精编工程流体力学课后答案

1、（精编）工程流体力学（袁恩熙著）石油工业出版社课后答案流体及其主要物理性质1-1. 轻柴油在温度 15oC 时相对密度为 0.83 ，求它的密度和重度。解：4oC时相对密度：所以，1-2. 甘油在温度 0oC 时密度为 1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。解：1-3. 水的体积弹性系数为1.96 xiO9N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相 对压缩 1 ？解：1- 4. 容积 4m 3的水，温度不变，当压强增加 1O5N/m 2时容积减少 1OOOcm 3， 求该水的体积压缩系数B P和体积弹性系数E。解：1-5. 用 2OOL 汽油桶装相对密度为 O.7O 的汽油，罐装时

2、液面上压强为 1 个大 气压，封闭后由于温度变化升高了 20oC,此时汽油的蒸气压为0.18大气 压。若汽油的膨胀系数为 0.0006 oCT，弹性系数为14000kg/cm 2。试 计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少 公斤为宜？解：E= E' g = 14000 X9.8 xi04PaAp = 0.18at所以，从初始状态积分到最终状态得：另解：设灌桶时每桶最多不超过 V 升，则（1 大气压=1Kg/cm 2）V = 197.6 升dVu 2.41 升dVp = 2.52 X10-3 升G= 0.1976 X700 = 138Kg = 1352.4N1-

3、6.石油相对密度0.9，粘度28cP，求运动粘度为多少m2/s?解：1-7.相对密度0.89的石油，温度20oC时的运动粘度为40cSt，求动力粘度 为多少？解：v=40cSt = 0.4St = 0.4 X10-4m2/su=vp 0.4 X10-4 X890 = 3.56 X10-2 Pa s1-8. 图示一平板在油面上作水平运动， 已知运动速度 u=1m/s ，板与固定边界的距离3=1,油的动力粘度卩二1.147Pa s,由平板所带动的油层的运动速 度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？ 解：1-9.如图所示活塞油缸，其直径 D = 12cm，活塞直径d = 11.96c

4、m，活塞长度L = 14cm，油的y=0.65P，当活塞移动速度为0.5m/s时，试求拉回 活塞所需的力 F=？解：A =ndL, y=0.65P = 0.065Pa s, Au = 0.5m/s, Ay=(D-d)/2第一章流体静力学2-1.如图所示的U形管中装有水银与水，试求：(1) A、C两点的绝对压力及表压各为多少？(2) A、B两点的高度差为多少？解： Pa 表=yh 水=0.3mH 2O = 0.03at = 0.3 X9800Pa =2940Papa 绝=pa+ pa 表=(10+0.3 ) mH 2O = 1.03at = 10.3 x9800Pa=100940Pa2O = 0

5、.166atpc表=Yghhg + pA表=0.1 X13.6mH 2O+0.3mH 2O = 1.66mH=1.66 X9800Pa = 16268Papc绝=pa+pc表=(10+1.66 ) mH 2O = 11.66mH 2O = 1.166at = 11.66 X9800Pa = 114268Pa30cmH 2O = 13.6hcmH 2Oh = 30/13.6cm=2.2cm题2-2题2-32-2. 水银压力计装置如图。求管中心 A处绝对压力及表压力？(设油品相对密度为0.9)解: pa 表=15 X13.6 10+35 X0.9cmH 2O = 225.5cmH 2O = 0.2

6、255at = 2.2099 X 104PaPa绝=pa+ Pa 表=(10+2.255 ) mH 2O = 1.2255at = 120099Pa2-3.今有U形管，内装水和四氯化碳(CCl4)，如图所示。试求四氯化碳的相对密度。解：列等压面方程：30.6cmH 2O = 17.8cmH 2O+8.0 x2- 4.图示水罐中气体绝对压强p1 = 1.5 X104Pa，高度H = 1m。当时的大气压强相当于745mm水银柱高。试求玻璃管中水银的上升高度h为多少？解：绝对压强p1 = 1.5 X104PaP 1+ Y = P a yhg hYgh = 745 X10-3 X13.6 X9800-

7、1.5 X104-9800 X1=9.929 X104-1.5 X104-0.98 X104= 7.449 X104Pah = 7.449 X104/(13.6 X9800)=0.56m2-5.油罐内装相对密度0.8的油品，下有底水，为测定油深及油面上的压力，装置如图所示的U形管水银压力计，测得各液面位置如图。试确定油面高度H及液面压力P0。解：13.6 X0.5-0.8 = 6mH 2O6-1.6 = 6-0.4 d 油 HH =（ 1.6-0.4 ） Id 油=1.5mPo = 6-1.6mH 2O = 4.4mH 2O = 0.44at = 4.312 xi04Pa （表压）题 2-5

8、图2- 6. 油罐内装相对密度 0.70 的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把 U 形管内装 上相对密度为 1.26 的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压气管 的另一支引入油罐底以上 0.40m 处，压气后，当液面有气逸出时，根据 U 形管内油 面高差h = 0.70m来推算油罐内的油深H为多少？解：p y甘油 Ah = p 一丫汽油（H-0.4 ）H =丫甘油 Ah/ y气油 +0.4=1.26 X0.7/0.70+0.4=1.66m2-7. 为测定油品重度， 用如下装置，经过 1 管或2管输入气体，直至罐内油面出现气泡为止。用U形管水银压力计分别量出1管通气时的Ahi

9、,及2管通气时的Ah2。试根 据1、2两管的沉没深度H1和H2以及Ah1和Ah2,推求油品重度的表达式。解：2-8.如图所示热水锅炉，h2= 50mm，问锅炉内液面在何处？（要求作图表示不必计算） 液面上蒸气压力为多少？右侧两管的液面差 h1 应为多少？解：C D P0 =Yhgh2=13.6 X9800 X50 X10-3pa= 6664Pa p 0 =血人2=水h 1题2一8图题2一9图题2一10图2-9.图示两水管以U形压力计相连，A、B两点高差1m , U形管内装水银，若读数h二0.50m ，求 A、 B 两点的压差为多少？解：Ha Hb= 1 h = 1-0.50 = 0.50m2-

10、10.欲测输油管上A、B两点的压差，使用U形管压差计，内装水银，若读数h = 360mm， 油的相对密度0.78，则pa Pb=?解：2-11.为测水管上微小压差，使用倒U形管，上部充以相对密度0.92的油，若h = 125mm， 求 Pa Pb=?解：2-12.图示为校正压力表的压挤机，密闭室内油的容积V = 300cm3,圆柱塞直径d = 10mm， 柱的螺距t = 2mm，摇柄半径r = 150mm，求获得250大气压时所需的手摇轮的转 数？（根据油的压缩性找出体积平衡关系，p二4.75 X10-10Pa-1）解：2-13.用水银测压计测量容器中的压力，测得水银柱高差为h，如图所示。若将

11、测压管下移到虚线位置，左侧水银面下降z，如果容器内压力不变， 问水银柱高差h是否改变？改变多少？若容器内是空 气，重度Ya = 11.82N/m 3,结果又如何？ 解：p+ Y水 Z=yHghh'=p+ Y水(Z+ Az)/ yHg h=h'-h=p+ 丫水(z+ Az)-p- 丫水 z/ yHg=( y水/ YHg) Az2-14.2-15.=Az/13.6 T.07353 Az 所以，水银柱高度差h变大。 若容器中是空气丫 a = 11.82N/m 3 p= YHghh=p/ YHg 与 z 无关，h 不变 利用装有液体并与物体一起运动的U形管量测物体的加速度，如图所示。U

12、形管直径很小，L= 30cm ，h = 5cm。求物体加速度a为多少？ 解：自由液面方程： 其中，X1 = 15cm，X2= 15cm，zs1 Zs2 = h = 5cmZs1 Zs2= a (X2 X1)/ga = gh/L=9.8 X0.05/0.3=1.63m/s 2 盛水容器，试求其中深度 H = 1m处的液体压力。(1) 容器以6m/s 2的匀加速度垂直上升时；(2) 容器以6m/s 2的匀加速度垂直下降时；(3) 自由下落时；(4) 容器以15m/s 2的匀加速度下降时；解：如图建立直角坐标系，则在 dp = p(Xdx+Ydy+Zdz )中有：X = 0，Y= 0，Z = g a

13、 所以，dp = - (g+a) p dz 积分上式：p = - (g+a) p z+C 代入边界条件：z= 0时，p = 0 (表压)得C = 0 所以：p = -(g+a) pz令一z = H 得：p = (g+a) pH(1) 容器以6m/s 2的匀加速度垂直上升时：a = 6m/s 2p = (g + a) pH =( 9.8+6 ) X1000 X1 = 15800Pa = 0.16at(2) 容器以6m/s 2的匀加速度垂直下降时：a = 6m/s 2p = (g + a) pH =( 9.8 6)X1000 X1 = 3800Pa = 0.039at(3) 自由下落时：a= 9.

14、8m/s 2p = (g + a) pH =( 9.8-9.8 )X1000 X1 = 0(4) 容器以15m/s 2的匀加速度下降时：a= 15m/s 2p = (g + a) pH =( 9.8 15) X1000 X1 = -5200Pa = 0.053at2- 16.在一直径D = 300mm、高H = 500mm 的圆柱形容器中注入水至高度 hi = 300mm ,然后使容器绕其垂直轴旋转。试决定能使水的自由液面到达容器上部边缘时的转数当转数超过ni时，水开始溢出容器边缘，而抛物面的顶端将向底部接近。试求 能使抛物面顶端碰到容器底时的转数 n2,在容器静止后水面高度h2将为多少？ 解

15、：自由液面方程： 注：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半附证明：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半2-17.解:2-18.木制提升式闸板，宽度 B = 1.5m，水深H = 1.5m，闸 板与导槽间的摩擦系数为0.7，求提升闸板需力多少？图示油罐发油装置，将直径d的圆管伸进罐内，端部切 成45o角，用盖板盖住，盖板可绕管端上面的铰链旋转， 借助绳系上提来开启。若油深 H = 5m，圆管直径d = 600mm，油品相对密度0.85，不计盖板重及铰链的摩擦 力，求提升此盖板所需的力的大小。(提示：盖板为椭圆 形，要先算出长轴2b和短轴2a，就可算出盖板面积 A= nab)解：由题意对轴求矩

16、：2- 19. 25m 3卧式圆筒形油罐，长 4.15m，内径2.54m，油品相对密度0.70，油面高度在顶部以上0.20m，求端部圆面积 上所受的液体总压力的大小和压力中心位置？解：2- 20.1000m 3半地下罐，所装油品相对密度为0.8，油面上压力0.08大气压。钢板的容许应力为1.176108Pa，求最下圈钢板所需厚度？(提示：参考工程力学薄壁筒计 算原理) 解:2-21.某处装置一安全闸门，门宽 B为0.6米，门高H为1.0米。距底0.4米处装有闸门 横轴，闸门可绕轴旋转。问门前水深h为若干时，闸门即可自行开放？(不计各处的 摩擦力):法一：h hD>0.4mh>1.3

17、3m法二:由题意：Pi ( 0.3 ei )>P2 0.2+ e2)解得：h >1.33m2-22.解:2-23.2-24.图示两个半圆球形壳，以螺钉相连接。下半球固定于地面，其 底部接以测压管，球内装满水，测压管内水面高出球顶1m，球直径2m，试求螺钉所受的总张力。螺钉所受的总张力等于上半球所受到的静水压力F卧式油罐直径2.2m，长9.6m，油面高出顶部0.2m。密闭时, 油面蒸汽压力为368mm水银柱，油品相对密度0.72，求AA 及BB断面处的拉力？解：368mmHg 5004.8mmH 2O6951.1mmOil 6.95mOil A A断面：B B断面：在盛有汽油的容器的

18、底上有一直径d2 = 20mm 的圆阀，该阀用绳系于直径小二100mm的圆柱形浮子上。设浮子及圆 阀的总质量 m = 100g，汽油相对密度0.75，绳长Z =150mm，问圆阀将在油面高度H为多少时开启？ 解：由题：临界状态即 H >0.174mI亦2-25.图示水泵吸水管内的圆球形吸入阀，管内液面高 H1 = 5m，管外液面高H2=2m。实心钢球直径D=150毫米，材料相对密度8.5，安装在一个直 径d=100mm 的阀座上。问吸水管内AB液面上需有多大的真空度时，才能将球阀 升起？(提示：先分清球阀在垂直方向上受哪些力的作用，再根据压力体去解) 解：由题意：P>G，设真空度为

19、h压力体叠加后只剩V柱(J)和V球(1),产生的向上压力P上向下的力为球阀自重GP上时，阀门可启动，相等为临界状态(po =yh = 4.59 xiO4Pa)2-26.玻璃制比重计，管下端小球中装有弹丸，管外径2.0cm，小球体 积Vo= 10cm 3;比重计的重量 m = 25g，汽油相对密度为0.70。 求比重计淹没在汽油中的深度 h ?解：2.5 X9.8 = 0.7 X9.8 x(10+3.14 X22 Xh/4 )h = 8.2cm2-27. 一木排由直径250毫米，长10米的圆木结成。用以输送1000 牛顿的重物通过河道。设木头的相对密度为0.8，过河时圆木顶面与水面平齐。问至少需

20、要圆木多少根?解：至少需要圆木x根 所以，至少11根。第二章流体运动学与动力学基础3- 1已知流场的速度分布为(1) 属几元流动？求(x, y, z) = ( 1 , 2 , 3)点的加速度。解：(1)属二元流动。(2)3- 2已知平面流动的速度分布规律为解：流线微分方程：代入得：3- 3用直径200mm的管子输送相对密度0.7的汽油，使流速不超过1.2m/s，问每小时最多 输送多少吨？解：3- 4油管输送相对密度0.8的煤油，设计输送量为50t/h，限制流速不超过0.8m/s，需多大 管径？解：3- 5 一离心泵吸入管直径150mm，排出管直径100mm，若限制吸入管流速不超过0.7m/s，

21、 求流量及排出管流速各为多少？解：3-6自水箱接出一个水龙头，龙头前有压力表。当龙头关闭时，压力表读数为 0.8大气压； 当龙头开启时，压力表读数降为 0.6大气压。如果管子直径为12毫米，问此时的流量 为多少？解：p0 = 0.8at = 8mH 2O对1- 1、2 2列伯努利方程： 3-7水从井A利用虹吸管引到井B中，设已知体积流量Q=100米/时，H1=3米，Z=6米,d及上端不计虹吸管中的水头损失，试求虹吸管的管径 管中的负压值p。解：列1、2的伯努利方程：列1、3的伯努利方程：另解：列2、3的伯努利方程：3- 8为测管路轴线处的流速，装置如图所示的测速管。左管接于水管壁，量出不受流速

22、影响的动压强；右管为90。弯管，量出受流速影响的总压强。把两管连于 U形管水银压差计 上。若/h=200毫米，求管轴处的流速？解：注：3- 9相对密度为0.85的柴油，由容器A经管路压送到容器B。容器A中液面的表压力为3.6 大气压，容器B中液面的表压力为0.3大气压。两容器液面差为20米。试求从容器A 输送到容器B的水头损失？解：列A、B两液面的伯努利方程：3- 10为测量输油管内流量，安装了圆锥式流量计。若油的相对密度为0.8，管线直径D=100毫米，喉道直径d=50毫米，水银压差计读数4=40厘米。流量系数0.9，问每小时流量为若干吨？解：3- 11为了在直径D = 160mm的管线上自

23、动掺入另一种油品，安装了如下装置：自锥管喉道 处引出一个小支管通入油池内。若压力表读数2.4at，喉道直径d = 40mm，T管流量Q = 30L/s，油品相对密度0.9，欲掺入的油品相对密度为0.8，油池油面距喉道高度H =1.5m，如果掺入油量为原输送量的10%，B管水头损失设为0.5m油柱，试决定B 管直径以多大为宜？解：列1- 1、2 2的伯努利方程：代入伯努利方程：列3 3、4 4的伯努利方程：3-12图示水箱在水深H二3m处接一水平管线。管线由 两种直径串联已知：H = 3m，d 1 = 20mm ，d2= 10mm ，L2 = 10m，hw1 = 0.6mH2O, hw2 = 1

24、mH 2O求：Q；i1，i2;绘制水头线解：对0 0、2 2两液面列伯努利方程： 粗管段：细管段：3-13图示输水管路d1<d 2<d3，若忽略管件处的局部阻力，试绘制其总水头线和测压管水头线的示意图3- 14用80KW的水泵抽水，泵的效率为90%，管径为30cm，全管路的水头损失为1m , 吸水管水头损失为0.2m，试求抽水量、管内流速及泵前真空表的读数。解：泵的扬程：H=z 2-z i+h 1-2 =29+h w=30mH 2O对1 1、2 2两液面列伯努利方程：3- 15图示一管路系统，欲维持其出口流速为 20m/s， 问需多少功率的水泵？设全管路的水头损失为2m，泵的效率为

25、80%，若压水管路的水头损失为 1.7m，则压力表上的读数为多少？解：泵的扬程：H=z 2-Z1+h w+=20+2+=42.41m对1 1、3 3两液面列伯努利方程：另：对3 3、2 2两液面列伯努利方程：3- 16图示离心泵以20m 3/h的流量将相对密度0.8的油品从地下罐送到山上洞库油罐。地下罐油面压力0.2大气压，洞库油罐油面压力0.3大气压。设泵的效率0.8，电动机的效率0.9，两罐液面差H二40m，全管路水头损失设为 5m，求泵及电动机的额定功率（即输入功率）应为 多少？解：对1 1、2 2两液面列伯努利方程：3- 17用8kW的水泵抽水，泵的效率为90%，管径300mm，全管路

26、水头损失设为3m水柱，吸入管线的水头损失设为0.8m水柱。求抽水量、管内 流速及泵前真空度？（提示：因流量是未知数，能量方程将为一元三次方程，可用试算法求解） 解:由1 1、2 2两液面列伯努利方程得:1对1 1、3两液面列伯努利方程：3-18输油管上水平90o转弯处，设固定支座。所输油品相对密度为0.8，管径300mm，通过流量100L/S，断面1处压力2.23大气压，断面2处压力2.11大气压。求支座受压力大小和方向？解：Q = 100L/S = 0.1m 3/s = AVAV2x方向动量方程：y方向动量方程：1UA3-19水流经过60o渐细弯头AB，已知A处管径Da = 0.5m , B

27、处管径Db = 0.25m，通过的 流量为0.1m 3/s，B处压力pb = 1.8大气压。设弯头在同一水平面上，摩擦力不计，求 弯头所受推力为多少牛顿？解：对A、B列伯努利方程：由动量方程：y:3-20消防队员利用消火唧筒熄灭火焰，消火唧筒口径 d=1cm，水龙带端部口径D = 5cm，从消火唧筒射出的流速V二20m/s，求消防队员用手握住消火唧筒所需的力R （设唧筒水头损失为1m水柱）？解：对1 1、2 2列伯努利方程：动量方程：消防队员所需力为381N，方向向左。3-21嵌入支座的一段输水管，如图所示，其直径由D = 1.5m变化为D2 = 1m，当支座前压力p = 4大气压，流量Q =

28、 1.8m 3/s，试确定渐缩段中支座所承受的轴向力？ 解：对1 1、2 2列伯努利方程：由动量方程：支座所承受的轴向力为384KN，方向向右。3-23水射流以19.8m/s的速度从直径d = 100mm片的转角口= 135 o，求射流对叶片的冲击力。解:第三章流体阻力和水头损失4- 1用直径100mm的管路输送相对密度0.85的柴油，在温度20C时，其运动粘度为6.7cSt, 欲保持层流，问平均流速不能超过多少？最大输送量为多少t/h ?解：层流：Rec = 20004- 3用管路输送相对密度0.9，粘度45cP的原油，维持平均流速不超过1m/s，若保持在层流 状态下输送，则管径最大不应超过

29、多少？解：4- 4相对密度0.88的柴油，沿内径100mm的管路输送，流量1.66L/S。求临界状态时柴油应 有的粘度为多少？解：4- 5研究轴承润滑的问题中，有关的物理参数为：轴的正应力p，摩擦力R，轴径D，轴承长I，轴与轴承间的间隙，润滑剂粘度卩，转数n。试用因次分析方法确定它们之间的无因次 关系式。解: (1)(2 )取p，D，n作为基本物理量p=ML -1T-2, R=MLT -2，D=L，l=L， =I，卩ML-1T-1, n=T -1? ? ?(3)即4- 6研究流体绕流与流向垂直放置的横卧圆柱体所受的阻力T时，涉及的物理参数为：流体的流速U、流体的粘度卩、密度p、圆柱直径D、圆柱

30、长度及圆柱表面粗糙度。试用因次分 析方法中的n定理确定各物理量间的无因次关系式。并证明T=C dA pU2(其中：A=D，称迎流面积)，写出阻力系数Cd的函数表达式。解: (1)(2) 选基本物理量p, V，DU=LT -1 ，卩ML-1T-1, p=ML -3，D=L，l=L， L，T=MLT -2M : 1 = X1X1 = 1L： -1 = -3x1 + y1 + Z1 么二 1rT： -1 = -y1Z1 = 1同理得：所以，令则4- 7假定气体中的声速C依赖于密度p、压强p和粘度。试用雷利量纲分析方法求声速C的表 达式。 (C=)解：c= k pXpyuzC=LT-1, p=ML -

31、3, p=MLT -2,卩ML-1T-1, LT-1=kML -3xMLT-2yML-1 T-1z4- 8蓖麻油相对密度为 0.969 ,动力粘度为 484mPas ,流经直径为 75mm 的管道时,平均流 速为 5m/s 。今用空气进行模拟试验,气体管道直径为 50mm ,空气的运动粘度为 0.15cm 2/s ,气流速度为多少,才能保持动力相似？ (0.225m/s)解：由题意,欲保持动力相似,应维持雷诺数相等Vm = 0.225m/s4- 9油船吃水面积为400m 2,航速5m/s，船长50m。在水中进行模型实验时，模型吃水面积 为1m2。忽略表面张力及粘性力的影响，只考虑重力的影响，与

32、保持原型及模型中的弗 汝德数相等,试求模型长度及模型航速大小。(长度： 2.5m ,航速： 1.12m/s)解：几何相似：Frn=Frm,4- 10充分发展了的粘性流体层流，沿平板下流时，厚度S为常数，且，重力加速度g。求证其流速分布关系式为：证： Navier Stokes 方程：由题意：X = g , 丫= 0, Z= 0;Uy= u z = 0 , Ux= u ；不可压稳定流： 则 NS 方程简化为： 由连续性方程：得 则 N S 方程进一步简化为： 积分：再积分：边界条件：y = 0时，u = 0 C2= 0y = S 时，Ci = g S即所以4- 11 管径 400mm ，测得层流

33、状态下管轴心处最大流速为 4m/s ，求断面平均流速。 此平均流 速相当于半径为多少处的实际流速？解：；4- 12求证半径为a的圆管中粘性液体层流状态时，管中摩阻应力极大值为。(卩为液体粘度，V为平均流速)证：圆管层流4- 13用长度5km，直径300mm的钢管，输送相对密度0.9的重油，重量流量200t/h。求油 温从ti = 10 °C (vi = 25St)变到t2 = 40 °C (v= 1.5St )时，水头损失降低的百分数。解：t1 = 10 °C时：t2 = 40 °C时：4- 15 管内紊流时的流速分布规律可写为指数形式其中Um为最大流速

34、，R为管道半径，u和r为任一点所对应的流速和半径。求平均流速与 最大流速之比。解：设，则所以，4-17 相对密度 0.8的石油以流量 50L/s 沿直径为 150mm 的管线流动，石油的运动粘度为 10cSt，试求每公里管线上的压降(设地形平坦，不计高程差)。若管线全程长 10km ，终点比起点高 20m ，终点压强为 1 大气压，则起点应具备的压头为多 少?解：( 1 )(2)所以，每公里压降：4.7 X105Pa,起点压头：4.86 X106Pa4-18相对密度0.86的柴油，运动粘度0.3St，沿直径250mm的管路输送，全长20km，起点 压强17.6大气压，终点压强 1大气压，不计高

35、差，求流量。提示：因流量未知，需采用试算法。可先假定水力摩阻系数入二0.03，求出流速后，再验算流态。解：试算法Q = 0.06m 3/s长管：假设入=0.03则，水力光滑区即4-19为测量水力摩阻系数入，在直径305mm，长50km的输油管线上进行现场试验。输送的 油品为相对密度 0.82 的煤油，每昼夜输送量 5500t ，管线终点标高为 27m ，起点标高为 52m，油泵保持在15大气压，终点压强为2大气压。油的运动粘度为2.5cSt。试根据实 验结果计算水力摩阻系数入值。并与按经验公式计算的结果进行对比。（设管子绝对粗糙度=0.15mm ）解：经验公式：实验结果：4-23 自地下罐经离

36、心泵向油库输油流程如图。管线直径 200mm ，吸入段总长 20m ，地下罐 液面至泵中心高差 4m 。油品相对密度 0.75，运动粘度 4cSt。（1 ）若设计输送量为 108t/h ，那么吸入段的总水头损失应为多少米油柱？（包括沿程水头 损失和局部水头损失）（ 2 ）泵前真空表读数应为多少？（3）如果泵出口压强为 7.25大气压（表压），泵的效率为 80%，则泵的额定功率（轴功率）应为多少？1-带保险活门出口； 2 弯头（R = 3d ）; 3 闸阀；4 透明油品过滤器； 5真空表； 6压力表解：（ 1 ）（2）对 0 0、5 5 列伯努利方程：（3）对 6 6、5 5列伯努利方程：第四章

37、压力管路的水力计算5- 1直径257mm 的长管线，总长50km，起点高程45m，终点高程84m，输送相对密度 0.88的原油，运动粘度0.276St，设计输量为200t/h，求水力坡降和总压降。解：由伯努利方程：5- 2沿直径200mm，长3km的无缝钢管（二0.2mm ）输送相对密度0.9的原油。若输量 为90t/h，其平均运动粘度在冬季为1.09St，夏季为0.42St。试求沿程损失各为多少米 油柱？解：冬季：层流23.62m夏季：紊流水力光滑区23.536m5- 3在直径257mm管线中输送相对密度0.8的煤油，其运动粘度为1.2cSt。管长50km， 地形平缓，不计高差，设计水力坡降为5%。，终点压强1.5at，管线绝对粗糙度二0.15mm。试求应用多大管径？解：第二类问题：混合摩擦区 泵压：pi = 2.1 xi06Pa 排量：Q = 0.05565m 3/s5- 4长输管线，设计水力坡降9.5%。，输送相对密度0.9、运动粘度1.125St的油品，设计输 送量为40t/