南京工業(yè)大學(xué)化工原理課后習(xí)題答案1

1、第一章流體流動(dòng)習(xí)題解答1某敞口容器內(nèi)盛有水與油。如圖。已知水及油的密度分別為1000和860kg/m3,解：hi=600mmh2=800mm問(wèn)H為多少mm3.3h1=600mm,h2=800mm,P水=10kg/m3.%=860kg/m,h=?338609.810.60109.810.80=109.81h,h=1.32m2. 有一幢102層的高樓，每層高度為4m若在高樓范圍內(nèi)氣溫維持20c不變。設(shè)大氣靜止，氣體壓強(qiáng)為變量。地平面處大氣壓強(qiáng)為760mmHg試計(jì)算樓頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)，以mmH的單位。解:dp=-PgdzP=px29/(8314x293.2)=1.190父"p代入，得408dz

2、dp上P上=-9.811.19010ppP2Ln(p1/760)=-9.811.19010408=-0.04763,.R=724.7mmHg3. 某水池，水深4米，水面通大氣，水池側(cè)壁是鉛垂向的。問(wèn)：水池側(cè)壁平面每3米寬度承受水的壓力是多少N?外界大氣壓為1atm。F=3j(P0+P水gz)dz=3M1.013M105父4+3父103M9.81m42/2=1.45m105n4. 4.外界大氣壓為1atm,試按理想氣體定律計(jì)算0.20at(表壓)、20c干空氣的密度?？諝夥肿恿堪?9計(jì)。5、PM(1.0131050.200.81104)293解：=1.439Kg/mRT8314293.25. 5

3、.有個(gè)外徑為R、內(nèi)彳全為R為的空心球，由密度為p'的材料制成。若將該球完全淹沒(méi)在某密度為p的液體中，若球能在任意位置停留，試求該球的外徑與內(nèi)徑之比。設(shè)球內(nèi)空氣重量可略。解：(4/3)冗(R；R3)Pg=(4/3)nRfPgR2/R1=(1-：/：'廣36. 6.為放大以U形壓差計(jì)測(cè)氣體壓強(qiáng)的讀數(shù)，采用傾斜式U形壓差計(jì)。如圖。指示液是p=920kg/m3的乙醇水溶液。氣體密度為1.20kg/m3。讀數(shù)R=100mm問(wèn)p1與6的差值是多少mmHg解：PP2=（科一P）gRsin20°=（9201.20）m9.81父0.1sin200=308.3Pa=2.31mmHg采用微

4、差U形壓差計(jì)測(cè)壓差。如圖。已知U形管內(nèi)直徑d為6mm兩擴(kuò)大室半徑均為80mm壓差計(jì)中用水和礦物油彳指示液，密度分別為1000及860kg/m3。當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與外界大氣壓p°相等時(shí)，兩擴(kuò)大室油面齊平，U形管兩只管內(nèi)油、水交界面亦齊平?，F(xiàn)讀得讀數(shù)R=350mm試計(jì)算：（1）氣體壓強(qiáng)p（表）。（2）若不計(jì)擴(kuò)大室油面高度差，算得的氣體壓強(qiáng)p是多少？（3）若壓差計(jì)內(nèi)只有水而不倒入礦物油，如一般U形壓差計(jì)，在該氣體壓強(qiáng)p值下讀數(shù)R0為多少？解：P-P=（：%一：1）gR*gR（d/D）2=（1000-860）9.810.358609.810.35（6/160）2=484.8PaP：Q-：1

5、）gR=（1000-860）9.810.35=480.7PaPP。=/gR。即484.8=10009.81R°R0=0.0493m7.7. 某傾斜的等徑直管道內(nèi)有某密度p的液體流過(guò)。如圖。在管道的A、B截面設(shè)置了兩套U形壓差計(jì)測(cè)壓差，下測(cè)用的是一般U形壓差計(jì)，上測(cè)用的是復(fù)式U形壓差計(jì)，所用的指示液均為密度是P1的同一種液體。復(fù)式壓差計(jì)中兩段指示液之間的流體是密度為P的流過(guò)管道內(nèi)的液體。試求讀數(shù)R與R、R的關(guān)系。解：（一）gR=3-：）gR23-：）gR3R=R2R3=0.4mL19附圖，p1=p1水g(R+R)=9）將水銀倒入到圖示的均勻管徑的U形管內(nèi)，水銀高度h1=0.25m。然后

6、將水從左支管倒入，測(cè)得平衡后左支管的水面比右支管的水銀面高出0.40m。試計(jì)算U形管內(nèi)水與水銀的體積比。習(xí)白如圖所示1-1為等壓面，:水銀gRj.P103(0.4+R2)=13.6103RR2=0.0317mjiV 水銀=4d2(2h1+L)冗V 水=4d2(R+R)V水銀/V水=(2h1+L)/(R1+R)=(20.25+0.015)/(0.4+0.0317)=1.1910 )一直立煤氣管，在底部U形壓差計(jì)h1=120mm在H=25n®處的U形壓差計(jì)h2=124.8mmU形管指示液為水。管外空氣密度為1.28kg/m3。設(shè)管內(nèi)煤氣及管外空氣皆靜止，求管內(nèi)煤氣的密度。解:P,一Pi=

7、P水gh1(1)p2p2=:水gh2(2)減(2),得.、.'，、_八.、一(p1一P2)一(p1一p2)=P水g(h1-h2)(3)其中p1-p2=P煤gH,p1-p2=P空gH,代入(3)式，得：P煤gHP空gH=P水g(h1h2)即P煤=P水(h1h2)/H+P空=103(0.120-0.1248)/25+1.28=1.088kg/m311 .以2”的普通壁厚的水煤氣鋼管輸送15c的清水，水在管內(nèi)滿流。已知水流速u=1.5m/s,求水的質(zhì)量流量、質(zhì)量流速和體積流量。解：管子，查得外徑60mm,Wffi®®A=(n/4)X(0.060-2X0.0035)2=2.

8、206><10m2水的密度。=999Kg/m3體積流量V=uA=1.52.20610'=3.30910m3/s質(zhì)量流量W=UA：=1.52.20761。,999=3.306Kg/s質(zhì)量流速G=u：=1.5999-1499kg/(sm2)12 .如圖所示，質(zhì)量為3.5kg,面積為40x46cm的一塊木板沿著涂有油的斜面等速向下滑動(dòng)。已知v=1.2m/s,(r=1.5mm(油膜厚度)。求滑油的粘度。12mgsin5.=A=3.59.8113/（404610-4）=71.77N/mdvv=.!dy=,1、.=V=71.771.510-3/1.2=0.0897Pas13 .以壓縮空

9、氣將某液體自儲(chǔ)槽壓送到高度H=5.0m壓強(qiáng)p2為2.5at（表壓）的容器內(nèi)，如艮已知液體密度p=1800kg/m3,流體的流動(dòng)阻力為4.0J/kg。問(wèn):所需的壓縮空氣壓強(qiáng)pi至少為多少at（表壓）？解：H=5.0m,P2=2.5at（表），P=1800kg/m3工hf=4.0J/kg,P=?22P；=gH+2+詈+£hf（略去u2）-2.59.81104二R（表）=1800（9.81父5.0十十4.0）1800一一一5=3.40710Pa14.水以70m/h的流量流過(guò)傾斜的異徑管通。如圖。已知小管內(nèi)徑dA=100mm大管內(nèi)徑dB=150mmB、A截面中心點(diǎn)高度差h=0.3m,U形壓差

10、計(jì)的指示液為汞。若不計(jì)AB段的流體流動(dòng)阻力，試問(wèn)：U形壓差計(jì)哪一支管內(nèi)的指使液液面較高？R為多少？(Pm)A(Pm)B=(Pi-P)gRUa70/360070/36002:2.48m/sUB=(二/4)(0.15)(二/4)(0.15)2.2Ub-iUa2=1.10m/s由，式得(13.6-1.0)1039.81R10322_21.10-2.482,R=-0.020m,可見，左支管內(nèi)指示液位比右支管內(nèi)的高。15.水以6.4X10-4m/s的流量流經(jīng)由小至大的管段內(nèi)。型圖。小管內(nèi)徑d1=20mm大管內(nèi)徑d2=46mm欲測(cè)1、2兩截面處水的壓差，為取得較大的讀數(shù)R,采用倒U形壓差計(jì)。已知壓差計(jì)內(nèi)水

11、面上空是p=2.5kg/m3的空氣，讀數(shù)R=100mm求水由1至2截面的流動(dòng)阻力三hf。解:Ui-46.4102:2.037m/s(二/4)(0.020)26.410U2=2-0.385m/s(二/4)(0.046)(Pm)2一(Pm)1=(KP)gR=(10002.5)父9.81父0.10=978.5Pa“hf(Pm)1YPm)2_222Ui-978.52.037-0.3852=3-=1.02J/kgU；103216 .水從噴嘴口1-1截面垂直向上噴射至大氣。如圖。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形，已知噴嘴內(nèi)直徑d1=20mm出噴嘴口水流速口5m處水流的直徑是多大？忽略摩擦阻力。解：1-1與2-2

12、之間列柏努利方程2gz+u，/2+p1/P=gz2+U22/2+./PZ1=0,Z2=5m,p1=p2u12/2=gz2+U22/2.152/2=9.81X5+U22/211u2=11.26m/s又，u1d12=u2d22U1=15m/s。問(wèn):在高于噴嘴出d2=(u1/u2)1/2d1=15/11260.020=0.0231m17 .高、低水庫(kù)的水面高度差H=42m水流量為30nVs,水流的總阻力為4.5mHOb如圖。已知透平的效率7=0.78,試計(jì)算透平的輸出功率。解：u1=u2=0,P1=P2,Z2=0,1zi=H=42m1-1與2-2間列柏努利方程Hgziui2/2pi/IW=gz24/

13、2p/：hfW=-gzi+lhf/=9.81父42+4.5父9.81父103/10322',=-368J/kgM=WsV：=-36830103=1.10107WM=Na=1.101070.78=8.61106W=8.61103kW18 .某水溶液在圓直、等徑管內(nèi)層流動(dòng)。管內(nèi)半徑為R設(shè)測(cè)點(diǎn)流速的探針頭位置與管軸線的距離為r。問(wèn)：測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置ri/R為多少時(shí)該點(diǎn)的點(diǎn)流速等于平均流速？解：一般式：V=Vmax1-(r/R)2令ri/R時(shí)，Vi=U=Vmax/2即Vmax/2=Vmax1-(r"R)2.ri/R=.2/2=0.70719 .以水平圓直管輸送某油品。管內(nèi)徑為di,管兩段

14、壓差為一必。因管道腐蝕，擬更換管道。對(duì)新裝管道要求如下：管長(zhǎng)不變，管段壓降為原來(lái)壓降的0.75,而流量加倍。設(shè)前后情況流體皆為層流。問(wèn)：新管道內(nèi)徑d2與原來(lái)管內(nèi)徑di之比為多少？解：層流P=32ulvd2=0.75=匕nd2二1.28di一二d75)4d220 .在機(jī)械工程中常會(huì)遇到流體在兩平行固體壁的間隙中作一維定態(tài)流動(dòng)的情況。Mo設(shè)流動(dòng)為層流。設(shè)間隙厚為2y。，試證流體沿y軸向點(diǎn)流速呈如下拋"二:(一爭(zhēng)卜；一川物線規(guī)律分布：2隊(duì)dx)解：對(duì)長(zhǎng)度L,高度y,寬度為1的流體元作受力與運(yùn)動(dòng)分析(dPrn)Ly_(_kdVL)=0即：dV=(-dPm)4ydydxdydx-1-dPmyV

15、=(m)7C一dx2又y”,V=°,cT譽(yù))(y2_y2)1dPm22、V=E”-y)21.粘度為卜,密度為p的液體沿鉛垂向平壁膜狀流下。如圖。設(shè)液體層流流動(dòng)，液膜厚度為6,平壁寬度為Bo試推導(dǎo)任一流動(dòng)截面上液體點(diǎn)流速v隨y的變化：g：3規(guī)律，并證明平均流速3日解：取寬為B,長(zhǎng)為dx,高為y的流體元作受力與運(yùn)動(dòng)分析一.dV(Bdxy)：g-(-Bdx)=0dygPg即：dV=-ydy.V=-g22V"(、-y)33一一一7g2又y=,V=0,C=2l、dV_pgB22二VBdy=2(17)dy=V22)串聯(lián)兩管1、2,&=由2,Li=80mRe=1600,1hfi=

16、0.54m液柱，Iht2=56mm液柱，求L2。局部阻力可略。4V：1解：Re=對(duì)“匯d,Re2/Re,1=d1/d2=1/2,二Re,2=Re,1/2=1600/2=800,兩管內(nèi)皆為層流n又，Ehf=32ul/(二gd2)又32Vl/(4d2：gd2);l/d4工hf,2/工hf,1=(d1/d2)l2/I1即56/540=(1/2)4xl2/8012=133m23)原R=920kg/m3,冉=1.30P,現(xiàn)P2=860kg/m3,%=1.15P,層流,WW=1.30求：pf1/Ap(2。局部阻力不計(jì)。二_W解：層流，pf=32ul/d2=32Wl/(4d2;d2)工：1.15920.pf

17、,2/pf,1=(切4)(W2/W1)("2)=1.301.30860=1.2324)24)某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng)，在管截面上的速度分布可表達(dá)為v=24y200y2,式中：y截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距離，m；v一該點(diǎn)的點(diǎn)流速，m/s。試求：(1)管半徑中點(diǎn)處的流速。(2)管壁處的剪應(yīng)力。該流體的粘度為0.045PaS。解：若為層流，v=vma1-(r/R)2=vma(R2r2)/R2=vmaRr)(R+r)/R2=vma>y(2R-y)/R2=2vmay/Rvma)y2/R2可見，該流型為層流2vmax/R=24,vmax/R2=200,二式相除，得(vmax/R2

18、)/(2vmax/R)=1/(2R)=200/24R=0.06mi.y=0.06/2=0.03m,v=24y-200y2=(24903)-(200x0.032)=0.54m/sii.dv/dy=24400y,dv/dyy=0=24_2.w=(dv/dy)y=0=0.04524=1.08N/m25 )W=35T/h,H=20m,9108M4mmN=2840cP,P=952kg/mn=50%,N=85kW,求包括局部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)的總管長(zhǎng)。解：W=35T/h=35103kg/hd=108-4x2=100mm=0.1m,R=2840cP=2.84PasM=N=851030.5=4.25104WW=Ne

19、/W=4.251043600/(35103)=4371J/kg1-1與2-2間列柏努利方程gz1+U12/2+p1/+W=gz2+U22/2+p4P+三hfZ1=0,Z2=H=20m,U1=u2=0,p1=p2,W=gH+三hf二hf=Ws-gH=43719.81父20=4175J/kgu=A=:A=35103/(360095240.12)=1.30m/sdu：0101.30952Re=N=2.84=43.6<2000二層流6464=Re=436=1.47lHev三hf=du2/2三hfd4175010.l三le='2/u2=1.472/1.302=336m26 .某有毒氣體需通

20、過(guò)一管路系統(tǒng)?，F(xiàn)擬用水在按1/2尺寸縮小的幾何相似的模型管路系統(tǒng)中做實(shí)驗(yàn)予估實(shí)際氣流阻力。實(shí)際氣體流速為20.5m/s,密度為1.30kg/m3,運(yùn)動(dòng)本度為0.16cm2/s。實(shí)驗(yàn)用水的密度為1000kg/m:運(yùn)動(dòng)粘度為0.01cm2/s0為使二者動(dòng)力相似，水流速應(yīng)為多少？若模型實(shí)驗(yàn)測(cè)得流動(dòng)阻力為15.2J/kg,實(shí)際氣體的流動(dòng)阻力是多少？欲滿足動(dòng)力相似，必須R,其=R,水,設(shè)氣體管徑為d,dx20.5（d/2）xU水即（7F）氣01）水,，水nNrs動(dòng)力相似，必EU,氣=Eu,水，EU=m2=2f：UUhf152即（:;）氣=（TT7）7K,£hf,氣=974.7kJ/kg20.5

21、2.5627.某實(shí)驗(yàn)室擬建立流體通過(guò)圓直、等徑管內(nèi)的阻力測(cè)試裝置，有兩個(gè)方案，一個(gè)方案是采用20c清水為工質(zhì)，水流速不超過(guò)3.0m/s；另一方案以p=1atm、20C空氣（按干空氣計(jì)）為工質(zhì)，流速不超過(guò)25.0m/s,要求最大凡=1°，。問(wèn)：兩方案需要的管內(nèi)徑各為多少？若管子絕對(duì)粗糙度皆為0.1mm二者管長(zhǎng)與管內(nèi)徑之比都是150,采用以上算得的管徑（需按無(wú)縫鋼管選接近的規(guī)格），問(wèn)：二者最大流速時(shí)管路阻力各為多少？方案一：=1000kg/m3,.；=1CP,u=3.0m/s5Re=105d3.01000d=0.0333m0.001采用中36父1mm,無(wú)縫鋼管，s/d=0.1/34=2.

22、9410U=3.0m/s時(shí)，Re=0.0343.0103/10'=1.02105查得=0.02741u232hf=，=0.0274150一=18.4J/kgd22方案二：=1.205kg/m3,=1.8110,Pas,u=25m/sd251.2051.8110,d=0.060m采用中68父3mm,無(wú)縫鋼管，6/d=0.1/62=1.61父10U=25m/s時(shí)，Re-0.062251.205/(1.8110")=1.03105查得=0.0242=0.024150252=1125J/kg28.試證明流體在圓管內(nèi)層流時(shí)，動(dòng)能校正系數(shù)G=2o解：a=3-v3dA(A流動(dòng)面積，A=nR

23、2)U3a層流：V=Vmax1-(r/R)2,U=Vmax/21R,2、32VaxR2330Vmax1-(r/R)2二rdr詈.01-(r/R)rdrUAUA令r/R=sin/則1(r/R)2=Cos20,3r=0,0=0;r=R,6=n/22二V：ax二/2八6.一.一八.,3=u3ax0Cos0(Rsin6)(RCosed0)2"maxR一U3A二/27-Cos1dCos?Cos8?其中=80二/2=1/8322二(2U)R328U二R/29.試按IR）規(guī)律推導(dǎo)湍流的%sx值。RR1Vs=0V2二rdr=2二Vmax0(1-r/R)7rdr令1-r/R=x,r=R(1-x),dr

24、=-Rdx74915一120Vs=2Nmaxfx17R(1x)(Rdx)=2nR2Vmax0(x1/7x8/7)dx甘小778/7715/7,其中f=-x-x815貝七/；二普嚼管子內(nèi)半徑為50mm在管截面上y截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距（1）流型；（2）最大點(diǎn)流速Vmax。30.某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng),的流速分布可表達(dá)為，二2054yL，式中:離，m；v該點(diǎn)的點(diǎn)流速，m/s。試求：R-r角單：設(shè)V=Vmax(1r/R)1/6=Vmax(R又VVma/R1/6=Vmax/(0.050)=2.54d=(Vma/R1。y1/6,故該流型為湍流。Vmax二1.54m/s31.某直管路長(zhǎng)20

25、m管子是1”普通壁厚的水煤氣鋼管，用以輸送38c的清水。新管時(shí)管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度為0.1mm使用數(shù)年后，舊管的絕對(duì)粗糙度增至0.3mm若水流速維持1.20m/s不變，試求該管路舊管時(shí)流動(dòng)阻力為新管時(shí)流動(dòng)阻力的倍數(shù)。解：新管：Re=0.0271.20992.9/(0.681410。=4.72104s/d=0.1/27=3.70父10工查得0=0.041'、.hf=0.0296201.202X0.027-15.8J/kg舊管：Re=4.72104,；/d=0.3/27=0.011.查得=0.041“hf=0.041200.0271.202x2=21.9J/kg二舊管阻力/新管阻力=21.9/

26、15.8=1.3932.某流體在光滑圓直管內(nèi)湍流流動(dòng)，設(shè)摩擦系數(shù)可按布拉修斯公式計(jì)算?，F(xiàn)欲使流量加倍，管長(zhǎng)不變，管內(nèi)徑比原來(lái)增大20%問(wèn)：因摩擦阻力產(chǎn)生的壓降為原來(lái)的多少倍。解:8，IV20.31648lV2V175-hf=25-=一小/25二.4.75二d(4V：)0.25二dd二d，hf2V2175d14752當(dāng)3必=19則f=G).(力.=*=1.4133.如圖所示，某液體在光滑管中以u(píng)=1.2m/s流速流動(dòng)，其密度為920kg/m3,粘度為0.82cP。管內(nèi)徑為50mm測(cè)壓差管段長(zhǎng)L=3mU形壓差計(jì)以汞為指示液。試計(jì)算R值。22洋習(xí)題33附圖解：在1-1與2-2間列柏努利方程：gz+U

27、12/2+p1/P=gz2+u22/2+p2/F+Zht或(pm,1pm,2)/P=工hf(u1=u2)J_,(PP)gR/P=(0.3164/Re0.25)父dm1/2其中Re=0.051.2920/(0.8210-3)=6.73104則(13.6-0.92)1039.81R/920=0.3164/(6.73104)°5(3/0.050)(1.22/2)R=6.2810-3m34 .有一高位水槽，其水面離地面的高度為H如圖。水才©下面接有2”普通壁厚水煤氣鋼管130m長(zhǎng)，管路中有1只全開的閘閥，4只全開的截止閥，14只標(biāo)準(zhǔn)900彎頭。要求水流量為10.5m3/h,設(shè)水溫2

28、0C,e=0.2mm問(wèn)：H至少需多少米？解：管子規(guī)格：603.5mm,d=53mmUJ"5/3600=1.32m/s,Re=0.0531.32103/0.001=7.01042(O053)24w/d=0.2/53=3.77父10工查得九=0.0292截止閥(全開)之=6.4,le=17m閘閥(全開)t=0.17,le=0.34m90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭卜0.75,le=1.6m突然縮?。ˋj、/A大定0）M=0.5方法gH21.322=1.5221300.34417141.61.3220.02920.0532H-10.93m2213013221322方法一：gH=0.029213+(

29、0.17+4x6.4+14x0.75+1.5)黑130.05322H=9.71m35 .承第34題，若已知H=20m問(wèn)水流量多少m/h?解：設(shè)=0.0299.8120=(1.50.029_21300.34417141.6U_)20.053,U=1.79m/sRe=0.0531.79103/0.001=9.49104,；/d=0.2/53=3.7710查得=0.029所設(shè)上正確，計(jì)算有效23V=(0.053)21.793600=14.2m3/h436 .有兩段管路，管子均為內(nèi)徑20mm長(zhǎng)8m絕對(duì)粗糙度0.2mm的直鋼管，其中一根管水平安裝，另一根管鉛垂向安裝。若二者均輸送20c清水，流速皆為1.

30、15m/so豎直管內(nèi)水由下而上流過(guò)。試比較兩種情況管兩端的額修正壓強(qiáng)差與壓強(qiáng)差。要用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明。解：Re=0.020父1.15M103/0.001=2.3M104,E/d=0.2/20=0.01,查得九=0.0405£hf=0.040581.15=10.7J/kg(與管向無(wú)關(guān))0.0202水平管：Pm,1-Pm,2=R-P2出U2D2ui2hf(U1心)二Pm,1-Pm,2=P1P2=P£hf=1000Ml0.7=1.07=1.07>d04Pa鉛垂管。流體向上流動(dòng)：Pm,1Pm,2=1.07x104Pa(計(jì)算同)Pm,1-Pm.,2=(R：§乙)-(P2：

31、§Z2)二P-P2=(Pm,1-Pm,2)十Pg(Z2Z1)=1.07104十103父9.81父8=8.92父104Pa37.有A、B兩根管道并聯(lián)。已知：lA=8mdA=50mml/12日dB=38mm（上述l中包含了局部阻力，d指內(nèi)徑）。流體工質(zhì)是常壓、20c的空氣（按干空氣計(jì)）?？偭髁渴?00kg/h。問(wèn)：B管的質(zhì)量流量是多少？分支點(diǎn)與匯合點(diǎn)的局部阻力可略。£皆為0.2mm解空氣：P=1.205kg/m3,N=1.81M10,PasA管：81dA=0.2/50=0.004，在阻力平方區(qū)，ZA=0.0285B管：s/dB=0.2/38=5.26父10；在阻力平方區(qū)，九九b

32、=0.031設(shè)a-0.0285,b=0.031WA_:dA%,lB_/(50/89)5>0.031父12_254WB-*'dB*A1A-)0.0285M8一.WA=200(2.54/3.54)=143.5Kg/h4143.5/36004ReA=5.61父104,z/d=0.004，查得kA=0.0302e,二0.0501.8110Wb=200-143.5=56.5kg/hRB=-4*56.5/3600=2.91父104,®/dB=5.26父10：查得KB=0.034e,J二0.0381.8110再設(shè)=0.0302,%=0.034，算得Wa/Wb=2.58WA=144Kg

33、/h,WB=56kg/h,Re,A=5.63父104,查得九=0.0302,Re,B=2.88父104，查得？1b=0.034因核算得的為，九B值與原設(shè)的一致，故WA=144Kg/h,WB=56Kg/h38.某水塔供水流程如附圖的a)圖所示，管長(zhǎng)為L(zhǎng)?，F(xiàn)需增加50%勺流量，擬采用b)流程。b)流程中各管管徑均與a)流程的相同，其L/2管長(zhǎng)為兩管并聯(lián)。設(shè)局部阻力不計(jì)，所有管內(nèi)流體流動(dòng)的摩擦系數(shù)入值均相等且為常數(shù)。問(wèn)：b)方案能否滿足要求。解：(A)H=8-M225gd(B)H=8'(1/2)(V2/2)225gd8,(1/2)V225gd221V212.Vi=V2,V2=1.265Vi2

34、42（B）不滿足流量增加50%的要求。39.某七層的宿舍樓，第四至第七層樓生活用水均來(lái)自房頂水箱。如圖。若總輸11''"水管為2普通壁厚水煤氣鋼管，各層樓自來(lái)水支管為2普通壁厚水煤氣鋼管。所用的閥皆為截止閥。水箱內(nèi)水深2m有關(guān)尺寸示于附圖。試計(jì)算：（1）只開七樓的閥且閥全開時(shí)，V7為多少？（2）當(dāng)四樓及七樓的閥都全開，五、六樓的閥全關(guān)，V4及V7及各為多少？計(jì)算支管阻力時(shí)只計(jì)入局部阻力，直管阻力可略。設(shè)入皆為0.040。解：總管為148M3.5mm,d總=41mm,支管為“21.25乂2.75mm,d=15.75mm,全開閥門閥，。=6.4;突然縮?。ˋ1、/A大定0

35、）,，=0.5,三通（直入旁出），Le=1.2m;三通（直通），Le=0.35m只開七樓得閥：2.2(0.1476U7)0.041)總管U=(15.75/41)2U7-0.1476U79.814.2=(6.40.0421)必(0.50.040.015752U7=2.81m/sV7=5.4710“m3/s只開四.七樓的閥：2.28(V4V7)2(9.8115.6)-(0.50.04)47屋0.041二2(0.041)41.28V72=(6.40.041)74(9.8111.4)0.01575二2(0.01575)42.小11.430.358V41.2八=(0.04)-4-7(6.40.041)二

36、2(0.01575)40.041二2(0.041)40.01575化簡(jiǎn)，得153.04-7.59105(V4V7)2=111.81.376108V72=1.411108V42經(jīng)試差得：V4=1.03510“m3/s,V7=5.34810“m3/s40 .用離心泵將水由水槽送至水洗塔內(nèi)。水槽敞口。塔內(nèi)表壓為0.85ato水槽水面至塔內(nèi)水出口處垂直高度差22m已知水流量為42.5m3/h,泵對(duì)水作的有效功為321.5J/kg,管路總長(zhǎng)110m（包括局部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)），管子內(nèi)徑100mm試計(jì)算摩擦系數(shù)入值。解：1-1與2-2間列柏努利方程：gz1+U12/2+p/：+W=gz2+U22/2+p2/：

37、+1hfZ1=0,Z2=22m,U1=0,p1(表尸0JIU2=A=42.5/(4M0.12m3600)=1.50m/sp2=0.85at=0.859.81104=8.34104Pa,-,VS=gz2+U12/2+p2/p+ihf即321.5=9.81x22+1.502/2+8.34M104/103+Zhf三hf=21.2J/kglle人三hf=du2/2=2110011.502/2=21.2,=0.017141 .35c的水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動(dòng)。如圖。若不考慮流動(dòng)阻力,為保證水在流經(jīng)收縮管時(shí)不發(fā)生汽化現(xiàn)象，收縮管的管徑應(yīng)限制在多大尺寸以上？當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm,35c的水的密度為994kg/m3,飽和蒸汽壓為5.62kPa。H=12mh=8md=150mm（內(nèi)直徑）。2解：1“1-1習(xí)題41附圖”至“3-3”列柏努利方程gz+p1/:+ui2/2=gz3+p3/:+u32/2p1=3,Z3=0,U1=0U3=2gZ1=29.8112=15.3m/s2“2-2”至“3-3”列柏努利方程gz2+p2/;?+U22/2=gz3+p3/+u32/22截面剛液體汽化時(shí)，p2=5.62kPa,則9.818+5.62103/994+U22/2=1.013105/994+15.32/2U2=16.4m/s3VU3d32=u2d22即15.