流体流动与机械习题课

流体流动和输送机械练习一、书. 1-30来自工业燃烧炉的烟从烟囱排放到大气中。烟囱直径为2米，相对粗糙度为0.0004。烟囱内烟气平均温度为200，该温度下烟气密度为0.67千克/立方米，粘度为0.026毫帕斯卡，烟气流速为80000立方米/小时。在烟囱高度范围内，外部大气平均密度为1.15千克/立方米，烟囱底部压力比地面大气压力低0.2千帕。(1)烟囱应该有多高？(2)烟囱排气的必要条件是什么？(3)在设计中应采取什么措施来增加摄入量？答案可以在陈敏恒练习中找到。二、化工原理习题指导书p45 1-51压缩空气用于将1200 kg/m3的碱液从低位罐输送到高位罐，两个罐的液位保持恒定。管道规格为603.5毫米，各管段的能量损失为(J/kg)(u为管道中碱液的流量)。两个U形差压计中的指示液体是水银，R1=60毫米和氢=100毫米。试着找出(1)压缩空气的压力P1；(2)读数为R2的U形差压计。数字4m12m解决方案：(1)位于低槽1和高槽2之间的伯努利方程(表压)(2)下槽1和下槽2之间的李伯诺利方程(表压)从静力学方程3.如图所示，常温水以2.94公斤/秒的质量流量从加压储罐甲流向开启的高位储罐乙，两个储罐的液位保持不变，液位间距为4.43米，管道上安装有孔板流量计和截止阀。据了解，该管道为f573.5mm毫米钢管。直管和局部阻力(不包括截止阀)的总等效长度为60米。当截止阀在该开口处打开时，局部阻力系数x=7.5。让系统完全湍流，管道摩擦系数L为0.026，已知汞的密度为13600千克/立方米，水的密度为1000千克/立方米。请：(1)加压储罐A液位以上所需的表压是多少？(2)阀门前后的压差和水银压差表的读数R2(毫米)；(3)如果阀门关闭，孔板流量计的读数R1是原始读数的0.81倍。如果系统仍然完全湍流，L近似相同，孔板流量计的孔板流量系数相同，那么计算原始流量的多少倍？截止阀阻力系数x是多少？(4)定性分析阀门前的点A处的压力如何变化？(给出结论和分析过程)回答：(1)以截面1为参考水平面，b e列在截面1和截面2之间。(2)R2=8438/(13600-1000)9.81=0.0683(3)(4)1-平面柱从上面的计算可知，阀门关闭后，流速降低。四、某一类型的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，扬程与流量的关系可以用h=18-6105q2表示(h单位为m，q单位为m3/s)。该泵用于将水从储水箱输送到高位水箱，如图所示。两个水箱都是开着的，水面保持不变。管道系统总长度为20m(包括所有局部阻力的等效长度)，管道规格为f463mm，摩擦系数取0.02。尝试计算：(1)水量m3/h；(2)如果泵的效率为65%，水的密度为1000千克/立方米，离心泵运行时的轴功率KW；(3)如果输送系统的高位槽改为密闭容器，内水面以上的压力为0.5kgf/cm2(表压)，其他条件不变，试着分析在这种情况下(不需要计算，并给出了公式和特性曲线)泵的输水量和轴功率将如何变化，回答如下：五、化工原理练习指南p46 1-59数字10如图所示，高位水箱中的水分别从BC和BD排出，水位保持不变。高位槽液位与两根管道出口之间的距离为10m。AB管段内径为38毫米，长度为28米；BC和BD支管内径相同，均为32毫米，长度分别为12米和15米(ab解决方案如下：流量：(2)当BD和BC分支阀完全打开时：C和D的出口状态完全相同，分支管道类似平行管道。(1)又=(2)高位槽液位和BD出口液位之间的李伯诺利方程：(3)将(2)改为(3):解决方案如下：流量：六、化工原理习题指南p44 1-47如图所示，水从高位水箱通过管道从喷嘴流向大气，水箱中的水位保持不变。已知d1=125mm毫米，d2=100mm毫米，喷嘴内径d3=75mm毫米，U形差压计读数R=80毫米汞柱。如果忽略管道中水的流动阻力，计算水箱的高度h和喷嘴前的压力表读数。解答：伯努利方程位于第1-2节之间那就是(1)从连续性方程(2)将(2)替换为(1)，喷嘴处的流速：伯努利方程在水箱和喷嘴的出口处列出并简化。伯努利方程是在喷管前后列出并简化的。数字R1R215米喷嘴压力：(表压)七、化工原理习题指南p47 1-62如图所示，已知泵的进口管和出口管直径相同，内径为65毫米，两池液位之间的垂直距离为15米，孔板流量计的孔径为25毫米，流量系数为0.62。孔板流量计的U形差压计R1测量值为0.4m，泵进出口的U形差压计R2测量值为1.5m，指示液为水银。尝试找到：(1)泵的有效功率；(2)管道系统