流动阻力和能量损失

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时间:2018-11-24

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1、WORD格式可编辑流动阻力和能量损失1.如图所示:(1)绘制水头线;(2)若关小上游阀门A,各段水头线如何变化?若关小下游阀门B,各段水头线又如何变化?(3)若分别关小或开大阀门A和B,对固定断面1-1的压强产生什么影响?解:(1)如图所示(2)A点关小阀门,使A点局部阻力加大(A点总水头线下降更多)但由于整个管道流量减小,使整个管道除A点外损失减小,即B点局部阻力减小(B点总水头线下降,但没有原来多)各管道沿程阻力减小(总水头线坡长减小),速度水头减小(测压管水头线与总水头线之间距离减小)同理可以讨论B点阀门关小的性质专

2、业知识整理分享WORD格式可编辑(3)由于1—1断面在A点的下游,又由于A点以下测压管水头线不变,所以开大或者关小阀门对1—1断面的压强不受影响。对B点,关小闸门,B点以上测压管水头线上移,使1—1断面压强变大,反之亦然2.用直径的管道,输送流量为的水,如水温为5℃,试确定管内水的流态。如用这样管道输送同样质量流量的石油,已知石油密度,运动粘滞系数,试确定石油的流态。解:(1)5℃时,水的运动粘滞系数,=故为紊流(2)故为层流3.有一圆形风道,管径为300mm,输送的空气温度20℃,求气流保持层流时的最大质量流量。若输送的

3、空气量为200kg/h,气流是层流还是紊流?解:20℃时,空气的运动粘滞系数  专业知识整理分享WORD格式可编辑因为层流的最大流量为32Kg/h所以200Kg/h为紊流。4.水流经过一渐扩管,如小断面的直径为,大断面的直径为,而,试问哪个断面雷诺数大?这两个断面的雷诺数的比值是多少?解:;故直径为的雷诺数大5.有一蒸汽冷凝器,内有250根平行的黄铜管,通过的冷却水总流量为8L/s,水温为10℃,为了使黄铜管内冷却水保持为紊流(紊流时黄铜管的热交换性能比层流好),问黄铜管的直径不得超过多少?解:0℃时,水的运动粘滞系数υ=

4、1.31×10−6m2/s专业知识整理分享WORD格式可编辑要使冷却水保持紊流,则,即:若最小Re取2000时,6.设圆管直径,管长,输送石油的流量运动粘滞系数,求沿程水头损失。解:===1.27m/sRe===1588,故为层流λ===0.04∴===16.45m7.有一圆管,在管内通过的水,测得通过的流量为,在管长长的管段上测得水头损失为,求该圆管内径d。解:假设为层流Q=A,λ=,Re===2cm代入数据得:校核:Re=,将代入,Re<2000专业知识整理分享WORD格式可编辑计算成立8.油在管中以=1m/s的速度流

5、动,油的密度ρ=920kg/m3,=3m,d=25mm水银压差计测得h=9cm,试求(1)油在管中的流态?(2)油的运动粘滞系数υ?(3)若保持相同的平均速度反向流动,压差计的读数有何变化?解:(1)===∴。设为层流,则Re==320<2000,故为层流假设成立(2)Re=,==7.8×105m2/s(3)当保持相同的平均速度反向流动时,上面压强小于下面压强水银柱会被压向另一侧,但是两边的压强差不变。9.油的流量Q=77cm3/s,流过直径d=6mm的细管,在=2m长的管段两端水银压差计读数h=30cm,油的密度ρ=90

6、0kg/m3,求油的和值。专业知识整理分享WORD格式可编辑解:(1)==,设为层流=,可以求得Re=1909<2000为层流Re=,代入数据得υ=10.利用圆管层流=,水力光滑区=和粗糙区=这三个公式,论证在层流中∝,光滑区∝,粗糙区∝解:层流中=====∴∝光滑区====∴∝粗糙区,由于与Re无关,故==∴∝11.某风管直径d=500mm,流速=20m/s,沿程阻力系数=0.017,空气温度t=200C求风管的K值。专业知识整理分享WORD格式可编辑解:查表得时,=Re===6.4×105,故为紊流查莫迪图:由λ=0.

7、017及Re得:=0.0004∴=0.2或用阿里特苏里公式也可得此结果12.有一圆管,内壁涂有的砂粒,如水温为,问流动要保持为粗糙区的最小流量为多少?解:由查尼古拉兹图,得:∴13.上题中管中通过流量分别为时,各属于什么阻力区?其沿程阻力系数各为若干?若管长,求沿程水头损失各为多少?解:由尼古拉兹图可知:对,紊流过渡区在当在光滑区在过渡区在粗糙区由,光滑区专业知识整理分享WORD格式可编辑过渡区粗糙区得:14.在管径的光滑铜管中,水的流量为,水温。求在管长的管道中的沿程水头损失。解:时,为紊流查表4-1得k=0.01查莫迪

8、图得∴15.某铸管直径,当量糙度,水温,问在多大流量范围内属于过渡区流动。解:时,,由莫迪图得:过渡区∵∴16.镀锌铁皮风道,直径,流量,空气温度,试判别流动处于什么阻力区。并求值。专业知识整理分享WORD格式可编辑解:查表得,υ=15.7×10ˉ6m2/s=,Re====1.97×105∴==0.00

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