化工原理练习题(流体流动) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/13 7:50:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

化工原理练习题 (流体流动) 一.填空题

1. 已知一密闭管路,管的内径为d,管长为L,液体在管内作稳定连续层流流动,流量为V m.s,总的阻力损失为h。现将管的内径换成d/2 ,其它均不改变,此时新管路内的流速为_____m.s,流体流动的总阻力损失为______m。

2. 当量直径的定义是d=____________,在套管环间流动的流体,外管的内径是d,内管的外径是d,则当量直径d=_______。

3.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒______,变_____;后者是恒_________,变_________。

4. 有一段由大管和小管串联的管路,管内液体作连续稳定流动。大管内径为d,而小管内径为d/2大管内流速为u,则小管内液体的流速为_______。 5.在输送液体的管路中,要使

P

-P

= △P

 的条件是

__________________________________________________。 6 如右图所示:已知:ρ水=1000kg.m,ρ空气=1.29kg.m, R=51mm,则△p=_____ N.m,ξ=___(两测压点A.B间位差不计)

二、.问答题

如图所示:A.B.C三点在同一水平面上,d=d,d>d,问:(1)当闸阀关闭时,A.B.C三点处的压强那个大?哪个小?或相等? (2)当阀门打开,高位槽水位稳定不变,A.B.C三截面处的压强、流量、流速哪个大?哪个小?或相等?

本题目有题图titu149

三、.计算题

1. 某输水管路如图所示,水箱液面保持恒定。当阀门A全关闭时,压力表读数为177kN.m , 阀门全开时,压力表读数为100 kN.m。已知管路采用Φ108×4mm钢管,当阀门全开后,测得由水箱至压力表处的阻力损失为7.5mHo。问:全开阀A时水的流量为多少

m.h?(ρ水=1000kg.m,p大=98.1kN.m)2.(24分)

水平通风管道某处的直径自300mm渐缩至200mm,在锥形接头两端各引出一个测压口与U形压差计相连,以水作指示剂(ρ水=1000kg.m),测得R=40mm(见附图)。已知1-1'截面处的表压强为1200N.m,当地大气压为101.3kN.m,空气的温度为20℃。若空气流过锥形管的能量损失忽略不计,试估算管道内空气的体积流量为若干m.h?

化工原理练习题答案 一.填空题

1. 4V; 16h

2. d=4×流通截面积/浸润周边 d=d-d

3. 截面;压差;压差;截面

4. 4u

5. 管径相等,处于同一水平面,无外加能量。 6. 500; 1 二.问答题

1. (1)阀门关闭,水处于静止状态,P=P=P

(2)阀门打开,水稳定流动,有阻力,且d=d=d ∴P>P>P 2.(10分) 题号:1312 第1章 知识点:123 难度:较难 *****答案*****

(1) p=p=p

(2) ① V=V=V

②u=u u>u u>u

③ 流动流体有阻力,由柏努利方程知:P>P P>P P与P的大小由u、u和h→c之值决定 三.计算题

1.(16分) 题号:1404 第1章 知识点:320 难度:中等 *****答案*****

定水箱液面为1-1,压力表处为2-2,列柏式:

Z+P /(ρg)+u/(2g)=Z+P/(ρg)+u/(2g)+H ∵ Z=P/(ρg)=177×10/(1000×9.807)=18m ∴ 18+0+0=0+100×10/(1000×9.807)+u/(2g)+7.5 ∴ u=2.43m.s

∴ V=3600π2.43×(0.1)/4=68.67m.h 2. 定锥形管细端处为2-2,则 ∵P-P=ρ指Rg

即 P=P-ρ指Rg=1200-1000×9.807×0.04=807.6N.m(表压)

∵ (P-P)×100%/p=(1200-807.6)×100%/(1200+101300)=0.38% < 20% 即表示可应用柏努利方程计算

∵ Z=Z 且∑h=0 ∴ P /ρ+u/2=P/ρ+u/2 ∵ P=PM/(RT)

而 M=0.21×32+0.79×28=29

P=101300+(1200+807.6)/2=10230N.m=102.3kN.m ∴ ρ=(102.3×29)/(8.314×293)=1.22kg.m 则 1200/1.22+u/2=807.6/1.22+u/2......(1) ∵ ρ变化很小 ∴按连续性方程得: u=u(300/200)=2.25u.......(2) (1)、(2)联解得:u=12.58m.s

∴ V=3600π (0.3)×12.58/4=3200m.h