流体流动-习题课

1、流体流动流体流动习习 题题 课课作业中存在的问题作业中存在的问题1. 1. 计算时未选取进、出口截面与基准水平面，也未画出图形；计算时未选取进、出口截面与基准水平面，也未画出图形；2. 2. 图形画得太随意，应规范化；图形画得太随意，应规范化；3. 3. 计算式中不用写量纲，只要保证计算式中的量纲均为计算式中不用写量纲，只要保证计算式中的量纲均为SISI制即可；制即可；4. 4. 柏努利方程书写错误；柏努利方程书写错误；5. 5. 压力为表压时，一定要在压力值后面括号内写上压力为表压时，一定要在压力值后面括号内写上“表压表压”二字；二字；6. 6. g=9.807，最好都与教材上一致；，最好都

2、与教材上一致；7. 7. 在查取当量长度在查取当量长度le和摩擦系数和摩擦系数值时存在误差；值时存在误差；8. 8. 有同学物理量后边未写量纲；有同学物理量后边未写量纲；9. 9. 有个别同学抄他人作业的现象。有个别同学抄他人作业的现象。例：图中开口的容器内盛有油和水，油层高度h1=0.7m，密度 31/800mkg，水层高度h2=0.6m，32/1000mkg1）判断下列两关系是否成立 PAPA，PB PB 。2）计算玻璃管内水的高度h。密度为 解：（1）判断题给两关系是否成立 A，A在静止的连通着的同一种液体的同一水平面上 AAPP 因B，B虽在同一水平面上，但不是连通着的同一种液体，即截

3、面B-B不是等压面，故不成立。BBPP （2）计算水在玻璃管内的高度hAAPP PA和PA又分别可用流体静力学方程表示 设大气压为Pa 21ghghPPaA水油aAPghP水AAPP ghPghghPaa水水油21 h10006 . 010007 . 0800mh16. 1例例 如附图所示，常温水在管道中流过。为测定如附图所示，常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力两点的压力差，安装一差，安装一U型压差计，试计算型压差计，试计算a、b两点的压力差为若干？已知两点的压力差为若干？已知水与汞的密度分别为水与汞的密度分别为1000kg/m3及及13600kg/m3。123b3a60mm100mm

4、50mm50mm体积流量体积流量:2.55103m3/s求水在各段管内的速度求水在各段管内的速度m/s902. 006. 0785. 01055. 2423211dVuSm/s325. 0)10060(902. 0)(222112dduu33222AuAum/s650. 0)50100(2325. 0)(2223223dduu0kPaABC2160kPa1122oo 从容器从容器A A用泵用泵B B将密度为将密度为890kg/m3油品输送到塔油品输送到塔C顶部。容器内与塔顶部。容器内与塔顶的表压力如本题附图所示，管子的规格为顶的表压力如本题附图所示，管子的规格为114mm4 mm。油品的。油品

5、的输送流量为输送流量为5.4104kg/h，输送管路的全部阻力损失为，输送管路的全部阻力损失为122 J/kg，试求，试求泵的有效功率。泵的有效功率。(1)确定输送设备的有效功率或确定输送设备的有效功率或We 解：取容器解：取容器A内液面为截面内液面为截面1-1，管路出口处为截面，管路出口处为截面2-2，并以，并以O-O为基为基准水平面。列截面准水平面。列截面1-1和和2-2间的柏努利方程式。间的柏努利方程式。2211221222efupupgzWgzE22212121()2efuuppWg zzE42225.4 101.91 m/s10.785 0.106890 36004sWud已知：已知

6、：p1=0(表压表压)，p2=2.16106 Pa(表压表压)，d=114-24=106mm=0.106 m, z1=2.1 m, z2=36 m, u1=0, ,1 2122 J/kgfE261.9102.16 1009.807 (362.1)1222883.2 J/kg2890eW45.4 102883.243248 W 43.2 kW3600esPe W W则泵的有效功率为：则泵的有效功率为：1122解：取回流罐内液面为截面1-1，塔内回流管出口处为截面 2-2，并以截面1-1为基准水平面。列截面1-1和2-2 间的柏努利方程式。2211221222efupupgzWgzE已知：p1=2

7、.0106 (表压)，p2=1.3106 Pa (表压)，d=0.14 m, z1=0, z2=30 m, u1=0, 42224 101.2 m/s10.785 0.14600 36004sWud150 J/kgfE 22212121()2efuuppWg zzE2661.201.3 102.0 109.807 (300)150721.7 J/kg P3P4 ，而P4P5P6，这是由于流体在管内流动时，位能和静压能相互转换的结果。 例：分别计算下列情况下，流体流过例：分别计算下列情况下，流体流过763mm、长、长10m的水平钢管的能量损失、压头损失及压力损失。的水平钢管的能量损失、压头损失及

8、压力损失。（1）密度为）密度为910kg/m3、粘度为、粘度为72cP的油品，流速为的油品，流速为1.1m/s；（2）20的水，流速为的水，流速为2.2 m/s。解解: (1)油品：油品：200097310721 . 191007. 0Re3ud流动为层流流动为层流, 摩擦系数可从摩擦系数可从Moody磨擦系数图查取磨擦系数图查取,也可也可以用下式计算以用下式计算 :0658. 097364Re642210 1.10.06585.69J/kg20.072fl uEd5.690.58m9.81ffEhg910 5.695178PaffpE （2）20水的物性：水的物性：3kg/m2 .998310005. 1Pas531053. 110005. 12 . 22 .99807. 0udRe流动为湍流流动为湍流, 求摩擦系数尚需知道相对粗糙度求摩擦系数尚需知道相对粗糙度/d , 查表查表1-1，取，取钢管的绝对粗糙度为钢管的绝对粗糙度为0.2mm， 00286. 0702 . 0d根据根据Re=1.53105及及/d0.00286查图查图1-25，得，得0.0272210 2.20.0279.33J/kg20.072fl uEd9.330.95m9.81ffEhg998.2 9.339313PaffpE 1.