化工原理题库流体计算题.pdf

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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 m 液柱,流经管道 2的压强降为 64m 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=du/du=1/2 Re=900=64/Re=2=p/p=2l/du/2/1l/du/2=2l/2du/4/100/du=l/16100 l=16100=160m 2.10 分 题号:1263 第 1 章

2、 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=,h=,h=,h=,h=;求此密闭容器水面上方的压强 P表压 答案 按表压计算,Pa=0 P=gh1-h2,P=P P=P+gh-h=gh-h+h-h P=P-gh-h =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,流速为,由于水的压强产生水柱高 1m;截面 2 处管内径为;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

3、+u/2g+p/g=Z+u/2g+p/g+hf p-p=gu/2g-u/2g=u/2-u/2 u/u=d/d u=u代入 p-p=2/2=p-p=gh h=p-p/g=1875/1000=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,=,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

4、Z-Z+p-p/g=hf=L/du/2g 由 p-p=0 Z-Z=H H=L/du/2g 而 u=Vh/3600d/4 代入上式 H=8Vh L/3600gd =d=8LVh/3600gH d=8LVh/3600gH 代入数据：d=815010/360010 =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=,=泊的油品,现改输送=,=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/Rl/d.u/2=64/Rl/d.u

5、/2 u/du.u=u/du.u uu/=uu/u/u=/=880/900=输油量比原来增加%6.10 分 题号:1267 第 1 章 知识点:340 难度:中等 密度为,粘度为 1cp 的水,以 10m.h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,=Re 答案 u=V/d/4=10/3600/4=由柏式：Z=Z u=u p/=p/+l/du/2 p=p-l/du/2 =10100/21000 =10表压 7.10 分 题号:1268 第 1 章 知识点:420 难度:中等 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

6、径增加一倍,求因摩擦损失而引起的压力降有何变化 答案 根据泊氏方程：-p=32ul/d 以及：/4du=/4du=Vs 已知：d=2d 则：u/u=d/d=2d/d=4 即：u=u/4 原工况：-p=32ul/d 现工况：-p=32ul/d=l=l u=u/4 d=2d 将上述各项代入并比较：现/原:p/p=32ul/d=1/16 答：因摩擦而引起的压降只有原来的 1/16 8.12 分 题号:1269 第 1 章 知识点:340 难度:中等 用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油,流量为 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;

7、管径为1084mm,若油在输送温度下的比重为,粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率=50%;答案 对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=Z+l+le/du/2g Z=20m l+le=430m d=108-24=100mm=u=Vs/=38400/3600960=64/Re=64/=He=20+430/2=N=QHeg/=3840036001000=9.12 分 题号:1270 第 1 章 知识点:300 难度:中等 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 38 的铜管,已知料液在管中的流速为 u,系统的hf=u/2,因扩

8、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 答案 u0u p=p 于是 gZ=gZ+hf gZ-Z=hf=/2 u=2gZ-Z/=26/=5+/2=增高为：Z-Z=本题目有题图 titu022 10.12 分 题号:1271 第 1 章 知识点:340 难度:容易 用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为10,管内摩擦系数为,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;求输水量为多少 m.h;答案 Zg+p/+u/2+W=Zg+p/

9、+u/2+hf 已知数据：Z=0；P表=0；u0；W=；Z=20m；p=10 表；=1000 简化上式：W=Zg+p/+u/2+hf 又 hf =l/du/2=20+10/1000+u/2+=u=,V=/4Du3600=3600=m.h 本题目有题图 titu023 11.10 分 题号:1272 第 1 章 知识点:100 难度:中等 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,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

10、B 侧液面下降高度 h 之间的关系;答案 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=h2/-1 或 h=H/2-本题目有题图 titu024 12.12 分 题号:1273 第 1 章 知识点:320 难度:中等 如图所示,D=100mm,d=50mm,H=150mm,气体=;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 答案 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/+

11、u/21 由已知数 据：p=13600=p=1000=u=100/50u=4u 代入 1 可得：15u=2p-p/=8012 u=Vs=/4Du=.s 或 V=653m.h 本题目有题图 titu025 13.15 分 题号:1274 第 1 章 知识点:354 难度:较难 如图所示的管路系统中,有一直径为 38、长为 30m 的水平直管段 AB,并装有孔径为的标准孔板流量计来测量流量,流量系数 Co=;流体流经孔板永久压强降为10,AB段的摩擦系数可取为;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;答案 在 A

12、-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/duA/2+孔 uo=Co2gRA-/=213600-867/8670.5=u=33=pA-pB=30/2867+10=Ne=74590/867/4du =86867=130w 有效功率百分数=130/500100%=%本题目有题图 titu026 14.12 分 题号:1275 第 1 章 知识点:340 难度:容易 用离心泵经 57的钢管,将敞口贮槽内的有机溶剂密度为,粘度为 20cp 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

13、局部阻力当量长度 为 25m,反应器内的压力恒定为表压,有机溶液输送量为 6m.h,试确定泵提供的压头;答案 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/2p/+hf W=Z-Zg+u-u/2+p-p/+hf hf=l+le/du/2 u=6/3600/4=uu0 Z=0 Re=du/=800/2 010=2000 则=64/Re=64/=hf=25/故 W=16-0+410 本题目有题图 titu027 15.14 分 题号:1276 第 1 章 知识点:730 难度

14、:较难 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;答案 ,原来流动参数下标为 1,流量加倍时下标为 2,两敞口液面间列柏努利方程得：H/d/21 H/d/22 两种流动状态的流量比 Q/Q/23 1、2、3 式联解得：/H/H/44 N/NQH/102/QH/1 02 QH/QH 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 titu028 16.10 分 题号:1277 第 1 章 知识点:100 难度:中等 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

15、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改变为什么 答案 1PPR 065136001000981 803438190m mHO 2PPHR PPRH+2 PP PPR2 RPP2/80343921000981/12600981 049mHO 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 titu029 17.10 分 题号:1278 第 1 章 知识点:730 难度:容易 将 20的水由水池打至一敞口高位槽

16、中,槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为;管路总能量损失为 50.kg,流量为 20m.h,试求理论功率为多少 kw 答案 Z/2P/WZ/2+P/+Z0,Z,PP,0,0,50/kg Z503 60/kg m20/36001000 Nm3602000.s2kw 18.14 分 题号:1279 第 1 章 知识点:430 难度:中等 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P10,P10;试计算管路中油品的流量;已知：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,油121cp;答案 AB 间列柏努利方程：Z/2P/Z/2P/H PP/Z

17、ZH /d/2g 64/d/d/2 2820/6412110=校验：Rd/820/121106512000 VA 10m.s22m.h;本题目有题图 titu030 19.15 分 题号:1280 第 1 章 知识点:743 难度:容易 密度为的盐水,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；2 泵的效率 答案 Z/2P/HZ/2 P/g+H Z0,Z25m,0,0,PP HZH25H H/d/2 V/A25/3600 5 H120/2 盐水柱 H25 N

18、QH/10225120 0/3600102 N 轴N/20.10 分 题号:1281 第 1 章 知识点:230 难度:容易 水在内径为 250mm 的钢管内流动;已知截面 11 处的流速为,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 答案 在截面 11 与 22 间列柏努利方程：Z/2P/Z/2P/Z0,Z0 P/1mHO,P/P/2/2 d/d1250/150 hP/P/2 11/2O 本题目有题图 titu031 21.10 分 题号:1282 第 1 章 知识点:300 难度:中等 图

19、示为水泵进水管的装置;管子尺寸为 57；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 答案 以水面与 22 截面列柏努利方程：Z/2P/Z/2P/H Z0,0,P0,Z3m,P/4mHO H12/29/221/221/2 21/2/222/2431m 222 V3600.h 本题目有题图 titu032 22.12 分 题号:1283 第 1 章 知识点:310 难度:中等 水在一倾斜管中流动,如附图所示,已知压差计读数为 200mm,

20、试问测量段的阻力为多少 答案 在两测压孔之间列柏努利方程式：ZP/2ZP/2h h P-P/ZZ/2 PP/Z/2 由静力学方程式可得 PP/Z hh-/2 u,d/d h161/2 O1755mmHO17221P 本题目有题图 titu033 23.8 分 题号:1284 第 1 章 知识点:640 难度:中等 15水在内径为 10mm 的钢管内流动,流速为,试问：1 该流动类型是层流还是湍流2如上游压强为,流经多长管子,流体的压强降至15水的密度为,粘度为;答案 1Red/10 13142000 该流体作层流流动 2 根据泊谡叶方程式 P32/d Pd/32 7310/3 2107171m

21、 24.10 分 题号:1285 第 1 章 知识点:100 难度:中等 某受压设备,用串联 U 形管压差计测量其表压,装置如附图所示,写出 1、2、3、4 各点及 P的压强计算式;连通 U 形管压差计水银面上充满水 答案 以表压为基准：PR PPRRR PPRR PPR RRR PPR RRRR 本题目有题图 titu034 25.10 分 题号:1286 第 1 章 知识点:100 难度:中等 一直立煤气管,在底部测压管测得水柱差 h100mm,在 H20m 高处的测压管中测得水柱差 h115mm,管外空气的密度,求管中静止煤气的密度为多大 答案 PPh 水 PPHh 水 又 PPH PH

22、h 水 Ph 水H Hh 水Hh 水 -水 hh/H /20 ;本题目有题图 titu035 26.15 分 题号:1287 第 1 章 知识点:570 难度:较难 用泵将密度为,粘度为 190cP 的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度为20mm;输送管路为1084mm的钢管,总长为1000m包括直管长度及所有局部阻力的当量长度;管路上装有孔径为 80mm 的孔板以测定流量,其油水压差计的读数R=500mm;孔流系数 Co=,水的密度为;试求:1 输油量是多少 m.h 2 若泵的效率为,计算泵的轴功率;答案 uo=Co2gR-/=21000-850/850=V=3600=.h u=80/1

23、00=Re=850/1 9010=2342300 =64/Re=64/234=hf=1000/Ne=WeW/=6850/3600/1000=27.12 分 题号:1288 第 1 章 知识点:400 难度:中等 在实验室流体沿程阻力测定装置上,对1镀锌管 内径27mm,进行测试,测压点间距为 5290mm,当水流量为 2 时,水银压差计上读数为 400mm;求：1 此时的值是多少 2 在同样条件下测定 1/2镀锌管管内径为 mm 的 值;当管内流速时,试估计测得的 值应比 高还是低为什么水的粘度=1cP,密度=答案 水流量为.s 在 1管 u=/4 27=Re=1000/1094300 p=p

24、=l/du/2 =494302/91000=在 1/2管中 d=,u=Re=1000/1094250Re1 在湍流区：Re,/d,若两管绝对粗糙度接近,则/d 28.12 分 题号:1289 第 1 章 知识点:500 难度:较难 有一用 20,760mmHg 的空气标定的转子流量计,玻璃管上的最低刻度代表Vmin=4m.h最高刻度代表 Vmax=40m.h;但若用该流量计来测量 30、真空度为200mmHO的空气流量,求其Vmin和Vmax各为若干设C不变;已知当地大气压为 760mmHg,V=CA2gV-/A 答案 对气体,f V/V=/V=V/=vPM/RT/PM/RT =VPT/PT

25、P=760mmHg T=293 P=760-200/10330760=T=273+30=303K Vmin=4760303/293=4=.h Vmax=.h 29.10 分 题号:1290 第 1 章 知识点:400 难度:较难 如图示,液位恒定的 A、B、C 三水槽,通过 a、b、c 三条等径管线同时向 D 槽液位恒定供水,三管线与三水槽的连接方式以及插入 D 槽中的深度均相同;三条管线的长度包括所有局部阻力的当量长度 为 l=2l,l=3l;当水温为 20时,通过各管线的体积流量分别为 Va、Vb 和 Vc;摩擦系数=Re;试求每根管线的摩擦阻力损失;答案 a、b、c 三条管线的摩擦损失相

26、同;ha=hb=hc=Hg 本题目有题图 titu036 30.10 分 题号:1291 第 1 章 知识点:340 难度:中等 冷冻盐水的循环系统,如图所示,盐水的密度为,由 B 流至 A 的管路能量损失为,A至B的位差为7m,若A处的压力表读数为 10表压时,B处的压力表读数为若干表压 答案 gZA+pA/+uA/2=gZB+pB/+uB/2+hfAB pB=pA-gZB+hf A B =24510-7+11 00=10表压 本题目有题图 titu037 31.14 分 题号:1292 第 1 章 知识点:310 难度:较难 若烟囱的直径为 D1m,烟气的质量流量 G18000,烟气的密度

27、,周围空气的密度,在 11 截面处安置一个 U 形压差计,并测得10mmHO,烟气流经此烟囱的压降损失 HD /2m 气柱;试求此烟囱的高度 H 为多少 答案 G18000/3600 VG/5/.s V/1 /2/2 列 11 与 22 截面柏努利方程 P/2ZP/2ZH 10 -H/+H+H/D/2 HH 解得 H31m;本题目有题图 titu038 32.16 分 题号:1293 第 1 章 知识点:430 难度:较难 水在下图管道中流动,流量为.h,A、B 两截面的内径分别为 50mm 与 100mm,从A流向B的扩大阻力损失为/2,从B流向A的缩小阻力损失为/2,可取,压差计指示液为汞

28、;1 流体从 A 流向 B,问 R值为多少 2 流体从 B 流向 A,问 R值为多少 答案 V/0785d36006 1/4 在 A、B 两截面间列柏努利方程式,并以1/4代入,经整理可得：从 A 流向 BPP/21 5/16 从 B 流向 APP/21 5/16 1 从 A 流向 B PP/215/16 6/215/16=R/PP/R H 2 从 B 流向 A PP/215/16 6/215/16 R/PP/R 本题目有题图 titu039 33.16 分 题号:1294 第 1 章 知识点:430 难度:最难 精馏塔 C 塔顶列管式冷凝器 D 壳方的冷凝液体经 AB 管线流至塔顶,管路系统

29、的部分参数如附图所示;已知管径为222mm,AB管路总长与所有局部阻力 包括进、出口 的当量长度之和为 25m;操作条件下液体的密度为,粘度为 25cp;冷凝器壳方各处压强近似相等;求液体每小时的体积流量;摩擦系数可按下式计算:层流时,=64/Re;湍流时,=Re,答案 在 A、B 两截面间列柏方程以通过 B 的水平面为基准面：gZA+uA/2+pA/=gZB+uB/2+pB/+hf A B pA=13600=10 pB=13600=610 设流动为层流,则 =64/Re=64/du hf A B=l+le/du/2 =64/dul+le/du/2=将有关数代入柏方程求解：6+10/1000=

30、610/1000+u=V=/43600=.h 验算：Re=1000/2510=6564000,假设正确 V=/4du=/43600=m.h 流量减半,即是流速减半 u=2=Re=5775 符合柏拉斯式条件 列 1-1 面至 2-2 之间的柏式：gz=Rel/d+u/2 =2gz/u-Rel/d =2-577550/=又 u/2=le/du/2=Rele/du/2 =Rele/d le=d/Re =5775=m 本题目有题图 titu055 49.16 分 题号:1310 第 1 章 知识点:730 难度:最难 如图的输水系统;已知管内径为 d=50mm,在阀门全开时输送系统的 l+le =50

31、m,摩擦系数可取=,泵的性能曲线,在流量为 6m.h至 15m.h范围内可用下式描述:H=,此处 H 为泵的扬程 m,Q 为泵的流量 m.h,问:1 如要求流量为10m.h,单位质量的水所需外加功为多少 单位重量的水所需外加功为多少此泵能否完成任务 2 如要求输送量减至 8m.h通过关小阀门来达到,泵的轴功率减少百分之多少设泵的效率变化忽略不计 答案 u=10/3600=hf=l+le/du/2=50/2=Pa/+W=Pa/+Zg+hf 1-2 W=Zg+hf 1-2=10+=H 需要=W/g=m 而 H 泵=H 泵H 需 故泵可用 N=H 泵 Q 泵 g/g/=常数 NH 泵 Q 泵 N 前

32、10 H 泵后=.8=,N 后8 N 后/N 前=8/10=N 前-N 后/N 前=%本题目有题图 titu056 50.10 分 题号:1311 第 1 章 知识点:300 难度:较难 利用虹吸管将池 A 中的溶液引出;虹吸管出口 B 与 A 中液面垂直高度 h=2m;操作条件下,溶液的饱和蒸汽压 P=10;试计算虹吸管顶部 C 的最大允许高度H 为若干 m;计算时可忽略管路系统的流动阻力;溶液的密度=,当地大气压为760mmHg;答案 该题的关键是C点的压强Pc必须等于或大于Ps,以保证管内液体不会汽化而保持流动的连 续性;现取极限值 Pc=Ps;取 A 池液面为 1-1 面并作为基准面,

33、B 处为 2-2 面;在两截面间列柏氏方程并简化得到：u/2=2g=再在 1-1 面与 C 截面之间列柏方程：P1/=Hg+u/2+Ps/,H=P1-Ps/g-u/2g =/1000=,即 C 点的极限高度为;本题目有题图 titu057 51.14 分 题号:1312 第 1 章 知识点:420 难度:较难 一测量管道阻力的装置,如图所示;已知D=2D,水银,u=;试计算阻力损失 h;答案 在 p与 p所在截面处列柏氏方程得：p-p/+Z-Zg=u-u/2+hf p-p/+Z-Zg=-Rg/比较两式得：hf=-g/R+u/2-u/2 又 u=uA/A=D/D=u/4 代入上式得：hf=-gR

34、/+u/4/2-u/2 =+1/32-1/2 =本题目有题图 titu058 52.20 分 题号:1313 第 1 章 知识点:431 难度:最难 粘度为 30cp,密度为的液体,自 A 经内径为 40mm 的管路进入 B,两容器均为敞口,液面视为不变;管路中有一阀门;当阀全关时,阀前后压力表读数分别为和;现将阀门打至 1/4 开度,阀门阻力的当量长度为 30m,阀前管长 50m,阀后管长 20m均包括局部阻力的当量长度;试求：管路的流量 m.h 答案 1 阀关时 PZ,ZP/10/900=10m ZP/10/9005m 阀开时,两槽面间列柏式 P/Z/2P/Z/2-1 ZZh 105h h

35、=/d/2=502030/21250 代入 1 1250 设,则1250 Re900/30101680 层流 64/1680 设 分析：,仍为层流 125064/900/301 0 V3600 m.h 本题目有题图 titu059 53.14 分 题号:1314 第 1 章 知识点:231 难度:中等 如图所示,水以 的流量流经一扩大管段,已知 d40mm,d80mm,倒 U形压差计中水位差 R170mm,试求：水流经扩大管段的摩擦损失 h;答案 110/3 1/4 在 11、22 截面是列柏式：ZP/2ZP/2h ZZ0 以过管轴线的水平面为基准面 PP/2h 3/2hh 由静力学方程：PR

36、 气PR 水 PP/水R 即 h,h.kg 本题目有题图 titu060 54.20 分 题号:1315 第 1 章 知识点:357 难度:最难 用离心泵将密闭储槽中 20的水通过内径为 100mm 的管道送往敞口高位槽;两储槽液面高度差为 10m,密闭槽液面上有一真空表 P读数为 600mmHg 真,泵进口处真空表 P读数为 294mmHg 真;出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d=70mm,流量系数=,U 形水银压差计读数 R=170mm;已知管路总能量损失为,试求：1 出口管路中水的流速;2 泵出口处压力表 P与图对应的指示值为多少已知 P与 P相距;答案 V=A2P/=A2P/P=

37、Rgo-=13600-1000=10 V=/4102/1000 =10=m.s u=V/=选低位水池的水平为基准面,取 1-1、2-2 两截面列柏努利方程：Z+p/g+u/2g+H=Z+p/g+u/2g+hf u=u=0 Z=0 p/g0 H=Z+hf-p/g =10+44/+=mHO 再选泵入口管所在面为基面,取 3-3、4-4 两截面列柏努利方程：Z+p/g+u/2g+H=Z+p/g+u/2g p/g=H-ho-u-u/2g+H 真 u-u/2g0 p=gH-ho+H 真=1000 =10Pa=大气压表 p 本题目有题图 titu061 55.18 分 题号:1316 第 1 章 知识点:

38、240 难度:最难 有 一 串 联 水 平 管 路 已 知l=100m,l=50m,l=40m,d=100mm,d=50mm,d=40mm 皆指内径;现有 20的水沿管路作湍流流动,若允许产生的最大压强降为 6mHO,试求水的最大流量,m.h;管路局部阻力可不计;水在20时物性：=,=s,摩擦系数=Re 答案 d=u=4u Re=2Re d=u=Re=Re =2Re=Hf=l/du/2g+l/du/2g +l/du/2g =1000u/2g+10004u/2g+1000/2g =u =/du =/1000=Hf=6m u=6/=u=V=/4du=/43600=.h 56.20 分 题号:131

39、8 第 1 章 知识点:754 难度:最难 如图所示,用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中,已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为 10m,输送水量用孔板流量计测得;孔板安装在离高位槽水面处,孔径为20mm,孔流系数为;管路为57的钢管,直管长度和局部阻力当量长度之和包括孔板局部阻力当量长度为 250m,其中贮水池至孔板前测压点 A 的直管长度和局部阻力当量长度之和为 50m;水的密度为,水的粘度为 1cp,摩擦系数近似为=Re;U形管中指示液均为水银,其密度为;当水的流量为.h时,试确定：1 水通过泵所获得的外加能量为多少 2 在孔板前测压点 A处安装的 U 形管压力计中指示液读数 R为

40、多少 3 孔板流量计的 U 形管中指示液读数 R为多少 答案 u=Vs/=3600=Re=1000/110=48550 =Re=48550=取贮水池液面为 1-1 截面,高位槽液面为 2-2 截面,并以 1-1 截面为基准面,列柏努利方程式：Zg+p/+u/2+W=Zg+p/+u/2+hf 1-2 式中:Z=0,Z=10m,uu0,p=p W=Zg+hf 1-2=Zg+l+le/du/2 =10+250/2 以 A 点为 2-2截面,在 1-1 与 2-2截面间列柏努利方程式 Zg+p/+u/2+W=Zg+p/+u/2+hf 1-2 式中:Z=0,u0,p=pa,p=pA,Z=,u=u p-p

41、/=pA-pa/=W-Zg-u/2-l+le/du/2 =pA-pa=1000=R=pA-pa/go-=13600-1000=根据 Vs=CoSo2gR2 o-/R=Vs/CoSo/2go-式中:Co=,So=/4do=10m Vs=3600m.s R=36001/101000/213600-1000=40cm 本题目有题图 titu063 57.20 分 题号:1319 第 1 章 知识点:347 难度:中等 如下图所示的输水系统,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为 83,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮水池的水面高度为,压力表安装位置离贮水池的水面高

42、度为 5m;当输水量为36m.h,泵的效率为 70%,试求：1 两液面的高度差 H 为多少 m 2 泵所需的实际功率为多少 kw 3 真空表的读数多少 答案 取低位槽液面为 0-0,真空表处为 1-1,压力表处为 2-2,高位槽液面为 3-3,在截面 2-2 和 3-3 间列柏努利方程以 2-2 为基准面目的求 H Hg+p/+u/2=Hg+p/+u/2+hf 1at=10=1 u=Q/A=36/3600/4 =10/10+/2 =H+=+H=m H=H+5=+5=m 在 0-0 和 3-3 间列柏努利方程以 0-0 为基准面求 We Hg+p/+u/2+We=Hg+p/+u/2+hf We=

43、Hg+hf=+=Ms=Vs=36/360010=10 Ne=MsWe=10w N 实=Ne/=4267W=kw 在 00 和 11 间列柏氏方程以 00 为基准面 Hg+p/+u/2=Hg+p/+u/2+hf pa-p/=+/2+=pa-p=10/10at =本题目有题图 titu064 58.12 分 题号:1320 第 1 章 知识点:730 难度:中等 欲用离心泵将20水以30m.h的流量由水池打到敝口高位槽,两液面均保持不变,液面高差为 18m,泵的吸入口在水池液面上方 2m 处;泵的吸入管路全部阻力为 1mHO 柱,压出管路全部阻力为 3mHO 柱,泵的效率为,求泵的轴功率;若已知泵

44、的允许吸上真空高度为 6m,问上述安装高度是否合适动压头可忽略;水的密度可取 1000kg.m;答案 如图取 11,22 截面,并以 11 截面为基准面,列柏努里方程得：HZHf 1-2181322m N 轴QH/10230/3600221000/1023KW Hg 允Hs 允U/2Hf 吸615m2m Hg 实Hg 允 安装高度合适;本题目有题图 titu065 59.8 分 题号:1321 第 1 章 知识点:730 难度:中等 现有一台离心泵,铭牌上标出允许吸上真空度H6m,用来输送20的清水,已知吸入管路的全部阻力损失为 mHO,当地大气压为 10mHO,若略去泵入口处的动压头;试计算

45、此泵的允许安装高度 Hg 为多少米 答案 Hg Hs U/2hf 6 安装高度为,实际安装高度=;60.15 分 题号:1322 第 1 章 知识点:730 难度:较难 如附图所示,计划在蓄水池 A 的一侧安装一台离心泵,将水输送至列管换热器B 的壳程内作冷却用,要求水的流量为 18m.h,水自换热器出来后流进高位水槽 C 中,回收他用;已知：1 蓄水池 A 水面标高 3m,高位槽 C 处进水管末端标高 23m；2 输水管为 60的钢管；3 管路部份的压头损失hf 19u/2mHO,换热器 B 壳程的压力损失 Pu/2kN.m；式中,U 为管内流体流速,水,今库存有一台 2B31 型离心泵,其

46、性能参数如下表所示,试核算选用此泵是否合适;流 量 扬程 轴功率 允许吸入真空度 m.h m kw m 10 20 30 24 答案 选择计算截面 11,22 面如题图所示；地平面为基准面;UV/A18/3600/4 ZP/U/2He ZP/hf P/PP U0 He 23-3/219/2 /21000/1000O 由 2B31 型离心泵特性曲线图查得：Q18m.h时,He 且 62,而 m a x 65 659062 故此泵通用;本题目有题图 titu066 61.15 分 题号:1323 第 1 章 知识点:730 难度:较难,精馏塔压强为表,排出管路 1144 mm 的钢管,管长为 12

47、0m 包括局部阻力的当量长度,流速为,比重为,摩擦系数,其它物性均与水极为接近;泵吸入管路压力损失为 1m 液柱,吸入管径为 1144mm;1 试通过计算,选择下列较合适的离心泵；2 泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米 型号 Q H Hs m.h m m 2B19 22 16 66 3B57A 50 64 4B91 90 91 68 答案 1 选泵：ZP/U/2H ZP/U/2ghf Z0 Z12 P0 表 P10,U0 U0 外 hh h出 h阻 h 出/dU/2 120/H12+101000 +0+1+3/12+米液柱=Q m.s .h 选 3B57A 泵 2 HHs 允U/2h

48、-/-1 米 本题目有题图 titu067 62.12 分 题号:1324 第 1 章 知识点:730 难度:中等 欲用离心泵将比重为的液体性质与水相近以 20m.h的流量由贮槽打到高位槽;两槽均通大气;位差为 15m;设液面保持不变管路全部压头损失为 3m 液柱,求泵的扬程和有效功率;今库房有下列型号的离心泵,选用哪台合适 型号 流量 m.h 扬程 m 2B31 20 2B31A 20 3B33A 25 答案 如图所示取 11、22 截面列柏努里方程,并以 11 为基准面,得：HZHf 15823m N 有效QH/102 110020/360023/102 选 2B31A 型水泵;该泵 Q2

49、0m.h H23m 本题目有题图 titu068 63.15 分 题号:1325 第 1 章 知识点:730 难度:较难,所需冷却水量为 510冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高 15m,用1147mm 管道输水,管长 80m,管路配有 2 个球心阀和 5 个弯头,现仓库中有四种规格离心泵如下：编 号 1 2 3 4 流量 L/min 500 1000 1000 2000 扬程 m 10 10 15 15 已知阀门的阻力系数 3,90弯头的阻力系数,管入口 摩擦系数,试问用哪一号泵,并说明理由;答案 HZP/U/2H U0 UU510/3600/1000 5 H158/2 235 80/2

50、158 Q510/100050m.h50/601000 833 L/min 选用 3 号泵;因 1、2 号泵扬程低,4 号泵流量大,虽然可用,但效率低,故不宜;64.15 分 题号:1326 第 1 章 知识点:730 难度:中等 某厂准备用离心泵将 20的清水以 40m.h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶;已知塔内的表压强为,塔顶水入口距水池水面的垂直距离为 6m,吸入管和排出管的压头损失分别为 1m 和 3m,管路内的动压头忽略不计;当地的大气压为m水柱,水的密度为;现仓库内存有三台离心泵,其型号和铭牌上标有的性能参数如下,从中选一台比较合适的以作上述送水之用;型 号 流量 m.h