内容发布更新时间 : 2025/2/23 4:21:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

绝压=大气压-真空度= 85.3?103?20?103Pa?65.3kPa （2）真空表读数

真空度=大气压-绝压=101.33?103?65.3?103Pa?36.03kPa

4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m的重油（如附图所示），油面最高时离罐底 m，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm的孔，其中心距罐底1000 mm，孔盖用14 mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为×10 Pa，问至少需要几个螺钉（大气压力为×10Pa）

解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm处的流体压力为

p?p??gh?101.3?103?960?9.81?(9.5?1.0)Pa?1.813?103Pa（绝压） 作用在孔盖上的总力为

F?(p?pa)A＝（1.813?103－101.3?103）?每个螺钉所受力为 F1?39.5?10?因此

n?FF1?3.627?104?6.093?103?N?5.95?6（个）3

6

3

??????π?0.762N＝3.627?104N 4π?0.0142N?6.093?103N 4

习题4附图

习题5附图

5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U管压差计。读数分别为R1=500 mm，R2=80 mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入

一段水，其高度R3=100 mm。试求A、B两点的表压力。 解：（1）A点的压力

pA??水gR3??汞gR2??1000?9.81?0.1?13600?9.81?0.08?Pa?1.165?104Pa（表）

（2）B点的压力

pB?pA??汞gR1 ?1.165?10?13600?9.81?0.5Pa?7.836?10Pa（表）?4?46．如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100 mm，

h=800 mm。为防止水银扩散至空气中，在水银面上方充入少量水，

习题6附图 其高度可以忽略不计。已知当地大气压力为 kPa，试求管路中心处流体的压力。

解：设管路中心处流体的压力为p 根据流体静力学基本方程式，pA?pA? 则 p+?水gh+?汞gR?pa

p?pa??水gh??汞gR??101.3?10?1000?9.8?0.8?13600?9.8?0.1?Pa?80.132kPa3

7．某工厂为了控制乙炔发生炉内的压力不超过 kPa（表压），在炉外装一安全液封管（又称水封）装置，如本题附图所示。液封的作用是，当炉内压力超过规定值时，气体便从液封管排出。试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h。

解：?水gh?13.3

h?13.3??水g??13.3?1000?1000?9.8?m?1.36m

流体流动概述

3

习题7附图 8. 密度为1800 kg/m的某液体经一内径为60 mm的管道输送到某处，若其平均流速为 m/s，求该液体的体积流量（m/h）、质量流量（kg/s）和质量通量[kg/(m·s)]。

3

2

解： Vh?uA?uπ23.14d?0.8??0.062?3600m3s?8.14m3h 44π3.14ws?uA??ud2??0.8??0.062?1000kgs?2.26kgs

44G?u??0.8?1000kg?m2?s??800kg?m2?s?

9．在实验室中，用内径为 cm的玻璃管路输送20 ℃的70%醋酸。已知质量流量为10 kg/min。试分别用用SI和厘米克秒单位计算该流动的雷诺数，并指出流动型态。 解：（1）用SI单位计算

查附录70%醋酸在20 ℃时，??1069kgm3，??2.50?10?3Pa?s d?1.5cm?0.015m

ub?10?60?π4?0.0152?1069?ms?0.882ms

Re?dub???0.015?0.882?1069?2.5?10?3??5657 故为湍流。

（2）用物理单位计算

??1069gcm3，??0.025g?cm?s? d?1.5cm，ub??88.2cms Re?dub???1.5?88.2?1.0690.025?5657

10．有一装满水的储槽，直径 m，高3 m。现由槽底部的小孔向外排水。小孔的直径为4 cm，测得水流过小孔的平均流速u0与槽内水面高度z的关系为：

u0?0.622zg

试求算（1）放出1 m水所需的时间（设水的密度为1000 kg/m）；（2）又若槽中装满煤油，其它条件不变，放出1m煤油所需时间有何变化（设煤油密度为800 kg/m） 解：放出1m水后液面高度降至z1，则 z1?z0?由质量守恒，得

w2?w1?dM?0，w1?0 （无水补充） d? w2??u0A0?0.62?A02gz （A0为小孔截面积）1??3?0.8846?m?2.115m

0.785?1.223

3

3

3

3

M??AZ (A为储槽截面积) 故有 0.62?A02gz??Adz?0

d?即 dz??0.62A0d?

2gzA上式积分得 ??A1212)(z0?z1)

0.622gA0(2?1?1212 ????3?2.115?s?126.4s?2.1min

0.622?9.81?0.04?22 11．如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面 m。已知水流经系统的能量损失可按∑hf=计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m/h）。

解：（1）A- A'截面处水的平均流速

在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程,得

p12p22 gz1?1ub1?1?gz2?ub2???hf

2?2?3

（1）

式中 z1=7 m，ub1～0，p1=0（表压） z2= m，p2=0（表压），ub2 = u 代入式（1）得

22 9.81?7?9.81?1.5?1ub2?5.5ub22

2 ub?3.0ms

（2）水的流量（以m/h计）

3

Vs?ub2A?3.0?3.142??0.018?2?0.004??0.02355m3s?84.78m3h 4