10食工8流體力学基础上交课后习题.doc

10食品科学与工程8班（营养3班） 201030600815林鸿 201030600812李志伟 201030600806兑剑鸿 201030600807冯艺柱 【1-1】椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。 解：设椰子油密度为940 kg/m3，忽略流动损失外，由式（1－30a）得 因为，上式简化为， 由连续性方程可知 m3/s 【1-4】试求稀奶油以6m/s的速度流过管道时，因摩擦而引起的压力降。管道直径mm，长100m，为水力光滑的不锈钢管。已知稀奶油的密度为1000kg/m3，粘度为12×10－3Pa.s。 解：首先判断该流体流动状态，已知管道内径为33mm， 可知流动状态为紊流，由布拉休斯公式（1-59） 因摩擦引起的压力降为 【1-5】液体在圆形直管内作层流流动，若流量、管长和液体的物性参数保持不变，而将管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍。 解：设管径减至原有的1/2后，流体流动状态仍然保持层流。由流动阻力方程可知 即因流动阻力而产生的能量损失为原来损失的16倍。 【1-10】用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m3、粘度为1.1×10－3Pa.s的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内，蒸发空间真空表读数为40kPa。溶液输送量为18m3/h。进蒸发器水平管中心线高于贮槽液面20m，管路直径mm，不包括管路进、出口的能量损失，直管和管件当量长度之和为50m。取管壁粗糙度为0.02mm。试求泵的轴功率（泵的效率为65％）。 解：根据公式（1-31d），设贮槽液面和蒸发器水平管出口分别为I－I和II－II 管道内溶液流动状态为 根据莫迪图查得阻力系数约为0.02，则沿程阻力损失为 由表1-5可知管道进口和出口的局部阻力系数， 轴功率为 【1-12】某罐头厂需用泵将水池中的20℃清水泵送到距水池20m远、高4m的设备上去喷淋洗涤原料。水量要求为20m3/h。估计管件有：900弯头4只，带滤水网的底阀1只，标准截止阀2只，闸阀1只，试选择合适的离心泵。 解：根据公式（1-31d），设水池液面和喷管出口分别为I－I和II－II 设管道内径为50mm，则喷淋速度为 管道内溶液流动状态为 假设管道是新钢管，由表1－4可知其绝对粗糙度为0.12较小 根据莫迪图查得阻力系数约为0.025，则沿程阻力损失和局部阻力损失为 由附录14选择扬程和流量均能满足要求的水泵。 【1-13】某溶液由开口高位槽经附图所示的管路流到开口低位槽，两槽液面恒定，其间垂直距离为z。两条并联管路与总管的长度（包括一切局部阻力的当量长度）、以及管径均相等，即；。下标a、b及T分别表示并联管路A、B及总管路。求阀门A和B全开时总流量与关闭任一阀门时总流量间的关系。已知两种流动情况时的流态均为层流。 解：根据并联管路各支管路总损失相等，以及管路总损失等于总管路损失与任一支管路损失之和的原理，先考虑A、B两阀门均开启时的状态。 设高位贮槽液面为I－I，低位贮槽液面为II－II，则 对于支路A 对于支路B 对于总管路T 式中阻力系数为， 由连续性方程 和各支管路阻力损失相等得， 总阻力损失 如果B阀门关闭，总阻力损失为 将阻力系数带入上式 由上式可得 即A、B阀门全开时的流量与只有A阀门开启时的流量关系为  5 u1 u2