流體流動(dòng)例題

1、2021/3/10講解：XX1 例：圖中開口的容器內(nèi)盛有油和水，油層高度 h1=0.7m，密度 3 1 /800mkg，水層高度h2=0.6m， 3 2 /1000mkg 1）判斷下列兩關(guān)系是否成立 PAPA，PB PB 。 2）計(jì)算玻璃管內(nèi)水的高度h。 密度為 2021/3/10講解：XX2 解：（1）判斷題給兩關(guān)系是否成立 A，A在靜止的連通著的同一種液體的同 一水平面上 AA PP 因B，B雖在同一水平面上，但不是連通著的 同一種液體，即截面B-B不是等壓面，故不成立。 BB PP （2）計(jì)算水在玻璃管內(nèi)的高度h AA PP PA和PA又分別可用流體靜力學(xué)方程表示 設(shè)大氣壓為Pa 202

2、1/3/10講解：XX3 21 ghghPP aA水油 aA PghP 水 AA PP ghPghghP aa水水 油 21 h10006 . 010007 . 0800 mh16. 1 2021/3/10講解：XX4 1）用普通壓差計(jì)，以苯為指示液，其讀數(shù)R 為多少？ 例：用三種壓差計(jì)測量氣體的微小壓差 PaP100 2）用傾斜U型管壓差計(jì)，=30，指示液為苯，其讀 數(shù)RR為多少？ 3）若用微差壓差計(jì)，加入苯和水兩種指示液，此時(shí)讀 數(shù)R R 為多少？R R為R R的多少倍？ 已知：苯密度 3 /879mkg c 水密度 3 /998mkg A 計(jì)算時(shí)可忽略氣體密度的影響。 2021/3/10

3、講解：XX5 2）傾斜U型管壓差計(jì) 3）微差壓差計(jì) sin30 A P R g 5 . 0807. 9879 100 m0232. 0 g P R CA 807. 9879998 100 m0857. 0 0116.0 0857.0 R R 故： 39.7 解：1）普通管U型管壓差計(jì) A P R g 807.9879 100 m0116.0 2021/3/10講解：XX6 例1：如圖所示，某廠為了控制乙炔發(fā)生爐內(nèi)的壓強(qiáng)不超過 10.7103Pa（表壓），需在爐外裝有安全液封，其作用是 當(dāng)爐內(nèi)壓強(qiáng)超過規(guī)定，氣體就從液封管口排出，試求此爐 的安全液封管應(yīng)插入槽內(nèi)水面下的深度h。 解：過液封管口作基

4、準(zhǔn)水平面 o-o，在其上取1，2兩點(diǎn)。 壓強(qiáng)爐內(nèi) 1 P 3 107 .10 a P ghPP a 2 21 PP ghPP aa 3 107 .10 mh9 .10 2021/3/10講解：XX7 例2：真空蒸發(fā)器操作中產(chǎn)生的水蒸氣，往往送入本題附圖 所示的混合冷凝器中與冷水直接接觸而冷凝。為了維持操作 的真空度，冷凝器的上方與真空泵相通，不時(shí)將器內(nèi)的不凝 氣體（空氣）抽走。同時(shí)為了防止外界空氣由氣壓管漏入， 致使設(shè)備內(nèi)真空度降低，因此，氣壓管必須插入液封槽中， 水即在管內(nèi)上升一定高度h，這種措施稱為液封液封。若真空表 讀數(shù)為 80104Pa，試求氣壓管內(nèi)水上升的高度h h。 解：設(shè)氣壓管內(nèi)

5、水面上方的絕對壓強(qiáng)為P，作用于液封 槽內(nèi)水面的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)Pa，根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程 式知： 2021/3/10講解：XX8 ghPP a g PP h a g 真空度 81. 91000 1080 3 m15. 8 2021/3/10講解：XX9 1 2 3b 3a 60mm 100mm 50mm 50mm 體積流量體積流量:2.5510 3m3/s 求水在各段管內(nèi)的速度求水在各段管內(nèi)的速度 m/s902. 0 06. 0785. 0 1055. 2 4 2 3 2 1 1 d V u S m/s325. 0) 100 60 (902. 0)( 22 2 1 12 d d uu 3322

6、 2AuAu m/s650. 0) 50 100 ( 2 325. 0 )( 2 22 3 22 3 d du u 2021/3/10講解：XX10 (1)(1)確定流體的流量確定流體的流量 例：20的空氣在直徑為800mm的水平管流過，現(xiàn)于管 路中接一文丘里管，如本題附圖所示，文丘里管的上游 接一水銀U管壓差計(jì)，在直徑 為20mm的喉徑處接一細(xì)管， 其下部插入水槽中?？諝?流過文丘里管的能量損失 可忽略不計(jì)，當(dāng)U管壓差計(jì) 讀數(shù)R=25mm，h=0.5m時(shí)， 試求此時(shí)空氣的流量為多少 m3/h?當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.33103Pa。 2021/3/10講解：XX11 分析：分析： 2 4 360

7、0duVh 求流量V Vh h 已知d 求u 直管 任取一截面 機(jī)械能衡算 氣體 判斷能否應(yīng)用？ 2021/3/10講解：XX12 解：解：取測壓處及喉頸分別為截面1-1和截面2-2截 面 1-1處壓強(qiáng) ：gRP Hg 1 截面2-2處壓強(qiáng)為 ： ghP 2 流經(jīng)截面1-1與2-2的壓強(qiáng)變化為： 025. 081. 913600 表壓）(3335Pa 5 . 081. 91000表壓）(4905Pa )3335101330( )490510330()3335101330( 1 21 P PP 079. 0%9 . 7%20 2021/3/10講解：XX13 在截面1-1和2-2之間列機(jī)械能衡算

8、式。以管道中 心線作基準(zhǔn)水平面。 由于兩截面無外功加入，We=0。 能量損失可忽略不計(jì)Wf=0。 機(jī)械能衡算式可寫為： 2 2 2 2 1 2 1 1 22 Pu gZ Pu gZ 式中： Z1=Z2=0 P1=3335Pa（表壓） ，P2= - 4905Pa（表壓 ） 0 0 4 .22TP PTM m m 2021/3/10講解：XX14 101330293 )49053335(2/1101330273 4 .22 29 3 /20. 1mkg 2 . 1 4905 220. 1 3335 2 2 2 2 1 uu 化簡得： (a) 13733 2 1 2 2 uu 由連續(xù)性方程有： 22

9、11 AuAu 2 2 1 12 d d uu 2 1 02. 0 08. 0 u 2021/3/10講解：XX15 (b) 16 12 uu 聯(lián)立(a)、(b)兩式 137336 2 1 2 1 uu smu/34. 7 1 1 2 1 4 3600udVh 34. 708. 0 4 3600 2 hm /8 .132 3 2021/3/10講解：XX16 (2)(2)確定容器間的相對位置確定容器間的相對位置 例：例：如本題附圖所示，密度為850kg/m3的料液從高位 槽送入塔中，高位槽中的液面維持恒定，塔內(nèi)表壓 強(qiáng)為9.81103Pa，進(jìn)料量為5m3/h，連接管直徑為 382.5mm，料液

10、在連接 管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失為 30J/kg(不包括出口的能量 損失)，試求高位槽內(nèi)液面 應(yīng)比塔內(nèi)的進(jìn)料口高出多少？ 2021/3/10講解：XX17 分析：分析： 解：解： 取高位槽液面為截面1-1，連接管出口內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)為截面2- 2, 并以截面2-2的中心線為基準(zhǔn)水平面，在兩截面間列 機(jī)械能衡算式 液面、出口兩截面 u、p已知求 求Z Z 機(jī)械能衡算式 22 1122 12 22 ef upup gZWgZw 2021/3/10講解：XX18 式中： Z2=0 ；Z1=? ? P1=0(表壓) ； P2=9.81103Pa(表壓） 由連續(xù)性方程 2211 AuAuA1A2, We=0 ，30

11、 / f wJ kg A V u S 2 2 4 d VS 2 033. 0 4 3600 5 sm/62. 1 u1P3P4 ，而P4P5P6，這是由于 流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，位能和靜壓能相互轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 2021/3/10講解：XX29 (5)(5)流向的判斷流向的判斷 在453mm的管路上裝一文丘里管，文丘里管上游接 一壓強(qiáng)表，其讀數(shù)為137.5kPa，管內(nèi)水的流速 u1=1.3m/s，文丘里管的喉徑為 10mm，文丘里管喉部一內(nèi)徑為 15mm的玻璃管，玻璃管下端插 入水池中，池內(nèi)水面到管中心 線的垂直距離為3m，若將水視 為理想流體，試判斷池中水能 否被吸入管中？若能吸入，再 求每小時(shí)吸入

12、的水量為多少m3/h？ 2021/3/10講解：XX30 分析： 判斷流向 比較總機(jī)械能 求P ？ 機(jī)械能衡算式 解：在管路上選1-1和2-2截 面，并取3-3截面為基準(zhǔn)水平面 設(shè)支管中水為靜止?fàn)顟B(tài)。在1-1截面和2-2截面間 列機(jī)械能衡算式： 2 2 2 2 1 2 1 1 22 Pu gZ Pu gZ 2021/3/10講解：XX31 式中： mZZ3 21 smu/3 . 1 1 sm d d uu/77.19) 10 39 (3 . 1)( 22 2 1 12 表壓）(105 .137 5 1 PaP 22 2 2 2 112 uuPP 2 77.19 2 3 . 1 1000 105

13、 .137 223 kgJ /08.57 2021/3/10講解：XX32 2-2截面的總機(jī)械能為（注意無動(dòng)能）（注意無動(dòng)能） 2 2 gZ P 381. 908.57kgJ /65.27 3-3截面的總機(jī)械能為 3 3 P gZ 3-3截面的總勢能大于2-2截面的總機(jī)械能， 水能被吸入管路中。 求每小時(shí)從池中吸入的水量 求管中流速u 機(jī)械能衡算式 在池面與玻璃管出口內(nèi)側(cè)間列柏努利方程式： 0 2021/3/10講解：XX33 2 2 3322 32 22 uPPu gZgZ 式中： ，mZ0 3 mZ3 2 3 0u 3 0(P 表壓）kgJ P /08.57 2 代入機(jī)械能衡算式中 ： 2

14、 381. 908.57 2 2 u smu/436. 7 2 2 015. 0 4 436. 73600 h Vhm /728. 4 3 2021/3/10講解：XX34 例：例：20C的水在內(nèi)徑為50mm的管內(nèi)流動(dòng)，流速為2m/s， 試分別用SI制和物理制計(jì)算Re數(shù)的數(shù)值。 解解：1）用SI制計(jì)算：從附錄五查得20C時(shí)， =998.2kg/m3，=1.005mPa.s， 2021/3/10講解：XX35 管徑d=0.05m，流速u=2m/s， du Re 3 10005. 1 2 .998205. 0 99320 2）用物理單位制計(jì)算： P 100 100010005. 1 3 smu/2

15、scm/200cmd5 2 10005. 1 9982. 02005 Re 99320 )/(10005. 1 2 scmg sPa.10005. 1 3 3 /2 .998mkg 3 /9982. 0cmg 2021/3/10講解：XX36 例：分別計(jì)算下列情況下，流體流過例：分別計(jì)算下列情況下，流體流過76763mm3mm、長、長10m10m的水的水 平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。 （1 1）密度為）密度為910kg/m910kg/m3 3、粘度為、粘度為72cP72cP的油品，流速為的油品，流速為1.1m/s1.1m/s； （2 2）2020

16、的水，流速為的水，流速為2.2 m/s2.2 m/s。 解解: (1)油品：油品：2000973 1072 1 . 191007. 0 Re 3 ud 流動(dòng)為層流流動(dòng)為層流, , 摩擦系數(shù)可從摩擦系數(shù)可從MoodyMoody磨擦系數(shù)圖查取磨擦系數(shù)圖查取, ,也可以也可以 用下式計(jì)算用下式計(jì)算 : : 0658. 0 973 64 Re 64 J/kg69.5 2 1 .1 07.0 10 0658.0 2 22 u d l W f m58. 0 81. 9 69. 5 g W h f f Pa517869. 5910 ff Wp 2021/3/10講解：XX37 （2）20水的物性：水的物性：

17、 3 kg/m2 .998 3 10005. 1 Pas 5 3 1053. 1 10005. 1 2 . 22 .99807. 0 ud Re 流動(dòng)為湍流流動(dòng)為湍流, 求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度/d , 查表查表1-1，取，取 鋼管的絕對粗糙度為鋼管的絕對粗糙度為0.2mm， 00286. 0 70 2 . 0 d 根據(jù)根據(jù)Re=1.53105及及/d0.00286查圖查圖1-25，得，得0.027 J/kg33. 9 2 2 . 2 07. 0 10 027. 0 2 22 u d l W f m95. 0 81. 9 33. 9 g W h f f Pa93

18、1333. 92 .998 ff Wp 2021/3/10講解：XX38 A B Z pa 11 2 2 pb=10KPa mm5 . 238 mm5 . 232 8m 10m 900彎頭彎頭 標(biāo)準(zhǔn)閥標(biāo)準(zhǔn)閥(全開全開) smPa mkg .8 . 0 /870 3 要使要使Vs=4m3/h, Z = ? 22 12 1122 11 22 f pp z guz guw 22 12 1122 11 () 22 ff pp z guz guww 閥前閥后 2021/3/10講解：XX39 2 2 u d l WWW fff Re du 4000,湍流湍流,查查/dMoody圖圖 沿程阻力沿程阻力:

19、局部阻力局部阻力:查各管件的查各管件的值值, 即可求得即可求得. 取內(nèi)側(cè)取內(nèi)側(cè): 局部阻力有突外縮小局部阻力有突外縮小, 900彎頭彎頭, 閥門，出口截面閥門，出口截面 有動(dòng)能；有動(dòng)能； 取外側(cè)取外側(cè):局部阻力有突外縮小局部阻力有突外縮小, 900彎頭彎頭, 閥門閥門, 忽然擴(kuò)大，忽然擴(kuò)大， 出口動(dòng)能為零出口動(dòng)能為零. 2 2 u W f 2021/3/10講解：XX40 )( 2 1 2 1 2 2 22 1 2 11閥后閥前fff www p ugz p ugz ou uu w o f 2 2 2 2 1 90 22 閥門 彎頭小 突外縮 2-2面取管面取管 出口外側(cè)出口外側(cè): 2-2面取

20、管面取管 出口內(nèi)側(cè)出口內(nèi)側(cè): ou uu w o f 2 2 2 2 1 90 22 突然擴(kuò)大閥門 彎頭小 突外縮 1 突然擴(kuò)大 所以兩種取法的結(jié)果相同所以兩種取法的結(jié)果相同 2021/3/10講解：XX41 例：例：用泵把20的苯從地下儲(chǔ)罐送到高位槽，流量 為300 l/min。高位槽液面比儲(chǔ)罐液面高10m。泵吸 入管路用894mm的無縫鋼管，直管長為15m， 管路上裝有一個(gè)底閥（可粗略的按旋啟式止回閥全 開時(shí)計(jì)）、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭；泵排出管用573.5mm 的無縫鋼管，直管長度為50m，管路上裝有一個(gè)全 開的閘閥、一個(gè)全開的截止閥和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭。儲(chǔ) 罐及高位槽液面上方均為大氣壓。設(shè)儲(chǔ)罐液面維持

21、 恒定。 試求泵的軸功率試求泵的軸功率。設(shè)泵的效率為70%。 2021/3/10講解：XX42 50m, 1個(gè)閘閥個(gè)閘閥, 1個(gè)標(biāo)個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)閥準(zhǔn)閥, 3個(gè)個(gè)90O彎頭彎頭 15m, 1個(gè)底閥，個(gè)底閥， 1個(gè)個(gè)90O彎頭彎頭 2021/3/10講解：XX43 分析：分析： 求泵的軸功率 機(jī)械能衡算式 Z、u、P已知 求hhf f 管徑不同 吸入管路 排出管路 f f w w 范寧公式 l、d已知 求 求ReRe、/d/d 摩擦因數(shù)圖 當(dāng)量長度 阻力系數(shù) 查圖 2021/3/10講解：XX44 解：解：取儲(chǔ)罐液面為上游截面1-1，高位槽液面為下游截面2-2， 并以截面1-1為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列

22、柏努利方程式。 22 1122 12 22 ef upup gZWgZw 式中： mZ10 Z0 21 表）(0 21 pp 0 21 uu 9.81 10 ef Ww98.1 f w 2021/3/10講解：XX45 , f ff wawawa 2 , () 2 ae a a a ll a u d 式中 mmmda081. 0814289 mla15 管件、閥門的當(dāng)量長度為管件、閥門的當(dāng)量長度為： 底閥(按旋轉(zhuǎn)式止回閥全開時(shí)計(jì)） 6.3m 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 2.7m male97 . 23 . 6, 進(jìn)口阻力系數(shù) =0.5 （1）吸入管路上的能量損失, f w a 2021/3/10講解：XX46

23、2 081. 0 4 601000 300 a usm/97. 0 苯的密度為880kg/m3，粘度為6.510-4Pas aa a ud Re 4 105 . 6 88097. 0081. 0 5 1006. 1 取管壁的絕對粗糙度=0.3mm，/d=0.3/81=0.0037， 查得=0.029 159 ,(0.0290.5) 0.081 f wa kgJ /28. 4 2021/3/10講解：XX47 （2）排出管路上的能量損失）排出管路上的能量損失 wf,b 2 , , () 2 be b f bb b ll b u w d 式中: mmmdb05. 0505 . 3257 mlb50

24、 管件、閥門的當(dāng)量長度分別為： 全開的閘閥 0.33m 全開的截止閥 17m 三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭 1.63=4.8 m mble13.228 . 41733. 0, 出口阻力系數(shù) =1 2021/3/10講解：XX48 2 05. 0 4 601000 300 b u sm/55. 2 4 105 . 6 88055. 205. 0 Re b 5 1073. 1 仍取管壁的絕對粗糙度=0.3mm，/d/d=0.3/50=0.006， 查得=0.0313 2 5022.132.55 ,(0.03131) 0.052 f wb kgJ /150 2021/3/10講解：XX49 （3）管路系統(tǒng)的總能量損

25、失）管路系統(tǒng)的總能量損失: , fff wwawb 15028.4kgJ /3 .154 3 .1541 .98 e WkgJ /4 .252 苯的質(zhì)量流量為： ss VW 880 601000 300 skg /4 . 4 泵的有效功率為： see WWN 4 . 44 .252 W6 .1110kW11. 1 泵的軸功率為： / e NN 7 . 0/11. 1kW59. 1 2021/3/10講解：XX50 例：一管路總長為70m，要求輸水量30m3/h，輸送過程 的允許壓頭損失為4.5m水柱，求管徑。已知水的密度為 1000kg/m3，粘度為1.010-3Pas，鋼管的絕對粗糙度 為0

26、.2mm。 分析： 求d u V d s 4 求u 試差法 g u d l H f 2 2 u、d、未知 2021/3/10講解：XX51 設(shè)初值設(shè)初值 求出求出d、u /Redu )/(Re,df 計(jì) 比較比較計(jì) 計(jì)與初值 與初值是否接近是否接近 是是 udVs 2 4 否否 修正修正 注意：若已知流動(dòng)處于阻力平方區(qū)或?qū)恿?，注意：若已知流?dòng)處于阻力平方區(qū)或?qū)恿鳎?則無需試差，可直接解析求解。則無需試差，可直接解析求解。 2021/3/10講解：XX52 解：解： 根據(jù)已知條件hmVOmHHml sf /30 5 . 4 70 3 2 ， 2 4 d V u s 2 4 3600 30 d 2

27、 0106. 0 d u、d、均未知，用試差法，值的變化范圍較小，以為 試差變量 假設(shè)=0.025 g u d l H f 2 2 由 g d d2 ) 0106. 0 ( 70 025. 05 . 4 2 2 得 2021/3/10講解：XX53 解得：d=0.074m，u=1.933m/s du Re 143035 100 . 1 1000933. 1074. 0 3 0027. 0 074. 0 102 . 0 3 d 查圖得：027. 0與初設(shè)值不同，用此值重新計(jì)算 g d d2 ) 0106. 0 ( 70 027. 05 . 4 2 2 解得： smud/884. 1 m 075.

28、 0 2021/3/10講解：XX54 141300 100 . 1 1000884. 1075. 0 Re 3 0027. 0 075. 0 102 . 0 3 d 查圖得： 027. 0 與初設(shè)值相同。計(jì)算結(jié)果為： smud/884. 1 m 075. 0 按管道產(chǎn)品的規(guī)格，可以選用3英寸管，尺寸為88.54mm 內(nèi)徑為80.5mm。此管可滿足要求，且壓頭損失不會(huì)超過 4.5mH2O。 2021/3/10講解：XX55 2 )( 2 1 2 1 2 2 2 22 1 2 11 u d lp ugz p ugz 例：估計(jì)空氣體積流量例：估計(jì)空氣體積流量? 以測壓孔所在的截面與管出出 口口(

29、(外側(cè)外側(cè)) )之間列機(jī)械能衡算 按不可壓縮流體處理 相等相等u1=u p已知已知,由理想氣由理想氣 體狀態(tài)方程求體狀態(tài)方程求 u2=0 d, l已知已知 四個(gè)彎頭四個(gè)彎頭: 41=40.75, 2=1(突然擴(kuò)大突然擴(kuò)大) 未知數(shù)未知數(shù):u,?迭代法迭代法:u 186mmH2O 80m風(fēng)機(jī) 900彎頭4 120mmH2O 1 1 2 2 di500mm （表） 25 u=u1 2021/3/10講解：XX56 1600m =1040kg/m3 至少要用多粗的管子才至少要用多粗的管子才 能保證排放量為能保證排放量為6m3.s-1 ? =2mm, 管路上安裝閘閥管路上安裝閘閥 取水池液面和以管口外

30、 側(cè)為1-1、 2-2截面， 海平面為基準(zhǔn): 2 )( 2 1 2 1 2 2 2 22 1 2 11 u d lp ugz p ugz 管入口管入口(突然縮小突然縮小): 1 =0.5 閘閥閘閥(全開全開): 2=0.17 管出口管出口(突然擴(kuò)大突然擴(kuò)大): 3=1.0 2021/3/10講解：XX57 d=? Re=? =? ud Re 2 )( 2 1 2 1 2 2 2 22 1 2 11 u d lp ugz p ugz 4 2 d Vs 設(shè)一個(gè)設(shè)一個(gè)值值, 然后代入上式進(jìn)行計(jì)算得然后代入上式進(jìn)行計(jì)算得d值值. 5m0 0 -30m 0 gz2 1+2+3 1600 5 1 )30.

31、 11250(dd迭代法迭代法 2021/3/10講解：XX58 d值值 ud Re d 計(jì)算值與設(shè)計(jì)算值與設(shè) 定值定值比較比較 相差較小相差較小 5 1 )30. 11250(dd 所求所求 設(shè)定設(shè)定值值 相差較大相差較大 2021/3/10講解：XX59 例：如本題附圖所示的并聯(lián)管路中，支管1是直徑2” 的普通鋼管，長度為30m，支管2是直徑為3”的普通 鋼管，長度為50m，總管路中水的流量為60m3/h，試 求水在兩支管中的流量，各支管的長度均包括局部阻 力的當(dāng)量長度，且取兩支管的相等。 2021/3/10講解：XX60 12 且 )( : )( : 222 5 2 111 5 1 21

32、 ee ss ll d ll d VV 查得2英寸和3英寸鋼管的內(nèi)徑分別為0.053m及0.0805m 5 2 1 11 22 21 d d ll ll VV e e ss 5 2 0805. 0 035. 0 30 50 s V 2 0454. 0 s V 聯(lián)立解得hmsmVs 33 1 7 .18052. 0 hmsmVs 33 2 4 .410115. 0 12sss VVV又 2021/3/10講解：XX61 例：如本題附圖所示，用泵輸送密度為710kg/m3的油品，從 貯槽輸送到泵出口以后，分成兩支：一支送到A塔頂部，最大 流量為10800kg/h，塔內(nèi)表壓強(qiáng)為98.07104Pa，

33、另一支送到B 塔中部，最大流量為6400kg/h，塔內(nèi)表壓強(qiáng)為118104Pa。貯 槽C內(nèi)液面維持恒定，液面上方的表壓強(qiáng)為49103Pa。 現(xiàn) 已估算出當(dāng)管路上閥門全開，且流量達(dá)到規(guī)定的最大值時(shí)，油 品流經(jīng)各段管路的能量損失是：由截面1-1至2-2(三通上 游）為20J/kg；由截面2-2至3-3（管出口內(nèi)側(cè))為60J/kg ；由截面2-2至4-4（管出口內(nèi)側(cè)）為50J/kg。油品在管內(nèi)流 動(dòng)時(shí)的動(dòng)能很小，可以忽略。各截面離地面的垂直距離見本題 附圖。已知泵的效率為60%，求新情況下泵的軸功率。 2021/3/10講解：XX62 2021/3/10講解：XX63 分析：分析： 求軸功率 柏努利

34、方程 1-1至2-2 2-2的總機(jī)械能E2? 分支管路的計(jì)算 解：解： 在截面1-1與2-2間列柏努利方程，并以地面為基準(zhǔn)水平面 21 , 2 2 2 2 1 2 1 1 22 fe h pu gZW pu gZ 式中： kgJgZ/05.49581. 9 1 以表壓計(jì)）(/01.69 710 1049 3 1 kgJ p 2021/3/10講解：XX64 kgJhf/20 21 , 0 2 2 1 u 設(shè)E為任一截面三項(xiàng)機(jī)械能之和，即總機(jī)械能，則2-2截面 的總機(jī)械能為： 2 2 2 22 2 pu gZE 將以上數(shù)值代入柏努利方程式，并簡化得： 泵1kg油品應(yīng)提供的有效能量為： 01.69

35、05.4920 2 EWe 06.98 2 E (a) 2021/3/10講解：XX65 求We已知E2 2-2到3-3 2-2到4-4 選Max 仍以地面為基準(zhǔn)水平面，各截面的壓強(qiáng)均以表壓計(jì)，且忽 略動(dòng)能，則截面3-3的總機(jī)械能為： 3 33 p gZE 710 1007.98 3781. 9 4 kgJ /1744 截面4-4的總機(jī)械能為： 4 44 p gZE 710 10118 3081. 9 4 kgJ /1956 2021/3/10講解：XX66 保證油品自截面2-2送到截面3-3，分支處所需的總機(jī)械能為 32,32f hEE 601744 保證油品自截面2-2送到截面4-4，分支

36、處所需的總機(jī)械能為 42,42f hEE 501956 當(dāng)kgJE/2006 2 時(shí)，才能保證兩支管中的輸送任務(wù)。 將E2值代入式(a)06.982006 e W kgJ /1804 kgJ /2006 kgJ /1908 通過泵的質(zhì)量流量為： 3600 640010800 s wskg /78. 4 2021/3/10講解：XX67 泵的有效功率為： 78. 41908 see wWN W9120kW12. 9 泵的軸功率為： 6 . 0/12. 9/ e NN kW2 .15 當(dāng)輸送設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，油品從截面2-2到4-4的流量正好達(dá) 到6400kg/h的要求，但是油品從截面2-2到3-3的流量在閥門 全開時(shí)便大于10800kg/h的要求。所以，操作時(shí)可把左側(cè)支管 的調(diào)節(jié)閥關(guān)小到某一程度，以提高這一支管的能量損失，到 使流量降到所要求的數(shù)值。 2021/3/10講解：XX68 pApB pa F 11 2 2 AB 閥門閥門F開度減小開度減小 閥門局部阻力系數(shù)閥門局部阻力系數(shù) Wf,A-B 流量流量流速流速u （2）在）在1-A之間，由于之間，由于流