内容发布更新时间 : 2024/6/1 18:09:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
(皆指内径)。现有20℃的水沿管路作湍流流动，若允许产生的最大压强降为6mHO，试求
水的最大流量，m/h。(管路局部阻力可不计。水在20℃时物性：ρ=1000kg/m， μ=0.001Pa·S，摩擦系数λ=0.3164/Re。) 用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2公里(包括局部阻力的当量长度)的水平 管送往炼油厂。输油量为40m/h。油泵的总效率为0.65，求泵的轴功率。 某天，该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其压头仅为原来泵的 80%，问此 泵能输送原油多少m/h。 输送条件下, 原油的密度为890kg/m, 粘度为0.4Pa s。设油库和炼油贮罐均为常压。 如图Ｓ?B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内,管径为φ108× 4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度)。已知：水的流量为56.5m/h，水的粘度为
1厘泊，密度为1000kg/m，管路摩擦系数可取为0.024，试计算并回答： ⑴水在管内流动时的流动形态； ⑵管路所需要的压头和功率； ⑶在泵的性能曲线图上标明其工作点，写出泵实际工作时的压头；并求出由于流量调节而 额外损失在阀门上的压头。 一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管, 将浓碱液槽B中的碱液 (密度为
1400kg/m) 抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽，各部分标高如附图所示; 输水管规格为 φ57×3mm， 自A至文丘里喉部M处管路总长 (包括所有局部阻力损失的当量长度在内) 为
20m，摩擦系数可取0.025。
⑴当水流量为8m/h时，试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg； ⑵判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入，吸入量的大小 与哪些因素有关? 如附图所示，水槽中水位恒定。 水可从BC、BD管中同时流出。AB段为φ45×2.5mm、 长为60m (忽略AB间局部阻力)的钢管，BC段管长为6m，阀门全开时，该段局部阻力总和的
当量长度为9m；BD段管长为9m，当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为15m,BC、BD
两管段均为Φ30×2.5mm。试求：⑴当D处阀门关闭而C处阀门全开时的流量m/h? ⑵当C、D两处阀门均全开时各自的流量及总流量m/h? 管内摩擦系数均可取0.03，水的密度ρ=1000kg/m，其它参数见图。 如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中装有孔板流量计和一个截止 阀, 已知管道为 φ57×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为 60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为 0.026。 求：⑴管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z； ⑵阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R。 若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，λ近似不变。问: ⑶孔板流量计的读数R变为原来的多少倍?截止阀的阻力系数ζ变为多少? ⑷阀门前的压强Pa如何变化?为什么? 如图示，水以1m/s的流速稳定流过内径为0.025m，长为2m(AB段)的光滑管。A、B
两端
接一U形液柱压差计,B端接一压强计,指示液密度均为1590kg/m。已知水的粘度为1cP,管
路摩擦系数可以下式计算：λ=0.3164/Re(当2.5×10 池面24m，管路均为φ114×4mm钢管，摩擦系数λ=0.024，吸入管路总长L=22.5m，排出 管路总长L=62.5m(均包括局部阻力的当量长度在内),容器A内压力为1700mmHO(表压), 试求泵的有效功率Ne为多少Kw? 若泵安装位置离池面1m已定，现库存有几台口径为φ106mm的离心泵，扬程为16m，流量为 15.5l/s，效率为0.8，允许吸上真空度H=3m，试问：此泵可以用否?如何使用?正常运转 (流量为56m/h)单泵的轴功率N为多少Kw? 如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池 的水面高度保持为10m，输送水量用孔板流量计测得。 孔板安装在离高位槽水面0.8m处, 孔径为20mm，孔流系数为0.61。 管路为φ57×3.5mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长 度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m， 其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和 局部阻力当量长度之和为 50m 。 水的密度为1000kg/m， 水的粘度为1cp, 摩擦系数近 似为λ=0.3164/Re。U形管中指示液均为水银, 其密度为13600kg/m。当水的流 量为6.86m/h时，试确定： ⑴水通过泵所获得的外加能量为多少? ⑵在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R为多少? ⑶孔板流量计的U形管中指示液读数R为多少? 如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为φ83× 3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高 度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m/h时，进水管道的 全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg，压力表的读数为 2.5kgf/cm，泵的效率为70%，试求： ⑴两液面的高度差H为多少m? ⑵泵所需的实际功率为多少KW? ⑶真空表的读数多少kgf/cm? 假设湍流时的流速分布,假设可由下式表示：U/Umax =(y/R)，y=R-r，求证: Uav/Umax =2n/(n+1)(2n+1) 式中：U--点速；Umax --最大流速；Uav --平均流速；R--管的内半径；r--管内任意点 半径；n--已知数。 如图所示的送水系统中，两支管路上各装一个阀门V和V， AB管段的长度为100m (包扩局部阻力的当量长度)，各管路的内径均为38mm，泵出口处压力表读数为3kgf/cm, 试求：⑴当泵只向E槽送水而不向F槽送水，F槽的水也不向下流(V和V两线均适当开启 时，管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少m? ⑵若要泵同时向E、F输送水，应如何调节两个阀门? 注:λ均为0.025,ρ水=1000kg/m,⑵只作定性分析。两水槽中液位恒定,且与大气相通。 某液体油在图示的管路中作稳定的滞流流动。已知油的粘度0.6泊, 密度900kg/m， 各支管的直径相同d=d=d=40mm，长度l=l=l=50m，两贮槽液面距离H=4m， 若 管路的总局部阻力损失Σhf 局部=0，求油的流量为多少m/h。 密度为900kg/m,粘度为72cP的油,在φ108×4mm的水平园管内以38T/h的流量流过， 假定流体系牛顿型，试求：管中央处与离管壁d/4处的剪应力τ为多少N/m? 已知：流体在园管内层流时速度分布为U=Umax [1-(r/R)]，湍流时可用 U=Umax (1-r/R)。 用板框过滤机在5kgf/cm的压差下对某种精细悬浮液进行恒压过滤。滤框尺寸为510× 510×25mm，共5个框。已测定过滤常数K=1.0×10m/s,每1m滤浆可得滤饼0.07m 。悬浮液的密度为1070kg/m。滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略。 过滤装置如下图所示。正位移泵的流量为4m/h，效率为90%。敞口滤浆槽液面维持 恒定。输送管出口与槽内液面的垂直高度为0.4m。假设整个输送管路系统的压头损失始终 为1.5m，动能项可忽略。试求使滤框充满滤饼时，该泵需耗多少度电?(一度电为一千瓦小 时) 某离心泵在一定转速下的特性方程为H=26-0.4×10Q,用该泵将水从贮槽抽送至某 高位水槽,两槽皆敞口,两槽液面高度差为 10m。管路系统的阻力损失Σhf =0.6×10Q (Σhf 的单位为m, Q的单位为m/s)。试计算： ⑴若两槽中水位恒定，求流量。 ⑵开始时，两槽液面高差仍为10m，过程中，如高位槽中液位恒定，求低位槽中液面下降 2m所需的时间。低位槽面积为100m(泵始终处于正常工作状态)。 如图a，一高位水槽由一根下水管引水下流，今将下水管锯去一截，改造成图b式样。 A)水流为理想流体, B)水流为实际流体。 试问改造以后水流量会不会发生变化？如何变 化? 简要说明理由； ①流体在管路中流动时，有几种流动形态？写出判断流型的具体根据。 ①孔板流量计与转子流量计在测量原理上的主要区别是什么? 在安装上各有什么要求? ①一液面恒定的敞口水槽接一根装有阀门的水平管，再连接两根一端通大气的垂直玻璃管 ，其中ａ管的另一端面插入管壁与内壁面平，而ｂ管的另一端弯成90°角， 置于水管的中心，且流水方向相对，两根玻璃管的下端面在水管的同一截面处。 当打开阀门，水经水管流出，若忽略水管内的摩擦阻力时，请在图中画出a、b两管内水 的位置，若a、b两管内的液面高度不等，其差值表示什么意义？ ①如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水槽相连接，在什么条件下，水由高位槽 向低位槽流动？为什么？ ①如图，有一塔分为两段，泵将下段的水打入上段，上段的水则自流入下段，要求泵打入 上段的水流量等于上段自流入下段的水流量。在操作中你如何判断是否达到上述要求？ 为什么? ①根据化工原理所学内容，提出一种测量液体粘度的简易方法并叙述其原理。 如图所示，假设两种流动状态的摩擦系数相等，离心泵的效率相等。如将输送流量 增加到原来流量的２倍，则其有效功率应增加为原来的几倍。 如图（ａ）所示两个容器与一水银压差计用橡皮管相连接，此二容器中均充满水， 设水银压差计读数Ｒ为６５０ｍｍＨｇ，试求： （１）二容器的压力差为多少？ （２）如果将二容器由图（ａ）改为图（ｂ）位置时，此时的压力差和读数有何改 变？为什么？ 将２０℃的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直距离 为３１．６ｍ。管路总能量损失为５０Ｊ／ｋｇ，流量为２０ｍ／ｈ，试求理论功率 为多少ｋｗ？ 某油品在Φ８９×４ｍｍ的无缝钢管中流动。在Ａ和Ｂ的截面处分别测得压强P ＝１５．２×１０Ｎ／ｍ，Ｐ＝１４．８×１０Ｎ／ｍ。试计算管路中油品的 流量。已知：Ａ、Ｂ间长为４０ｍ，其间还有２个９０弯头（每个弯头的当量长度 ｌ＝３５ｄ），ρ油＝８２０ｋｇ／ｍ，μ油＝１２１ｃｐ。 密度为１２００ｋｇ／ｍ的盐水，以２５ｍ／ｈ的流量流过内径为７５ｍｍ的 无缝钢管。两液面间的垂直距离为２５ｍ，钢管总长为１２０ｍ，管件、阀门等的局部 阻力为钢管阻力的２５％。试求泵的轴功率。 假设：（１）摩擦系数λ＝０．０３； （２）泵的效率η＝０．６。 水在内径为２５０ｍｍ的钢管内流动。已知截面１－１处的流速为１ｍ／ｓ，测压 管中水柱高为１ｍ；在截面２－２处管内径为１５０ｍｍ。试计算在截面１－１与２－２ 处产生的水柱高度差ｈ为多少ｍ水柱？（忽略阻力损失） 图示为水泵进水管的装置。管子尺寸为φ５７×３．５ｍｍ；管的下端位于储水池 水面下２ｍ，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为１２ｕ／（２ｇ）；截 面２－２处的真空度为４ｍ水柱；由１－１至２－２截面的沿程压头损失为９ｕ／（ ２ｇ）。试求：（１）进水管的流量为多少ｍ／ｈ； （２）进水口１－１处的表压为若干Ｎ／ｍ？ 水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为２００ｍｍ，试问测量段的 阻力为多少？ １５℃水在内径为１０ｍｍ的钢管内流动，流速为０．１５ｍ／ｓ，试问： （１）该流动类型是层流还是湍流？ （２）如上游压强为７ｋｇｆ／ｃｍ，流经多长管子，流体的压强降至３kgf/cm？ （３）在距管壁何处的点速度等于平均速度？ １５℃水的密度为９９９．１ｋｇ／ｍ，粘度为１．１４ｃｐ。 某受压设备，用串联Ｕ形管压差计测量其表压，装置如附图所示，写出１、２、３、 ４各点及Ｐ的压强计算式。 （连通Ｕ形管压差计水银面上充满水） 一直立煤气管，在底部测压管测得水柱差ｈ＝１００ｍｍ，在Ｈ＝２０ｍ高处的 测压管中测得水柱差ｈ＝１１５ｍｍ，管外空气的密度ρ＝１．２９ｋｇ／ｍ， 求管中静止煤气的密度ρ为多大？ 如图所示:水以一定流速自下向上流动，在Ｕ形压差计中测得读数ｈ＝１００ｍｍ，二测 压孔间距为１ｍ，求： （１）流体由１－１截面流至２－２截面的能量损失ｈ为多少ｍ水柱？ （２）１－１与２－２截面间静压差ΔＰ为多少ｍ水柱？ （３）若流体作反向流动，则Ｕ形压差计读数ｈ为多大？ 如图所示，用内径ｄ＝１００ｍｍ的管道，从水箱中引水。如水箱中水面恒定，水 面高出管道出口中心高度Ｈ＝４ｍ，忽略水箱入管道的入口阻力损失，水在管内流动损 失，沿管长均匀发生，ｈ＝３·ｕ／（２ｇ）。求： （１）水在管内的流速ｕ及流量Ｑ （２）管道中点处Ｍ的静压强Ｐ。 若烟囱的直径为Ｄ＝１ｍ，烟气的质量流量Ｇ＝１８０００ｋｇ／ｈ，烟气的密度 ρ＝０．７ｋｇ／ｍ，周围空气的密度ρ＝１．２ｋｇ／ｍ，在１－１截面处安 置一个Ｕ形压差计，并测得Ｒ＝１０ｍｍＨＯ，烟气流经此烟囱的压降损失Ｈ＝ ０．０６Ｈ／Ｄ×（ｕ／（２ｇ））〔ｍ柱〕。试求此烟囱的高度Ｈ为多少？ 水从蓄水箱，经过一水管和喷嘴在水平方向射出，如附图所示。假如，Ｚ＝１２ ｍ，Ｚ＝Ｚ＝６．５ｍ，ｄ＝２０ｍｍ，ｄ＝１０ｍｍ，水流经ｄ管段的阻 力损失为２ｍＨＯ，流经ｄ管段的阻力损失为１ｍＨＯ，求： （１）管嘴出口处的流速ｕ； （２）接近管口２－２截面处的流速ｕ及压强Ｐ； （３）水射到地面处与管嘴相距的水平距离Ｘ。 ４０℃水由高位槽经异径收缩管向下流动，为保证水在流经收缩管时不产生气化现 象，收缩管的管径应限制在多大？（不考虑流动阻力损失）。 当地大气压为９７ｋＮ／ｍ，４０℃水的密度为９９２ｋｇ／ｍ，饱和蒸汽压 Ｐ＝７．３８ｋＮ／ｍ。 如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为１００ｍｍ钢管相连，管路 上装有一个闸阀，阀前离管路入口端１５ｍ处安有一个指示液为汞的Ｕ管压差计，测压 点与管路出口端之间距离为２０ｍ。 １．当闸阀关闭时测得Ｒ＝６００ｍｍ，ｈ＝１５００ｍｍ；当闸阀部分开启时， 测得Ｒ＝４００ｍｍ，ｈ＝１４００ｍｍ，管路摩擦系数取０．０２，入口处局部阻力 系数取０．５，问每小时从管中流出水量为多少ｍ。 ２．当阀全开时（取闸阀全开ｌ／ｄ＝１５，λ＝０．０１８），测压点Ｂ处的 静压强为若干Ｎ／ｍ（表压）。 水在下图管道中流动，流量为４２．４ｍ／ｈ，Ａ、Ｂ两截面的内径分别为５０ ｍｍ与１００ｍｍ，从Ａ流向Ｂ的扩大阻力损失为ζ（ｕ／（２ｇ）），从Ｂ流 向Ａ的缩小阻力损失为ζ（ｕ／（２ｇ）），可取ζ＝０．５６，ζ＝0.42， 压差计指示液为汞。 （１）流体从Ａ流向Ｂ，问Ｒ值为多少？ （２）流体从Ｂ流向Ａ，问Ｒ值为多少？ 喷水泉的喷嘴为一截头圆锥体，其长度ｌ＝０．５ｍ，其两端的直径ｄ＝４０mm， ｄ＝２０ｍｍ，竖直装置。若把表压为９８０７０Ｎ／ｍ的水引入喷嘴，而喷嘴的 阻力损失为１．５ｍ·ＨＯ，如不计空气阻力，试求喷出的流量和射流的上升高度。 水的密度为１０００ｋｇ／ｍ。 有一内径为ｄ＝５０ｍｍ的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板的孔流系数Ｃ ＝０．６２，孔板内孔直径ｄ＝２５ｍｍ，Ｕ形压差计的指示液为汞： （１）Ｕ形压差计读数Ｒ＝２００ｍｍ，问水的流量为多少？ （２）Ｕ形压差计的最大读数Ｒ＝800mm，问能测量的最大水流量为多少? （３）若用上述Ｕ形压差计，当需测量的最大水流量为Ｖ＝３０ｍ／ｈ时，