮槽液面为II，低位贮槽液面为IIII，则对于支路A对于支路B对于总管路T式中阻力系数为， 由连续性方程 和各支管路阻力