化工原理 题库2流体计算题Word文档下载推荐.docx

1、9.81）=0.191m本题目有题图titu0204.（12分） 题号:1265 第1章 知识点:340 难度: 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 ,=0.023，求d 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 ）/g=hf =（L/d）u /2g 由 p -p =0 Z -Z =H H=（L/d）u /2g 而u =Vh /3600（d /4）代入上式

2、H=（8Vh L/3600 gd ） = d =（8LVh /3600 gH） d=（8LVh /3600 gH） 代入数据： d=0.023（815010 /3600 9.8110） =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: 一输油管，原输送 =900kg.m ， =1.35泊的油品，现改输送 =880kg.m ， =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） 64/R （l/d）.（u /2）=64

3、/R （l/d）.（u /2） u /（d u ）.u =u /（d u ）.u u u / =u u / u /u = / =1.35880/1.25900=1.056 输油量比原来增加5.6%6.（10分） 题号:1267 第1章 知识点: 密度为1000kg.m ，粘度为1cp的水，以10m .h 的流量在513mm 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=310 -110 时, =0.3164/Re ） u=V/（d /4）=10/（36000.045 /4）=1.75m

4、.s Re=du/=0.0451.751000/（110 ）=78750=0.3164/Re =0.3164/78750 =0.0189由柏式： Z =Z u =u p /=p /+ （l/d）（u /2） p =p -（l/d）（u /2） =1.510 -0.0189（100/0.045）（1.75 /2）1000 =8.310 N.m （表压）7.（10分） 题号:1268 第1章 知识点: 某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？ 根据泊氏方程：-p=32ul/d 以及：（/4）d u =（/4）d u =Vs已知：d =2

5、d 则：u /u =d /d =（2d ） /d =4 即：u =u /4原工况：-p =32u l /d 现工况：-p =32u l /d = l =l u =u /4 d =2d 将上述各项代入并比较：现/原:p /p =32u l /d =1/16 答：因摩擦而引起的压降只有原来的1/168.（12分） 题号:1269 第1章 知识点: 用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4吨. h ,高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长（包括阀门及管件的当量长度） 430m,进出口阻力不计。管径为1084mm,若油在输送温度下的比重为0.96, 粘度为3430cp,求泵所需的实

6、际功率,设泵的效率=50%。 对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=Z+（l+le ）/d（u /2g）Z=20m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1m u=Vs/0.785d =38400/36000.7850.1 960 =1.415m.s Re=du/=0.11.415960/343010 =39.62000 =64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616（430/0.1）（1.415 /29.81）=729.13m N=QHeg/=38400729.139.81/（36000.51000） =152.6kw9.（12分） 题号:1270

7、第1章 知识点:300 难度: 某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中,输液管为382.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m.s ,系统的hf=20.6（u /2 ）J.kg ,因扩大生产，须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少? u 0u p =p 于是gZ =gZ +hfg（Z -Z ）=hf =20.6u /2u=2g（Z -Z ）/20.6 =（26/20.6） =2.39m.s Z =Z +20.6u /2g =5+20.6（1.32.39） /（29.81） =1

8、5.136m增高为：Z -Z =15.136-11=4.136m本题目有题图titu02210.（12分） 题号:1271 第1章 知识点: 用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.80710 N.m ,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m, 在某送液量下,泵对水作的功为317.7J.kg ，管内摩擦系数为0.018，吸入和压出管路总长为110m（包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度）输送管尺寸为1084mm,水的密度为1000kg.m 。求输水量为多少m .h 。 Z g+（p /）+（u /2）+W=Z g+（p /）+（u /2）

9、+hf 已知数据：Z =0；P （表）=0；u 0；W=317.7J.kg ；Z =20m；p =9.80710 N.m （表）；=1000kg.m 简化上式：W=Z g+（p /）+（u /2）+hf 又hf =（l/d）（u /2）=9.9u 317.7=9.8120+9.80710 /1000+u /2+9.9u 10.4u =23.43u =1.5m.s , V=（/4）D u3600=0.785（0.1） 1.53600=42.41m .h 本题目有题图titu02311.（10分） 题号:1272 第1章 知识点: 有一敞口储油罐，为测定其油面高度，在罐下部装一U形管压差计（如图示

10、），油的密度为 ，指示液密度为 ，（U形管压差计B侧指示液面上充以高度为h 的同一种油）,当储油罐充满时，U形管指示液面差为R，试导出：当储油罐油量减少后，储油罐内油面下降高度H 与U 形管B 侧液面下降高度h 之间的关系。 由静力学方程式：H =R +h （a） 当罐内液面下降H时，B侧下降h， A侧上升h R=R-2h （H-H-h） =（R-2h） +h （b） 将式（a）代入式（b）并整理可得： H=h（2 / ）-1或h=H /（2 - ）本题目有题图titu02412.（12分） 题号:1273 第1章 知识点:320 难度: 如图所示，D=100mm, d=50mm,H=150m

11、m,气体=1.2kg.m 。当R=25mm时,将水从水池中吸入水平管中间,问此时V气体=?m .s （阻力可忽略） 选1-1、2-2截面与基准面0-0，如图所示。 在两截面之间列柏方程并简化得到： （p /）+（u /2）=（p /）+（u /2）（1）由已知数 据：p =0.025136009.81=3335N.m p =-0.1510009.81=-1472N.m u =（100/50） u =4u 代入（1）可得：15u =2（p -p ）/=8012 u =23.11m.s Vs=（/4）D u =0.1814m .s 或V=653m .h 本题目有题图titu02513.（15分）

12、题号:1274 第1章 知识点:354 难度: 如图所示的管路系统中，有一直径为382.5mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数 Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.510 N.m ，AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算: 液体流经AB管段的压强差； 若泵的轴功率为500w， 效率为60%，则AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。 在A-B之间列柏方程（管中心线为基准面）： gZA +（uA /2）+（pA /）=gZB +（uB /2）+（pB /）+hf pA -pB =hf =（l/d）（uA /2）+孔 uo=

13、Co2gR（A-）/ =0.6320.6（13600-867）/8670 . 5=8.284m.s u=（16.4/33） 8.284=2.046m.s pA -pB=0.024（30/0.033）（2.046 /2）867+3.510 =74590N.m Ne=W.W =（74590/867）（/4）d u =86（0.7850.033 2.046867）=130w 有效功率百分数=130/（5000.6）100%=43.3%本题目有题图titu02614.（12分） 题号:1275 第1章 知识点: 用离心泵经573.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂（密度为800kg.m ,粘度为2

14、0cp）输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度（包括局部阻力当量长度） 为25m，反应器内的压力恒定为4kgf.cm （表压） ，有机溶液输送量为6m .h ，试确定泵提供的压头。 取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截 面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面： gZ +（u /2） +（p /）+W=gZ +（u /2）（p /）+hf W=（Z -Z ）g+（u -u ）/2+（p -p ）/+hf hf =（l+le ）/d（u /2） u=（6/3600）/（/4）0.05 =0.8488m.s u u

15、0 Z =0 Re=du/=0.050.8488800/ （2 010 ） =1697.62000 则=64/Re=64/1697.6=0.0377 hf =0.0377（25/0.05）（0.8488 /2）=6.7904J.kg 故W=（16-0）9.807+49.80710 /800+6.7904=654.05J.kg 本题目有题图titu02715.（14分） 题号:1276 第1章 知识点:730 难度: 如图所示，假设两种流动状态的摩擦系数相等，离心泵的效率相等。如将输送流量增加到原来流量的2倍，则其有效功率应增加为原来的几倍。 ， 原来流动参数下标为1，流量加倍时下标为2， 两敞

16、口液面间列柏努利方程得： H （ ）/d（ /2）（1）（ /2）（2） 两种流动状态的流量比 Q /Q / 2（3） （1）、（2）、（3）式联解得： / H /H / 4（4） N /N Q H /102 /（Q H /1 02 ） Q H /（Q H ） 8 输送流量增加2倍时，则其有效功率为原来的8倍。本题目有题图titu02816.（10分） 题号:1277 第1章 知识点: 如图（）所示两个容器与一水银压差计用橡皮管相连接，此二容器中均充满水，设水银压差计读数R为650mmH，试求： （1）二容器的压力差为多少？ （2） 如果将二容器由图（）改为图（）位置时，此时的压力差和读数有何

17、改变？为什么？ （1）P P R（ ） 065（136001000）981 803439N.m 8190m mH O （2）P P （H R ） P P R （H+2） P P P R（ ）2 R （P P 2 ）/（ ） （8034392981）/（12600981） 049mH O 压力差由图（）变换到图（）位置时，因系统条件未变化，则压力差值不变，但压力差读数由R降到R，这是因压力差两 边的水柱高度变化而改变的原因。本题目有题图titu02917.（10分） 题号:1278 第1章 知识点: 将20的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为31.6m。管路总能量损

18、失为50.kg ，流量为20m .h ，试求理论功率为多少kw？ Z /2P /W Z /2+ P /+ Z 0，Z 31.6m，P P ， 0， 0， 50/kg Z 9.8131.6503 60/kg m 20/360010005.556kg.s N m 3605.5562000.s 2kw18.（14分） 题号:1279 第1章 知识点: 某油品在894mm的无缝钢管中流动。 在A和B的截面处分别测得压强P 15.210 N.m ，P 14.810 N.m 。试计算管路中油品的流量。A、B间长为40m，其间还有2个90 弯头（每个弯头的当量长度 35d），油820kg.m ，油121cp

19、。 AB间列柏努利方程： Z /2P /Z /2P /H （P P ）/（Z Z ）H （ ）/d /2g （15.2-14.8）10 /（8209.81）-1=64/（du/）（l+l ）/d /2 64/（d）（ ）/d/2 （3.9732（0.081） 820/（6412110 45.67）=1.186 m.s 校验：R d/0.0811.186820/（12110 ）6512000 VA0.785（0.081） 1.186 6.1110 m .s 22m .h 。本题目有题图titu03019.（15分） 题号:1280 第1章 知识点:743 难度: 密度为1200kg.m 的盐水，

20、以25m .h 的流量流过内径为75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为25m，钢管总长为120m，管件、阀门等的局部阻力钢管阻力的25。试求泵的轴功率。 假设：（1）摩擦系数0.03；（2）泵的效率0.6 Z /（2）P /H Z /（2） P /g+H Z 0，Z 25m， 0， 0，P P H Z H 25H H （/d /2）1.25 V/A25/（3600（0.07 5） ）1.573m.s H （0.03120/0.0751.573 /（29.81）1.25 7.567m盐水柱 H 257.56732.567m N Q H /1022532.567120 0/（3600102）2.

21、66kw N轴N /2.66/0.64.43kw20.（10分） 题号:1281 第1章 知识点: 水在内径为250mm的钢管内流动。 已知截面11处的流速为1m.s ，测压管中水柱高为1m；在截面22处管内径为150mm。试计算在截面11与22处产生的水柱高度差h为多少m水柱？（忽略阻力损失） 在截面11与22间列柏努利方程： Z /（2）P /Z /（2）P / Z 0，Z 0 P /（）1mH O， 1m.s P /（）P /（） /（2） /（2） （d /d ） 1（250/150） 2.78m.s hP /（）P /（） 2.78 /（29.8 1）1 /（29.81）0.343m

22、H O本题目有题图titu03121.（10分） 题号:1282 第1章 知识点: 图示为水泵进水管的装置。 管子尺寸为573.5mm；管的下端位于储水池水面下2m，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为12 /（2）；截面22处的真空度为4m水柱；由11至22截面的沿程压头损失为9 /（2）。试求：进水管的流量为多少m .h ? 以水面与22截面列柏努利方程： Z 0， 0，P 0，Z 3m，P /4mH O H 12 /29 /221 /221 /2 21 /2 /222 /2431m （29.81/22） 0.94m.s V36000.785（0.05） 0.946.64m .h 本

23、题目有题图titu03222.（12分） 题号:1283 第1章 知识点:310 难度: 水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？ 在两测压孔之间列柏努利方程式： Z P / /2Z P / /2h h （P -P ）/（Z Z ）（ ）/2 （P P ）/Z（ ）/2 由静力学方程式可得 （P P ）/（ ）/Z h h（ -）/（ ）/2 u 1m.s ， （d /d ） 4m.s h 0.212.6（161）/（29.81） 1.755mH O1755mmH O17221P本题目有题图titu03323.（8分） 题号:1284 第1章 知识点:640 难度: 15水在内径为10mm的钢管内流动，流速为0.15 m.s ，试问：（1）该流动类型是层流还是湍流？（2）如上游压强为7kgf.cm ，流经多长管子，流体的压强降至3kgf.cm ？15水的密度为999.1kg.m ，粘度为1.14cp。 （1）Red/ 0.0100.15999.1/（1.1410 ） 13142000 该