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1、-第一章 流体流动 习题-第 5 页第一二章 习 题一、选择题1如图示，某直管管路，阀门A、B全开时，截面1和截面2的测压管液面高为h1和h2,液体先后流经A、B阀，若关小A阀，h1_； h2_, h1-h2_;若A阀不变，关小B阀，h1_； h2_, h1-h2_.2管路上装一阀门，减小开度，则流量流速_；液体流经总阻力损失_不变_；直管阻力_，局部阻力_。3水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将_；管道总阻力损失_不变_；摩擦系数_不变_（如在阻力平方区）。4有一并联管路，如图所示，两段管路的流量、流速、管径、管长、流动阻力损失分别为V1
2、V2 u1 u2 d1 d2 L1 L2 hf1 hf2 ，及d1=2d2, L1=2L2,则（1）hf1/ hf2=_(2)当两段管路中流动均为滞流时，V1/ V2=_； u1/ u2=_(3)当两段管路中流动均为湍流时,并取相同的摩擦系数，V1/V2=_； u1/ u2=_5. 水在下图管道中流动,流量为42.4m3/h,A B两截面的内径分别为dA=50mm, dB=100mm,AB两截面的压强计读数为pA=53.5 kPa, pB=60kPa,那么水流动的方向是由_流向_.6. 敞口容器底部有一(出)进水管,如图,容器内水面保持恒定,管内水流动速度头为0.5m水柱,(1) 对a,水由容
3、器流入管内,则2点的表压p2=_0.75_ m水柱_(2) 对b,水由水管流入容器,则2点的表压p2=_1 m水柱_7. 在下面两种情况下,假如流体流量不变,而圆形直管如果直径减少1/2,则因直管阻力而引起的压强降为原来的_A 如两种情况都为层流 16倍B 两种情况均在阻力平方区,且认为摩擦系数为常数.倍8. 某流体在直管中作层流流动,在流速不变的情况下,管长管径同时增加一倍,其阻力损失为原来的 _.9. 流体在一圆形直管中流动,平均流速0.5m/s,压降强为10Pa,Re为1000, 则管中心处点速度为_m/s_;若流速增到1 m/s,则压强降为_20_Pa.10. 因次分析法的基础为是_因
4、次一致性原则和定理11.流体流动的直管阻力hf,当层流流动时,hf=daubLc,则a=_, b=_,c=_.当完全湍流时，a=_, b=_,c=_.12.图中高位槽液面保持恒定，液体以一定的流量流经等径管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同（1）型压差计读数_A R1R1=R1 hcd B hab = hcd C hab Pcd B Pab= Pcd CPab23 B 1=23 C 1=2=3 D 12=315 离心泵的调节阀开大时，则_A 吸入管路的阻力损失不变泵出口的压力变小泵入口处的真空度减少泵工作点的扬程升高16.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送的液体密度发生变化（其
5、余性质不变），则_任何情况下扬程与密度无关只有当时，扬程与密度无关只有当阻力损失为时扬程与密度无关只有当是扬程与密度无关17. 如在测定离习泵的性能曲线时，错误地将压力表安装在调节阀后，则操作时，压力表读数（表压）将_随真空表读数的增大而减小 随流量的增大而减小C 随泵实际的扬程的增大而增大 D 随流量的增大而增大18. 往复泵在操作中_A 不开旁路阀，流量与出口阀开度无关 B允许安装高度与流量无关C 流量与转速无关 D 开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀开度无关。19. 已知n=n1时，离心泵的性能曲线H1=f(Q1)，求n=n2时新的性能曲线（即Q2-H2关系）为_2=(n2/n1
6、)2f(Q2.n1/n2)_ _.20. _离心泵出口阀_流量时，可以减少气蚀危险，_吸液管路上的阀门_流量时，可以增加气蚀危险。A 关小 B 开大 C 降低 D 增大二、计算题例1 粘度为0 . 075Pa.s, 密度为 900kg/m3的某种油品，以 36000kg/h的流量在114mm4.5 mm 的管中作等温定态流动，试求该油品流过15m 管长时因摩擦阻力而引起的压强降为多少？例2 若将前例中流量加大3倍，其他条件不变，试计算阻力加大情况，并分析计算结果。取钢管壁面绝对粗糙度为0.15mm。例3 温度为 40 的水以 8 m3/h 的流量流过套管换热器的环隙通道。套管换热器由直径573
7、mm与 322.5 mm的无缝钢管同心组装而成，试求水流过环隙时每米管长因克服流动阻力而引起的压强降。取钢管的粗糙度为0.1mm。例4 用离心泵将密度为1050 kg/m3、粘度为 1.145cP 的溶液，从敞口槽A送至敞口高位槽B。两槽液面均维持恒定，其间垂直距离为20m 。输送量为 50m3/h 。采用1084mm无缝钢管，已知全系统的直管总长度为108.8m，管路上装有6 个标准弯头、1个直入旁出三通、l个直入直出三通、1个全开截止阀。求离心泵的轴功率，泵的效率为0.8。例5 常温的自来水从高位槽A经57mm3.5 mm钢管送入密闭容器B内，容器B上方压强表读为5.08104Pa。高位槽
8、与容器的液面恒定，两者间的垂直距离为15m，已知直管长度与全部的当量长度之和为83m。试求该管路最大输水量为多少？取水的密度1000kg/ m3、粘度=1 cP、管壁粗糙度= 0.2mm。例6：如图1- 33所示，将敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的距离为15m ，输送管路的规格为1084 mm，溶液在管内的平均流速为1. 235m/S，管路摩擦系数取0.02，管路总长为130m（包括全部管件和阀门，但不包括进、出口）。试求： ( 1 )有效功； ( 2 )泵的轴功率(效率为60%) （溶液的密度为1500 kg/m3）解：从贮槽液面1-1到高位槽液面2-2，列伯努利方程式
9、：例7 如附图所示，料液由敞口高位槽流入精馏塔中。塔内进料处的压力为30kPa（表压），输送管路为452.5mm的无缝钢管，直管长为10m。管路中装有180回弯头一个，90标准弯头一个，标准截止阀（全开）一个。若维持进料量为5m3/h，问高位槽中的液面至少高出进料口多少米？操作条件下料液的物性：， Pas解：如图取高位槽中液面为1-1面，管出口内侧为2-2截面，且以过2-2截面中心线的水平面为基准面。在1-1与2-2截面间列柏努利方程：其中： z1=h； u10； p1=0（表压）； z2=0； p2=20kPa（表压）； m/s管路总阻力 取管壁绝对粗糙度mm，则 从图1-25中查得摩擦系数
10、由表1-4查得各管件的局部阻力系数：进口突然缩小 180回弯头 90标准弯头 标准截止阀（全开） J/kg所求位差本题也可将截面2-2取在管出口外侧，此时流体流入塔内，2-2截面速度为零，无动能项，但应计入出口突然扩大阻力，又，所以两种方法的结果相同。作业题选讲：1-16 某离心泵安装于高于水井面5.5m 处，吸水量 20m3/ h，吸水管内径为106 mm，在吸水管路中的摩擦阻力为2.45 J/ kg （包括管路入口处的阻力），试求泵入口处的真空度。1-17 如图 l-54 所示，一管道直径为2196mm，逐渐缩小到1594.5mm，管中甲烷流量为1700 m3 / h （操作温度和压强下），在大小两管的管壁上接一U 形管压差计，指示剂为水，试问其读数为多少？（忽略该管段的阻力损失，甲烷的密度为1.43 kg/m3 )