流体计算题与答案解析(一)

流体计算问题与解答分析(一)1，108 mm4mm的输油管道每小时输送原油20t。 原油密度为900kg/，粘度为70mPas。 已知管线全长为200km，管道的最大允许压力为6.0Mpa (表压)，在运输过程中至少需要几个加压站进行定量分析分析：在管道系统中，当动压子和局部阻力损失两面项之和远小于直管阻力损失时，该管道称为“长管”。 在这种情况下，这两个损失不进行特别的计算，或者以直管电阻损失的5%10%来估计，或者忽略。 本例显然是“长管”的问题，局部阻力与管道摩擦阻力相比所占的比例较小，因此将其忽略。该例首先判定原油的流动类型，然后采用适当的公式求出管道的总压力降，从管道的最大允许压力求出每台泵能克服的最大压力降，或者求出每台泵能克服多少米管长的压力降，求出所需的压力站的个数。解：方法1首先求出原油的流速：然后，判断流类型： 2000流动的类型是滞后现象。 200km管路中可能发生的压力降所需的加压站数量：方法2模仿第一种算法求得首先，要求每个加压站能克服多少米管长的电压降计算所需的加压站数量两种计算方法的结论相同，至少设置6个加压站，管路始端设置1个，中途设置5个。2 .用鼓风机通过内径0.3m的圆形管道从大气中排出空气。 在导管壁开口部连接u字管差压计，差压计的测定值为245Pa(2.5cmH2O ) (真空度)。 已知空气密度为1.29kg/m3，可以求出空气流量(入口和管路的阻力可以忽略)。解：如图1-13所示，以通过怀管轴线的水平面0-0为基准面，用表压计算1-1、2-2、截面间的伯努利方程式。广为人知如果把它代入上式2220空气体积流量：分析：以上是用伯努利方程式求解的常规程序。 此问题的关键在于两个截面的选择。 另外，如果真正理解该方程式的能量守恒和变换的物理意义，则可知截面1的3个能量(能量、静压能量、动能)为零，截面2的能量为零时，截面2的静压能量与动能之和必定为零。 因此，可以判断截面2的负压完全是静压能量变化为动能的结果。 很快得出的结论。 关于伯努利方程式的许多问题，可以采用这种“直接切入”的方法。3 .用泵将5的水从池中吸上来，用热交换器预热后，打入某个容器。 已知泵的流量为1000kg/h，加热器的传热速度为11.6W，管路的散热率为2.09kw，泵的有效功率为1.2kw。 设定池面和容器的高度不变，求出水进入容器时的温度。10米2二001一分析：本系统给水供能源为2 :泵和加热器。 泵提供的能量除了增加水的机械能外，其馀部分克服流动阻力转化为热能。 这部分的热能和加热器加入的热能，一部分在环境中消失，一部分被水吸收，可以使水温上升。 求水的内在增值，这个问题就可以解决。解：方法1(一)水的内在增值；如图1-14所示，以0-0面为基准面，用表压计算列1-1.2- 2截面间的伯努利方程式。10米2二001一4米图1图14图76附图式中截面1、2水中，J/Kg；Q加热器的投入热量，J/Kg。广为人知把这个代入上式进行整理传热速度：会写。泵对水的能量：水的内在增值：(2)水温取水的比热是指水进入容器时的温度方法2在求出水在单位时间内吸收的热量后，可以求出水温。 这个热量是由两个部分构成的。 一种是通过加热传递的热量，另一种是克服流动阻力从机械能量变化的热量。(1)水吸热速度以0-0 面为基准面，用表压计算了列1-1 、2-2 截面间的伯努利方程式。广为人知简化2220流动阻力产生的热量水吸热速度：(2)水温3如图1-15所示，水的内径从管段流向管段。 众所周知，段流体流动的速度头需要9.8kPa(1.0MH2O )。(1)忽略ab段的能量损失(2)AB段的能量损失为。00h1h2h3a.a乙组联赛图1图15图77附图(d )00h1h2h3a.a乙组联赛解： (1)不考虑ab段的能量损失，分析在截面b的中心测量的所有静压子(包括速度头转换的静压子)为各截面流体的总能量。对于a截面：2220对于b截面：截面b动压头：从已知-是的2220事故(2)ab段的能量损失为2.94kPa的各截面流体的总能量。 由于b截面动压