化工原理 题库2 流体计算题

化工原理 题库2 流体计算题

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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/2u=4uRe/Re=(duρ/μ)·μ/(duρ)=1/2∴Re=900λ=64/Re=0.0356∴λ2=0.0

2、71△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=160m2.(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

3、表压计算,Pa=0P=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titu0193.(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

4、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+hf①p-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①p-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titu0204.(12分)题号:1265

5、第1章知识点:340难度:中等53水塔供水系统,管路总长Lm(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Vm.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=0Z-Z=H∴H=λ(L/d)u/2g而u

6、=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titu0215.(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

7、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uu/ρ=uu/ρ∴u/u=μρ/μρ=1.35×880/1.25×900=1.056输油量比原来增加5.6%6.(10分)题号:1267第1章知识点:340难度:中等密度为100

8、0kg.m,粘度为1cp的水,以10m.h的流量在φ51×3mm的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5kgf.cm(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa?(Re=3×10-1×10时,λ=0.3164/Re)*****答案*****u=V/(πd/4)=10/(3600×π×0.045/4)=1.75m.sRe=duρ/μ=0.045×1.75×1000/(1×1

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