流体流动习题答案

1、1. 雷诺准数的表达式为 o当密度P二1000kg/m3,粘度卩二1厘泊的水，在内径为d= 100mm以流速为lm/s在管中流动时，其雷诺准数等于 ，其流动类型为答案：Re二dup / 口 ； 105 :湍流2. 某流体在圆管中呈层流流动，今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为答案：lm/s3. 圆管中有常温下的水流动，管内径d= 100mm测得其中的质量流量为11. 8kg/s/,其体积流量为 平均流速为 答案：0.0118m3/s ； 1.5m/s4. 管出口的局部阻力系数等于1.0,管入口的局部阻力系数等于0. 5_.5. 流体在园直管内流动，当Re4000时的流

2、型称为 ,其平均速度与最大流速的关系为,而Re C内均装有水，容器C敞口。密闭容器A 间的液 面高度 差为zl = lm容器B C间的液面 高度差为z2=2m,两U形管下部液体均为水 银，其密度 0=13600kg/m3,高度差分别为R=0. 2m, H=0. lm,试求:容器/ B上方 压力表读数pA、pB的 大小。13. 用离心泵经 57x 3. 5mm的钢管，将敞口贮槽内的有机溶剂（密度为800kg/m3,粘度为20cp）输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度Z保持20ni见附图。己知钢管总长度（包括局部阻力当量长度）为25m反应器内的压力恒定为4kgf/cm2（表压）,有机

3、溶液输送量为6nVh,泵的效率为60%试确定泵提供的轴功 率。【解】取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截面间列 柏努利方程，并以1-1截面为基准面：2 2gZ i+ （u 1 /2） + （p 1/ p ） +W二gZ+ （u 2/2） （p 2/ p ） + 工 hf 1-22 2W=(Z 2-Zi) g+(U 2U i )/2 + (p 2-p i) / p + 工 hf i-2 工 hfi-2 =入(1+le )/d (u 2/2) u=(6/3600)/( n /4) X 0. 05 2=0. 8488m/sUi 8 U2 9 0 Z l=0Re 二

4、 dup / 口 二0. 05 X 0. 8488 X 800/(20 X 10-3)=1697. 62000 则入=64/Re=64/1697. 6=0. 0377 工 hfi-2 =0. 0377 X (25/0. 05) X (0. 848872)=6. 7904/. kg 故 W=(20-0) X 9.807+4 X 9. 807 X 107800+6. 7904=693. 5J/kgN=Q p W/ n 一 1.541kw14. 如附图所示，高位槽中水分别从EC与BD两支 路 排出，其中水面维持恒定。高位槽液面与两支管出口 间的距离为10m AB管段的内径为38mm长 为28m BC

5、与 BD支管的内径相同，均为32mm长 度分别为12m 15m (以上各长度均包括管件及阀门全幵时的当量长度)。 各段摩擦系数均可取为0.03。试求：(1) BC支路阀门全关而BD支路阀门全幵时的流量；(2) BC支路与BD支路阀门均全幵时各支路的流量及总流量。解：(1)在高位槽液面与BD管出口外侧列柏努利方程：简化:Zg WfABD而 WfABD:AB U122:BD 2WfAB WfBD化简11.05uf 7. 03u2 98. 1又由连续性方程：代入上式：解得：Ui l98m/s22333流量：qvdi 比 0. 785 0. 0381. 98 2. 244 10 m /s 8. 08m /hA当BD, BC支路阀均全幵时：C , D出口状态完全相同，分支管路形如并联管路，Us 1. II8U2(1)又 50/29 32 2 2 23811 影2” 影二久労 2. 11卜502U2(2) 在咼位槽液面与 BD出口列柏努利方程：11. 05u-2 7. 03uf 98. 1(3)将代入式中:解得：u2 1. 752