【2017年整理】化工原理 题库2 流体计算题.docVIP

PAGE PAGE 1 题库2 流体流动计算题及答案 一.计算题 1.(10分) 题号:1262 第1章 知识点:420 难度:容易 水平串联的两直管1、2，管径d=d/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800，今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱)，流经管道2的压强降为64(m液柱)，试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。 *****答案***** d=d/2 u=4u Re/Re=（duρ/μ）·μ/（duρ）=1/2 ∴Re=900 λ=64/Re=0.0356 ∴λ2 =0.071 △p/△p =λ2(l/d)(u/2)ρ/[λ1(l/d)(u/2)ρ] =2(l/2d)(u/4)/(100/d)u=l/(16×100) ∴l=16×100×0.064/0.64=160m 2.(10分) 题号:1263 第1章 知识点:100 难度:较难 以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P。已知各液面标高分别为h=2.6m，h=0.3m，h=1.5m，h=0.5m, h=3.0m。求此密闭容器水面上方的压强P(kN.m)(表压) *****答案***** 按表压计算，Pa=0 P=ρg(h1 -h2 ), P=P P=P+ρg(h -h)=ρg(h-h+h-h) P=P-ρg(h -h ) =13.6×9.81(2.6-0.3+1.5-0.5)-1×9.81(3-0.5) =415.7kN.m 本题目有题图titu019 3.(10分) 题号:1264 第1章 知识点:230 难度:中等 水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m.s，由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为0.1m 。若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m? *****答案***** 1-1′、2-2′间列柏努利方程式: Z+u/2g+p/ρg =Z+u/2g+p/ρg+hf ① p-p=ρg(u/2g-u/2g)=ρ(u/2-u/2) u/u=d/d u=0.5×(0.2/0.1)=2m.s u代入① p-p=ρ(2-0.5/2)=1876N.m ∵p-p=ρgh ∴h=(p-p)/ρg =1875/(1000×9.81)=0.191m 本题目有题图titu020 4.(12分) 题号:1265 第1章 知识点:340 难度:中等 水塔供水系统，管路总长L m(包括局部阻力在内当量长度),1-1到2-2的高度Hm,规定供水量V m.h。当忽略局部阻力损失和动压头时，试导出管道最小直径dmin的计算式。若L=150m， H=10m,V=10m.h,λ=0.023，求d *****答案***** 在1-1′与2-2′间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面 (Z-Z)+(p-p)/ρg=hf =λ(L/d)u/2g 由 p-p=0 Z-Z=H ∴H=λ(L/d)u/2g 而u=Vh /[3600(πd/4)]代入上式 H=λ(8Vh L/3600πgd) = d=λ(8LVh /3600πgH) ∴d=[λ(8LVh /3600πgH)] 代入数据： d=[0.023×(8×150×10/3600×π×9.81×10)] =0.0466m=46.6mm 本题目有题图titu021 5.(10分) 题号:1266 第1章 知识点:430 难度:中等 一输油管，原输送ρ=900kg.m，μ=1.35泊的油品，现改输送ρ=880kg.m，μ=1.25泊的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf不变,则输送的油量(质量流量m)有何变化?(用百分数表示) *****答案***** 64/R（l/d).(u/2)=64/R(l/d).(u/2) u/(dρu).u=u/(dρu).u