华南理工大学化学工程考研十年真题流体力学大题.docx
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华南理工大学化学工程考研十年真题流体力学大题
（2012）（15分）水从变径垂直管以0.02m3/s的速率向下流动，A到B两测压口的垂直距离为2.5m，管子内径如图示。
在该体积流量下测得B截面的压力比A截面的压力高14715N/m2。
若A，B之间的阻力损失表示为mH2O柱，式中：
V为截面A的速度，求阻力系数k；指示液体为水银，求R的值。
（2011）（20分）如附图所示，从水池用离心泵向一密闭高位槽送溶液，在输送范围内，离心泵在该转速下的特性曲线方程为H=38－0.02Q2（Q单位为m3/h,H单位为m）。
输送管路的管径为Ф60×3mm，管路总长（包括除出口阀门以外其余局部阻力的当量长度）为60m，离心泵出口阀门全开时输液量为21m3/h，阻力系数为10。
现将离心泵出口阀门关小，孔板流量计的U型管压差计读数为原来的0.8倍，已知水池和高位槽液面均维持稳定，操作条件下溶液密度为1260kg/m3，阀门开度变化前后，管内流动摩擦系数均为λ=0.02，孔板的孔流系数Co保持不变。
试计算：
1．将离心泵出口阀门关小后，此时泵的有效功率。
2．将离心泵出口阀门关小后，该开度下阀门的阻力系数。
（2010）1、（20分）水以15m3/h的流量流过倾斜收缩管，如图示，管内径由100mm缩到50mm。
A、B两点的垂直距离为0.1m。
在两点间连接一U形压差计，指示剂的密为1590kg/m3。
若收缩管A-B的阻力系数为0.3，试求：
（1）U形管中两侧的指示剂液面哪侧高，相差多少mm？
（2）若保持流量及其他条件不变，而将管路改为水平放置，则压差计的读数有何变化?
附图
（2009）二.（16分）有一输水管系统如下图所示，出水口处管子直径为Φ55x2.5mm，设管路的压头损失为16u2/2（u指出水管的水流速，未包括出口损失）。
求水的流量为多少m3/h？
由于工程上的需要，要求水流量增加20%，此时，应将水箱的水面升高多少m？
假设管路损失仍可以用16u2/2（u指出水管的水流速，未包括出口损失）表示。
（2008）.四、（25分）如附图所示，从水池用离心泵向一高位槽送水，高位槽的压力为0.2kgf/m2，一定阀门开度时送水量为每小时45m3，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为150m，吸入管和排出管路均Ф108×4mm的光滑管，当Re=3000~107时，管路的摩擦系数λ=0.3164/Re0.25。
试求：
（1）该泵的扬程和轴功率。
已知泵的效率为65%，水的密度为1000kg/m3，水的粘度为1×10-3Pa.s。
（2）当水池水位下降（设泵仍能正常工作），是否影响泵的输送能力？
此时管路
中的阻力损失如何变化？
怎样调节到原来的输送流量？
（分析并画图说明）
（2007）二、（20分）在附图所示的管路系统中，有一直径为
38
2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降为6
104Pa，AB段摩擦系数
取为0.022，试计算：
（1）流体流经AB段的压强差；
（2）若泵的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。
已知：
操作条件下流体的密度为870kg/m3，U形管中的指示液为汞，其密度为13600kg/m3。
（3）若输送流量提高到原流量的1.8倍，用计算结果说明该泵是否仍能满足要求？
（设摩擦阻力系数
不变）。
（2006）5、（20分）、图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径d1=80mm，长l1=6m，摩擦系数λ1=0.02。
排出管（泵后）直径d2=60mm，长l2=13m，摩擦系数λ2=0.03，在排出管C处装有阀门，其局部阻力系数ζ＝6.4，吸入管路和排出管路各有一个90º弯头，ζ=0.75。
管路两端水面高度差H＝10m，泵进口高于水面2m，管内水流量为12L/s。
试求：
（1）每kg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功W=?
J/kg）？
（2）泵进、出口断面的压强PA和PB各为多少（N/m2）？
（3）如果是高位槽中的水沿同样管路向下（低位槽）流出，管内流量不变，问是否需要安装离心泵？
（2005）二、（20分）一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管，将浓碱液槽B中的碱液（密度为1400kg/
）抽吸入管内混合成稀碱液送入C槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为φ57×3mm，自A至文丘里喉部M处管路总长（包括所有局部阻力损失的当量长度在内）为20m，摩擦系数可取0.025。
（1）当水流量为8m3/h时，试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg；
（2）判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内（说明判断依据）。
如果能被吸入，吸入量的大小与哪些因素有关？
A
C
B
8m
1.5m
1m
M
（2004）三、（17分）用管子从高度为H的高位槽放水，为增大放水量，拟提出如下两种方案：
1）并联一根结构和直径相同的管子；2）将原管子换成一根直径为原管径两倍
的管子。
试定量比较两种方案水量增大的结果（设忽略摩擦系数的变化）。
（2003）二、有一输水系统如图所示，管子规格为φ48×4，
已知管路阻力（直管和局部阻力）损失为
，试求：
（1） 该体系的流量；
（2） 若欲使流量增大20％，水箱的高度应增加多少米？
（设摩擦阻力系数不变）
（2003）三、已知泵的特性方程为
（其中V---体积流量，m3/min），单泵的流量为1m3/min，两敞口容器的液面高度差为10m，试问当流量为1.5m3/min时，采用两泵串联还是并联操作，才能满足输送要求？
设阻力系数为常数。
（2002）1.（15分）图1示，两水池的水位差H=24m，l1=l2=l3=l4=100m，d1=d2=d4=100mm，d3=200mm，沿程阻力系数λ1＝λ2＝λ4＝0.025，λ3＝0.02，除阀门外，其他局部阻力忽略。
（1） 当开启阀门时，阀门阻力系数ξ＝30，求流量；
（2） 当阀门关闭时，λ保持不变，求流量。
（2001）二、（15分）用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽，如图示。
两槽液面的高度可认为不变，高度差10m，管路总当量长度为200m（包括所有直管和局部阻力的当量长度），管路均为φ89×4.5mm钢管，已知孔板流量计系数为0.61，孔截面积与管道截面积比为0.2，U型压差计读数为R＝600mm，指示液为水银，管路摩擦系数λ取为0.025，反应槽上真空表的读数为200mmHg，高位槽上压强计读数为0.5kgf/cm2（表压），泵的效率65％，试求泵的轴功率？
（溶液密度近似取为1000kg/m3，水银密度为13600kg/m3。
）
（2000）四﹑水由固定水位的水槽沿直径为（内径）100mm的输水管流入大气中，管路是由L=50m的水平管和倾斜管组成，水平管段在水面下h=2m，斜管段的高度H=25m，为了使得在水平段末段曲折处1-1¹面的真空度为7mH2O，安装在斜管段的插板节门的阻力系数ξ为多少?
此时管中水的流量为多少m3/h?
直管的摩擦系数λ=0.035，大气压压强为10mH20，忽略进口和曲折处的局部阻力损失。
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