冶金传输原理-动量传输-第4章试题库..docVIP

第4章 流动状态及能量损失 【4-1】某送风平直管道，内径d=300mm,流量风温℃，试判断管中流动状态。 解 管中平均风速为 查相关表得25℃时空气的运动粘度为管内气流的雷诺数为 故空气在管道中做湍流流动。 【4-2】 设矩形截面（1.0m×1.5m）,烟气的运动粘度烟气600℃时的密度求摩擦阻力。 解 烟气的平均流速 烟道的当量直径 Re为 烟道的相对粗糙度 查图4.9得,代入达西公式——式（4.26），得 【4-3】 管道直径d=100mm,输送水的流量水的运动粘度求水在管中的流动状态。若输送的石油，保持前一种情况下的流速不变，流动又是什么状态？ 解 （1）雷诺数 故水在管道中是湍流状态。 （2） 故油在管道中是层流状态。 【4-4】 圆管直径d=200mm,管长l=1000m,输送运动粘度的石油，流量试求沿程损失。 解 判别流动状态 为层流 式中 【4-5】 输送润滑油的管子直径d=8mm,管长l=15m,如图4-1所示。油的运动粘度流量求油箱的水头h(不计局部损失) 图4-1 润滑油管路 解 管中平均流速 雷诺数 为层流 列截面1—1和2—2的伯努利方程 认为油箱面积足够大，取则 【4-6】 输送石油的管道长直径，粗糙度的旧无缝钢管，通过的质量流量运动粘度在冬季夏季若取密度试求沿程水头损失各为多少？ 解 首先判别流动所处的区域。 体积流量 平均流速 雷诺数 为层流 为紊流 需要进一步判别夏季石油在管道中的流动状态处于湍流哪个区域。 即，流动处于湍流光滑管区。 沿程水头损失 冬季 由于夏季石油在管道中流动状态处于湍流光滑管区，故沿程阻力系数用布拉休斯公式计算，即 夏季 【4-7】 输送空气（t=20℃）的旧钢管道，取管壁绝对粗糙度管道长管径管道两端的静压强差为试求该管道通过的空气流量是多少？ 解 因为是等直径的管道，管道两端的静压强差就等于在该管道中的沿程损失。 ℃的空气，密度运动粘度 管道的相对粗糙度由莫迪图试取 故 雷诺数 根据Re和由莫迪图查得正好与试取的值相符合。若两者不相符合，则应将查得的值代入上式，按上述步骤进行重复计算，直至最后由莫迪图查得的值与改进的值相符合为止。 管道通过的空气流量为 【4-8】 有一长方形风道长 截面积管壁绝对粗糙度输送t=20℃的空气，流量试求在此段风道中的沿程损失。 解 平均流速 当量直径 20℃空气的运动粘度密度 雷诺数 相对粗糙度 查莫迪曲线图4.9得 沿程损失 沿程压强损失 【4-9】 炼制油（在直径为100mm的管道内以0.50L/s流量流动，试确定流动是层流还是湍流？ 解: 略 【4-10】 冷冻机润滑油在管径为10mm,管长为5m的圆管内流动，测得流量为管道阻力损失为30m油柱，求油的运动粘度系数。 解：略 （） 【4-11】 钢板制成的风道，断面尺寸为400mm×200mm,管长为80m，当量粗糙度管内平均流速为10m/s,空气温度为20℃，求风道内的压强损失。 解：略 （ 【4-12】 一管径d=24mm的圆管，水在管内的平均流速为1.5m/s,水温t=150℃。 试确定水的流动状态； 水温不变时确定保持层流状态的最大流速。 已知,水在t=150℃时的运动粘度。 解 ：略 （） 【4-13】 设有的液体，经过长为L=3000m,直径d=300mm的铸铁管流动，流量为。试求摩擦压力损失。 解 ：略 （ 【4-14】 长度内径d=200mm的普通镀锌钢管，用来输送运动粘度系数的重油，已测得其流量q=38L/s。（已知重油密度为880kg/m3）问其沿程损失为多少？ 解 对于的光滑管流，采用布拉休斯提出的经验公式 故沿程阻力损失为 【4-15】设金属光滑水管，直径D=50mm，流过水的温度时的运动粘度流过直线段长度L=20m。试计算水流量Q=0.3m3/h时的摩擦阻损？ 解：略 （ 【4-16】沿直径d=305mm的管道，输送密度ρ=980kg/m3、运动粘度系数ν=4cm2/s的重油。若流量Q=0.06m/s,管道起点标高z1=85m,终点标高z2=105m,管长l=1800m。试求管道中重油的压力降。 解： 【4-17】在长度L=10000m，直径d=300mm的管路中输送重度