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1、个人收集整理仅供参考学习=5绪论习题1）1）含水份 52% 的木材共 120kg，经日光照晒，木材含水份降至 25% ，问：共失去水份多少千克？以上含水份均指质量百分数。木材木材 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) 照晒w=43.2kg 2） 以两个串联的蒸发器对NaOH 水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G 、E皆为 NaOH 水溶液的质量流量， x 表示溶液中含 NaOH 的质量分数，W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若，问：W1、W2、E、x1各为多少？ W1kg/s W2kg/s NaOH 水液 G kg/s E kg/s F=6.2Kg/s蒸发器 1
2、 蒸发器 2 X2 =0.30 X0=0.105 W1:W2=1:1.15 , X-(Wt),x1,w1,w2,D,E=? 对控制体 I ，NaOH 物料衡算： Fx0=Ex2 即 6.20.105=E0.30 E=2.17 kg/s W1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kg W1=4.03/2.15=1.87 kg/s ，W2=4.03-1.87=2.16 kg/s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习对控制体 II ，总的物料衡算： G=F-W1=6.2-1.87=4.33 k
3、g/s Fx0=Gx2 即 6.2 0.105=4.33x1,x1=0.15 3)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯0.45 （摩尔分率，下同），塔顶产品含苯0.94 。已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的 95% 。问：塔底产品中苯的浓度是多少？按摩尔分率计。 解 ：0.95=FDFXDX=45.094.0FD0413.0545. 094.045. 045.094.045.0545. 0,445. 0WWWXXWXDFFWFD即又4)导热系数的 SI 单位是 W/(m ) ，工程制单位是 kcal/(m h) 。试问 1kcal/( m h) 相当于多少 W/(m ) ？并写出其因次
4、式。1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)写出导热系数的因次式。1kcal=4.187 103J,1h=3600s 1320030./.163.1.360010187.4.1TMLTLLLMTLMCmWCsmJChmkcal）（导热系数因次式时间。温度，长度，质量，令各基本因次为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习5)已知理想气体通用常数物理大气压升 /( 摩尔K)，试求采用 J/(kmol K)时 R的数值。解：写出以 J/ （kmolk）的单位为理想气体通用常数R之值。1
5、物理大气压 =1.0133105N/m2，1 升=10-3m3 R=0.08205KkmolJkkmolmmNK.8314.)/1010100133.108205.0.32335（摩尔，升物理大气压6） 水蒸汽在空气中的扩散系数可用如下经验公式计算：式中 D扩散系数，英尺2/h ；p压强， atm；T绝对压强，。试将上式改换成采用SI 单位的形式。各物理量采用的单位是：D m2/s ，pPa，TK。解: 经验公式的单位换算 : 4411046.15. 24TTPD物理量扩散系数压强绝对温度原来单位英尺2/h atm 0R 后来单位M2/s Pa K 1 英尺2/h=0.30482/3600m2
6、/s=2.58 10-5m2/s,1atm=1.0133 105pa, 温差 1k=1.80R 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习245) (10218.9441) 8.1 ()8.1 ()100133. 11( 1046. 1)1058. 21(5.245. 2545TTPDTTPD7） 在冷凝器中蒸汽与冷却水间换热，当管子是洁净的，计算总传热系数的经验式为：式中 K总传热系数， Btu/(ft2h)；u水流速， ft/s。试将上式改换成采用SI 单位的形式。各物理量采用的单位是： KW/
7、(m ) ，um/s。解：经验公式的单位换算：8. 0268100040.01uK物理量传热系数流速原来单位BUT/ft2.h.0F) ft/s 后来单位W/（m2.K）m/s 1BUT/(ft2.h.0F)=5.678W/(m2.K),1ft/s=0.3048m/s 8 . 058.0) (3937110045.71)3048.0/ (268100040.0)678. 5/1( 1uKuK第一章流体流动习题解答1 某敞口容器内盛有水与油。如图。已知水及油的密度分别为1000 和 860kg/m3，解：h1=600mm ，h2=800mm ，问 H为多少 mm ？精选学习资料 - - - -
8、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习mhhhmkgmkgmmhmmh32.181.91080.081.91060.081.9860?,/860/10,800,6003333321油水2. 有一幢 102 层的高楼，每层高度为4m 。若在高楼范围内气温维持20不变。设大气静止，气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试计算楼顶的大气压强，以 mmHg 为单位。127 .724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(29151408055PP
9、pmmHgPpLndzpdpppgdzd代入，得解：3. 某水池，水深 4 米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。问：水池侧壁平面每3 米宽度承受水的压力是多少N ？外界大气压为 1atm。NdzgzPF54023501045.12/481. 9103410013.13)(3水44外界大气压为 1atm，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、 20干空气的密度。空气分子量按29 计。345/439.12.293831429)1081.020.010013.1(mKgRTPM解：55有个外径为R2、内径为 R1为的空心球，由密度为的材料制成。若将该球完全淹没在某密度为的液体中，若球能在任意位
10、置停留，试求该球的外径与内径之比。设球内空气重量可略。3/112323132)/1(/) 3/4()3/4(RRgRgRR（解：66为放大以 U形压差计测气体压强的读数，采用倾斜式U形压差计。 如图。指示液是 =920kg/m3的乙醇水溶液。气体密度为1.20kg/m3。读数 R=100mm。问 p1与 p2的差值是多少 mmHg ？mmHg31.23.30820sin1.081.9)20.1920(20sin)(:0021解PagRPPi采用微差 U形压差计测压差。 如图。已知 U形管内直径 d 为 6mm ，两扩大室半径均为 80mm ，压差计中用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及
11、860kg/m3。当精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习管路内气体压强 p 与外界大气压 p0相等时，两扩大室油面齐平， U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm，试计算：（ 1）气体压强 p（表）。（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p 是多少？（ 3）若压差计内只有水而不倒入矿物油， 如一般 U形压差计，在该气体压强 p 值下读数 R0为多少？mRRgRPPPagRPPPaDdgRgRPP0493.081.910008.4847.48035. 081.9)8601
12、000()(8.484160/6(35. 081. 986035.081. 9)8601000()/()(00010120221120即）解：77某倾斜的等径直管道内有某密度的液体流过。 如图。在管道的 A、B截面设置了两套 U形压差计测压差，下测用的是一般U形压差计，上测用的是复式 U形压差计， 所用的指示液均为密度是 1的同一种液体。 复式压差计中两段指示液之间的流体是密度为的流过管道内的液体。试求读数R1与 R2、R3的关系。321321)()()(RRRgRgRgRiii解：9) 将水银倒入到图示的均匀管径的U形管内，水银高度 h1=0.25m。然后将水从左支管倒入，测得平衡后左支管的
13、水面比右支管的水银面高出0.40m。试计算 U形管内水与水银的体积比。解： R1 =0.4m R2h1=0.25m 1 1 L=0.015m L 习题 9 附图如图所示 1-1 为等压面 , p1=p1水g(R1+R2) = 水银gR2103(0.4+R2) = 13.6103R2 R2 = 0.0317m V水银= 4d2(2h1+L) V水= 4d2(R1+R2) V水银/ V水= (2h1+L)/ (R1+R2) = (20.25+0.015)/(0.4+0.0317) = 1.19 10) 一直立煤气管， 在底部 U形压差计 h1=120mm ，在 H=25m 高处的 U形压差计h2=
14、124.8mm 。U形管指示液为水。 管外空气密度为 1.28kg/m3。设管内煤气及管外精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习空气皆静止，求管内煤气的密度。h2H h1习题 10 附图 p2 p2解：H p1 p1p1p1= 水gh1(1) p2p2= 水gh2(2) (1) 减(2) ，得(p1p2)(p1p2) = 水g(h1h2) (3) 其中 p1p2 = 煤gH ，p1p2 = 空gH ，代入 (3) 式, 得：煤gH空gH = 水g(h1h2) 即煤= 水(h1h2)/H 空 =
15、103(0.120 0.1248)/25 1.28 = 1.088 kg/m311以 2”的普通壁厚的水煤气钢管输送15的清水，水在管内满流。已知水流速 u=1.5m/s，求水的质量流量、质量流速和体积流量。sKgsmuAVmKgmAmm/306.3999102076.25.1UAW/10309.310206.25 .1/99910206. 2)0035. 02060.0()4/(,6033333232质量流量体积流量水的密度壁厚横截面积解：管子，查得外径)/(14999995.12mskguG质量流速12如图所示 ，质量为 3.5kg ，面积为 4046cm2的一块木板沿着涂有油的斜面等速向
16、下滑动。已知v=1.2m/s ，=1.5mm （油膜厚度）。求滑油的粘度。 13 5 12 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习v 13 解： 5 12 V G 从受力分析 Gsin = A mg sin = A = mgAsin=3.5 9.81513/(4046 10-4) = 71.77 N/m2 = dvdy= V = V= 71.771.510-3/1.2 = 0.0897 Pas 13以压缩空气将某液体自储槽压送到高度H=5.0m 、压强 p2为 2.5at （表压）的容器内， 如
17、图。已知液体密度 =1800kg/m3，流体的流动阻力为 4.0J/kg 。问：所需的压缩空气压强p1至少为多少 at （表压）？PaPuhuPgHPPkgJhmkgatPmHff54122222113210407.3)0.418001081.95.20.581.9(1800)()2(2?,/0.4/1800,(5.2,0.5表略去表）解：14水以 70m3/h 的流量流过倾斜的异径管通。如图。已知小管内径dA=100mm ，大管内径 dB=150mm ，B、A截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。若不计 AB段的流体流动阻力， 试问：U形压差计哪一支管内的指使液液面较高？R为
18、多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习支管内的高。左支管内指示液位比右可见，（即（由，式得解：,020.0248.210.11081.910)0 .16 .132)/10.1)15.0)(4/(3600/70/48.2)15.0)(4/(3600/70)()()(2)(2)(2233222222mRRUUgRsmUsmUgRPPUPUPABBAiBmAmBBmAAmi15水以 6.4 10-4m3/s 的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径 d1=20mm ，大管内径 d2=46mm
19、。欲测 1、2 两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。已知压差计内水面上空是=2.5kg/m3的空气，读数 R=100mm。求水由 1 至 2 截面的流动阻力 hf。kgJUUPPhPagRPPsmUsmUmmfimm/02.12385.0037.2105.978()(5.97810.081.9)5.21000()()(/385.0)046.0)(4/(104.6/037. 2)020.0)(4/(104.622322212112242241）（）解：16水从喷嘴口 1-1 截面垂直向上喷射至大气。 如图。设在大气中流束截面保持圆形，已知喷嘴内直径d1=20mm ，出喷嘴口水
20、流速u1=15m/s。问：在高于喷嘴出口 5m处水流的直径是多大？忽略摩擦阻力。解：1-1 与 2-2 之间列柏努利方程 2 2 gz1u12/2 p1/ = gz2u22/2 p2/z1 = 0 ，z2 = 5m，p1 = p2 u12/2 = gz2u22/2 152/2 = 9.815u22/2 1 1 u2 = 11.26m/s 又， u1d12 = u2d22 习题 16 附图d2 = (u1/u2)1/2d1 = 15 1126/.0.020 = 0.0231 m 17 高、低水库的水面高度差H=42m ， 水流量为 30m3/s ， 水流的总阻力为 4.5mH2O 。如图。已知透
21、平的效率 =0.78，试计算透平的输出功率。解：u1=u2=0，p1=p2，z2=0， 1 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习z1=H=42m 1-1 与 2-2 间列柏努利方程 H gz1u12/2p1/Ws = gz2u22/2p2/hfWs = gz1hf=9.81424.59.81 103/103 2 2 =368 J/kg Na = WsV =368 30 103=1.10 107 W Ne= Na = 1.101070.78=8.61106 W=8.61 103 kW 18某
22、水溶液在圆直、等径管内层流动。管内半径为R 。设测点流速的探针头位置与管轴线的距离为r。问：测点相对位置Rr /1为多少时该点的点流速等于平均流速？707.02/2/)/(12/2/)/(1121maxmaxmax112maxRrRrVVVUVRrRrVV即时，令解：一般式：19以水平圆直管输送某油品。 管内径为 d1，管两段压差为。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问：新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？28.1)(75.03212421121242ddddVVPPdvdulP解：层流20在机械工程中
23、常会遇到流体在两平行固体壁的间隙中作一维定态流动的情况。如图。设流动为层流。设间隙厚为2y0，试证流体沿 y 轴向点流速呈如下抛物线规律分布：解：对长度 L，高度 y，宽度为 1 的流体元作受力与运动分析: 0)()(LdydVLydxdPmydydxdPdVm1)(即：CydxdPVm2)(1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习)(21)(1, 0,2202200yydxdPVyydxdPCVyymm又21粘度为 ，密度为的液体沿铅垂向平壁膜状流下。如图。设液体层流流动，液膜厚度为 ，平壁
24、宽度为 B。试推导任一流动截面上液体点流速v 随 y 的变化规律，并证明平均流速33g解：取宽为 B,长为 dx , 高为 y 的流体元作受力与运动分析: 0)()(dxBdydVgydxBCygVydygdV2.:2即)(22, 0,222ygVgCVy又333223)3(2)(2gBgBVdyygBdyBVdV33gBVUm22)串联两管 1、2，d1=d2/2 ，L1=80m ，Re1=1600， hf1= 0.54m液柱，hf2= 56mm液柱，求 L2。局部阻力可略。解：Re = 4Vd1d，Re,2 / Re,1 = d1 / d2 =1/2 ， Re,2 = Re,1 /2 =
25、1600/2 = 800，两管内皆为层流又，hf = 32ul / (gd2) 32Vl / (4d2gd2) l/d4hf,2 /hf,1 = (d1/d2)4l2/l1即 56/540 = (1/2)4l2/80 l2 = 133 m 23)原1=920kg/m3，1=1.30P，现2=860kg/m3，2=1.15P，层流， W2/W1=1.30 求：pf1/pf2。局部阻力不计。解：层流，pf = 32ul / d2= 32Wl / (4d2d2) Wpf,2 / pf,1 = (2/1) (W2/W1)(1/2) = 115130.1.30920860= 1.23 24)24)某牛顿
26、型流体在圆、直、等径管内流动，在管截面上的速度分布可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习表达为 v=24y 200y2，式中： y 截面上任一点至管壁的径向距离，m ；v 该点的点流速， m/s。试求： (1) 管半径中点处的流速。 (2)管壁处的剪应力。该流体的粘度为0.045Pas。解：若为层流， v = vmax1 (r/R)2 = vmax(R2r2)/ R2 = vmax(Rr)(R+r)/R2= vmaxy(2Ry) / R2 = 2 vmaxy /R vmaxy2/R2可见，该
27、流型为层流2vmax / R = 24，vmax / R2 = 200 ，二式相除，得(vmax / R2) / (2vmax / R) = 1/(2R) = 200/24 R = 0.06m i . y = 0.06/2 = 0.03m，v = 24y 200y2 = (240.03) (200 0.032) =0.54m/s ii. dv/dy = 24400y , dv/dy y=0 = 24 w = ( dv/dy )y=0 = 0.04524 = 1.08 N/m225) W= 35T/h ，H= 20m ， 108 4mm ， = 2840cP ， = 952kg/m3， = 50
28、%， N= 85kW，求包括局部阻力当量管长的总管长。解： W = 35T/h = 35103kg/h d = 108 4 2 = 100mm = 0.1m ， = 2840cP = 2.84Pas Ne = N = 851030.5 = 4.25104 W Ws = Ne/W = 4.251043600/(35103) = 4371 J/kg 1-1 与 2-2 间列柏努利方程gz1+u12/2+p1/ + Ws = gz2+ u22/2+p2/+ hfz1 = 0 ，z2 = H = 20m ，u1= u2= 0，p1= p2 Ws = gH+hfhf = WsgH = 43719.81
29、20 = 4175 J/kg u =VA=WA=35 103/ (360095240.12) = 1.30 m/s Re =du=0101309522 84.= 43.6 2000 层流=64Re=64436 .= 1.47 hf = lledu2/2 lle=hfd2/u2 = 4175010147.2/1.302 = 336 m 26某有毒气体需通过一管路系统。 现拟用水在按 1/2 尺寸缩小的几何相似的模型管路系统中做实验予估实际气流阻力。实际气体流速为20.5m/s ，密度为1.30kg/m3，运动粘度为0.16cm2/s 。实验用水的密度为1000kg/m3，运动粘度为0.01cm2
30、/s 。为使二者动力相似，水流速应为多少？若模型实验测得流动阻力为15.2J/kg ，实际气体的流动阻力是多少？欲满足动力相似，必须Re,其=Re, 水，设气体管径为 d, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习即水水气（)01.0)2/)16.05 .20(UddsmU/56.2水kgkJhhUhUPEEEfffmUUU/7.974)56.22.15()5 .20(,2222,气水气水气即，动力相似，必27某实验室拟建立流体通过圆直、等径管内的阻力测试装置，有两个方案，一个方案是采用 20清
31、水为工质，水流速不超过 3.0m/s ； 另一方案以 p=1atm、 20空气（按干空气计）为工质，流速不超过25.0m/s ，要求最大。问：两方案需要的管内径各为多少？若管子绝对粗糙度皆为0.1mm ，二者管长与管内径之比都是 150，采用以上算得的管径（需按无缝钢管选接近的规格），问：二者最大流速时管路阻力各为多少？kgJUdhRsmUdmmmddRsmusPamkgkgJudhRsmUdmmmddRsmuCPmkgfeefee/1125225150024. 021024. 01003.1)1081.1/(205.125062.0/251061. 162/1. 0/,368060. 010
32、81. 1205.12510/25,1081. 1,/205.1/4.18231500274.0210274. 01002.110/100.3034.0/0 .31094.234/1 .0/,1360333. 0001.010000. 310/0.3,1,/100022553555322533353查得时，无缝钢管，采用方案二：查得，时，无缝钢管采用方案一：28试证明流体在圆管内层流时，动能校正系数。)(1233RAAdAVAU流动面积，解：2/,)/(1max2maxVURrVV层流：RRrdrRrAUVrdrRrVAU03233max32max03)/(122)/(11精选学习资料 - -
33、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习28)2(28/12/082)(sin(22/,; 0,0,)/(1,sin/232382/07323max62/033max22RURUCosdCosCosAURVdRCosRCosAUVRrrCosRrRr其中当则令29试按规律推导湍流的值。604912049212049157870115787)7/8(2)(1 (21 (,/1)/1(22max2max7/157/8107/1max20171max00max71VRVVUxxdxxxVRRdxxRxVVRdxdrxRr
34、xRrrdrRrVrdrVVSSRRS则其中），令30某牛顿型流体在圆、直、等径管内流动，管子内半径为50mm 。在管截面上的流速分布可表达为，式中： y截面上任一点至管壁的径向距离，m ；v该点的点流速， m/s。试求：（ 1）流型；（ 2）最大点流速 vmax。解：设 v = vmax (1 r/R)1/6= vmax(RrR)1/6 = (vmax/R1/6) y1/6，故该流型为湍流。又 vmax/R1/6 = vmax/(0.050)1/6 = 2.54 vmax = 1.54 m/s 31某直管路长 20m ，管子是 1”普通壁厚的水煤气钢管， 用以输送 38的清水。新管时管内壁绝
35、对粗糙度为0.1mm ，使用数年后， 旧管的绝对粗糙度增至0.3mm ，若水流速维持 1.20m/s 不变，试求该管路旧管时流动阻力为新管时流动阻力的倍数。041.0,1070.327/1.0/1072. 4)106814.0/(9.99220.1027.0343查得解：新管：dRekgJhf/8.15220.1027.0200296.02精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习39.18.15/9.21/9.21220.1027.020041.0041.0.011.027/3.0/,1072.
36、4:24新管阻力旧管阻力查得旧管kgJhdRfe32某流体在光滑圆直管内湍流流动，设摩擦系数可按布拉修斯公式计算。现欲使流量加倍，管长不变，管内径比原来增大20% ，问：因摩擦阻力产生的压降为原来的多少倍。41. 12.12)()(.2.1,28)4(3164.0875. 475.175.42175.11212121275. 475. 152225.0522ddVVhhddVVdVdlVdVdlVhfff则当解：33如图所示 ，某液体在光滑管中以u=1.2m/s 流速流动，其密度为920kg/m3，粘度为 0.82cP。管内径为 50mm ，测压差管段长 L=3m 。U形压差计以汞为指示液。试
37、计算 R值。 1 1 L 2 2 R 习题 33 附图解：在 1-1 与 2-2 间列柏努利方程：gz1+u12/2+p1/ = gz2+ u22/2+p2/ + hf或(pm,1pm,2)/ = hf (u1= u2) (i )gR/ = (0.3164/Re0.25)ldu2/2 其中 Re =du= 0.051.2920/(0.8210-3) = 6.73104则(13.6-0.92)1039.81R/920=0.3164/(6.73104)0.25(3/0.050)(1.22/2) R = 6.2810-3 m 34有一高位水槽，其水面离地面的高度为H 。如图。水槽下面接有2”普通壁厚
38、水煤气钢管 130m长，管路中有 1 只全开的闸阀， 4 只全开的截止阀， 14 只标精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习准 90 弯头。要求水流量为10.5m3/h ，设水温 20，=0.2mm ，问： H至少需多少米？432100 .7001.0/1032.1053.0,/32.1)053.0(43600/5.1053,5.360eRsmUmmdmm解：管子规格：m71.9232. 15.175.0144.6417. 0232.1053.01300292.0gm93.10232. 105
39、3. 06. 11417434.01300292.0232. 15 .1g5.00/m6.1l75.090m34.0l17.0m17l4. 60292.01077.353/2.0/2222e0ee3HHHHAAd）（方法二：方法一：）突然缩小（，标准弯头，阀（全开）闸，截止阀（全开），查得大小35承第 34 题，若已知 H=20m ，问水流量多少 m3/h ？hmVdRsmUUe/2 .14360079.1)053.0(4029.0.1077.353/2.0/,1049.9001.0/1079.1053.0/79.1,2)053.06.11417434.0130029.05.1(2081.90
40、29.0323432正确，计算有效。所设查得解：设36有两段管路，管子均为内径20mm 、长 8m 、绝对粗糙度 0.2mm的直钢管，其中一根管水平安装，另一根管铅垂向安装。若二者均输送20清水，流速皆为1.15 m/s。竖直管内水由下而上流过。试比较两种情况管两端的额修正压强差与压强差。要用计算结果说明。（与管向无关）查得解：kgJhdfe/7.10215.1020.080405.00405.0,01.020/2 .0/,103.2001.0/1015.1020.0R243212,1 ,PPPPmm水平管：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
41、 -第 16 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习PaZZgPPPPgZPgZPPPPaPPPhPPPPUUhUPUPmmmmmmafmmfmm434122,1 ,2122112.,1 ,42,1 ,4212,1 ,21222,211 ,1092.8881.9101007. 1)()()()(1007.11007.107. 17.101000)(22计算同）动：铅垂管。流体向上流37有 A、B 两根管道并联。已知： lA=8m ，dA=50mm ，lB=12m ，dB=38mm （上述 l中包含了局部阻力， d 指内径）。流体工质是常压、 20的空气（按干空气计）。总流量是 200kg/h
42、 。问：B管的质量流量是多少？分支点与汇合点的局部阻力可略。皆为 0.2mm 。hKgWhKgWRRhkgWhKgWWWdRhkgWdRhKgWldldWWdBdAsPamkgBABABBeAeBABABABBBeBAAeAAABBBABABABBAA/56,/144,034.0,1088.2,0302.0,1063.5,/56,/14458.2/,034.0,0302.0034.0,1026.5/,1091.21081.1038.03600/5.564/5.565 .1432000302.0,004.0/,1061.51081.1050.03600/5 .1434/5 .14354.3/54
43、.2(20054.280285.012031.0)89/50(031.0,0285.0031.0,1026.538/2 .0/0285.0,004.050/2 .0/1081.1,/205.14,4,345,45,555353值与原设的一致，故因核算得的查得查得算得再设查得查得）设在阻力平方区，管：在阻力平方区，管：空气：解38某水塔供水流程 如附图的 a)图所示 ，管长为 L。现需增加 50% 的流量，拟采用 b)流程。 b) 流程中各管管径均与a)流程的相同，其L/2 管长为两管并联。设局部阻力不计， 所有管内流体流动的摩擦系数值均相等且为常数。 问：b)方案能否满足要求。52218)(g
44、dlVHA解：52225222)2/1 (8)2/)(2/1(8)(gdVgdVHB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习的要求。不满足流量增加001222222150)(265.1,21421BVVVVV39某七层的宿舍楼，第四至第七层楼生活用水均来自房顶水箱。如图。若总输水管为 211普通壁厚水煤气钢管，各层楼自来水支管为 21普通壁厚水煤气钢管。所用的阀皆为截止阀。水箱内水深2m 。有关尺寸示于附图。试计算：（1）只开七楼的阀且阀全开时，V7为多少？（ 2）当四楼及七楼的阀都全开，五、六
45、楼的阀全关， V4及 V7及各为多少？计算支管阻力时只计入局部阻力，直管阻力可略。设 皆为 0.040 。smVsmVVVVVVVVVVsmVsmUUUUUUmLmLAAmmdmmmmdmmee/10348.5,/10035. 110411.110376.18.111)(1059.704.15301575. 0(8)101575.02 .104.04.6()041. 0(8)041. 035. 034.1104.0()4 .1181.9()01575.0(8) 101575.02. 104. 04 .6()041.0()( 8)041.02.204.05 .0()6.1581.9(:./104
46、7.5/81. 22)1476.0()041.02. 204. 05. 0(2)101575. 02.104.04 .6(2. 481.91476. 0)41/75.15(35. 0;2. 1, 5. 00/; 4.6,75.15,75.225.21.41,5 .34834733424827827454224422442274227434772772772经试差得：化简，得）七楼的阀只开四总管只开七楼得阀：三通（直通），三通（直入旁出），突然缩小（全开阀门阀，支管为解：总管为大小总40用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at 。水槽水面至塔内水出口处垂直高度差22m 。
47、已知水流量为 42.5m3/h ，泵对水作的有效功为 321.5J/kg ，管路总长 110m （包括局部阻力当量管长），管子内径100mm 。试计算摩擦系数 值。解：1-1 与 2-2 间列柏努利方程：gz1+u12/2+p1/ +Ws = gz2+ u22/2+p2/+ hfz1= 0，z2= 22 m，u1= 0，p1( 表)= 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习u2= VA=42.5/(40.123600) = 1.50 m/s p2= 0.85at = 0.859.81 10
48、4 = 8.34104 Pa Ws= gz2+u12/2+p2/ + hf即 321.5= 9.8122+1.502/2+8.34104/103+ hfhf = 21.2 J/kg hf = lledu2/2 = 11001 .1.502/2 = 21.2 = 0.0171 2 2 1 1 4135的水由高位槽经异径收缩管向下流动。如图。若不考虑流动阻力，为保证水在流经收缩管时不发生汽化现象，收缩管的管径应限制在多大尺寸以上？当地大气压为 1atm，35的水的密度为 994kg/m3，饱和蒸汽压为 5.62kPa。H=12m ，h=8m ，d=150mm （内直径）。1 1 2 2 H h d
49、 3 3 习题 41 附图解：1 “1-1 ”至“ 3-3 ”列柏努利方程gz1+ p1/+u12/2= gz3+ p3/+ u32/2 p1= p3，z3 = 0 ，u1 = 0 u3 =21gz=2981 12.= 15.3 m/s 2 “2-2 ”至“ 3-3 ”列柏努利方程gz2+ p2/+u22/2= gz3+ p3/+ u32/2 2 截面刚液体汽化时， p2= 5.62kPa ，则9.81 8+5.62 103/994+u22/2 = 1.013105/994+15.32/2 u2 = 16.4 m/s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
50、- - - -第 19 页，共 21 页个人收集整理仅供参考学习3 u3d32 = u2d22即 15.31502 = 16.4d22d2 = 145 mm 42如附图所示 ，水泵抽水打进 B、C水槽。已知各管内径相等，且AB段、AC段和 OA段（不包括泵内阻力） 的管道长与局部阻力当量管长之和相等。设摩擦系数 值皆相同，过程定态。求。C 水 B VCA 水VB8.0m 5.0m O 习题 42 附图解：由“ AB”与“ AC”可列下式EAEC = VC2EAEB = VB2 ECEB = (VB2VC2) 代入数据： 9.81 (8.0 5.0) = (VB2VC2) 即： 29.4 = (