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1、一、单选题1单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。2单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。3层流与湍流的本质区别是（）。 DA湍流流速层流流速；B流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C层流的雷诺数湍流的雷诺数；D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。4气体是（）的流体。BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。5在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。6以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D

2、真空度。7当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。DA 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。8当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。AA 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。称为表压力。A9 （） 上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。10被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速）。 BA. Um= 1/2Uma

3、x;B. Um = 0.8Umax; C. Um = 3/2Umax。12. 从流体静力学基本方程了解到U 型管压力计测量其压强差是（ ） 。 AA. 与指示液密度、液面高度有关，与U 形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U 形管粗细无关。13. 层流底层越薄（ ）A. 近壁面速度梯度越小；B. 流动阻力越小；C. 流动阻力越大；D. 流体湍动程度越小。14. 双液体U 形差压计要求指示液的密度差（ ） CA. 大； B. 中等；C. 小； D. 越大越好。15. 转子流量计的主要特点是（）。CA.恒截面、恒压差；B.变截面、变

4、压差；C.恒流速、恒压差；D.变流速、恒压差。16. 层流与湍流的本质区别是：（ ）。 DA. 湍流流速层流流速；B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C. 层流的雷诺数湍流的雷诺数；D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。17. 圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。 BA. Re & 2000 ; B. Re 4000 ; C. Re = 20004000。18. 某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（）。 AA. 74.3kPa； B. 101kPa ； C. 127.6kPa。19. 在稳定流动系统中，水由粗管连

5、续地流入细管，若粗管直径是细管的2 倍， 则细管流速是粗管的（）倍。 CA. 2 ； B. 8； C. 4。20. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。 CA. 流动速度大于零；B. 管边不够光滑；C. 流体具有粘性。21. 在相同条件下，缩小管径，雷诺数（）。 AA. 增大；B. 减小；C. 不变。22. 水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（）。 AA. 1/4； B. 1/2； C. 2 倍。）。23单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（A 流速； B 流线； C 流量； D 流函数。24 .单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。CA

6、 宽度；B高度；C距离；D直线。25 .柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的位能。A/ PA gz ; B 了 ； C R ; D weo26 .柏努利方程式中的 T 项表示单位质量流体所具有的（）。 BA 位能；B动能；C静压能；D有效功。27 .柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的静压能。C. P28.柏努利方程式中的（能量，称为有效功。DA gz ;B 卫；C P;D We。）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的A gz ;B N；C P;D Weo29 .柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。A gz ； B30 .流体在直

7、管中流动，当（）w 2000时，流体的流动类型属于层流。AA Re ; B Pr ; C Nu ; D Gr。31 .流体在直管中流动，当 Re（） 4000时，流体的流动类型属于湍流。BA < B > C w ； D w。32 .流体在直管中流动，当 2000V （） <4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。AA Re ; B Pr ; C Nu ; D Gr。33 .流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。 AA 层流；B湍流；C 过渡流；D漩涡流。34 .流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。 BA 层流；B 湍流；C过渡流；D 漩涡

8、流。35 .流体在圆管内（）流动时，平均速度是最大速度的一半。AA 层流；B 湍流；C过渡流；D 漩涡流。36 .对于（），当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。BA圆形管；B非圆形管；C矩形管；D直管。二、填空题1 .流体静力学基本方程式P2Pig（4Z2）或P Po gh2 .定态流动的柏努利方程式能量衡算式_Rui_P2U2gZi1We gZ22hf1kg 流体:22J/kg3 .单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。4 .雷诺准数的表达式为 Re=du p /冬。当密度0= 1000kg.m ，粘度科二1厘泊 的水，在内彳仝为d=100mm以流速为1m.s 在管中流动时，其雷诺准

9、数等于 小 ,其流动 类型为湍流 。5 .当地大气压为750mmHg日,测得某体系的表压为100mmHg则该体系的绝对压强为 850_mmHg,真空度为 _-100_mmHg6 .当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg则该体系的绝对压强为_113404_Pa,真空度为 -133402_Pa 。7 .某物的比重为 0.879, 其密度为_879kg/m 3,其比容为_0.00114 m 3/kg 。8 .圆管中有常温下的水流动，管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为 0.0157m3/s ,平均流速为2.0m/s 。9 .当20c的甘

10、油（p =1261kg/m3,科二1499厘泊）在内彳全为100mmB勺管内流动时，若流速为 1.0m/s时，其雷诺准数 Re为 84.1 ,其摩擦阻力系数入为 0.761。10 .某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为30X 20mm其当量直径de为 24mm。11 .测量流体流量的流量计主要有如下四种：_转子流量计,孔板流量计,_文丘里流量注, 湿式气体流量计，测量管内流体点的速度，则用 皮托管 。12 .管出口的局部阻力系数等于1.0 ,管入口的局部阻力系数等于0.5 。13 .化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律热量衡算的理论基础是能量 守恒定律。14 .流体体积流量一定时，有效

11、截面扩大，则流速 减少一动压头减少静压头增 _ 加。15 .理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方， 其静压力_减少216 .套官由4 57x 2.5mm和（）25 x 2.5mm的钢官组成，则环隙的流通截面积等于_1633mm,润湿周边等于_242mm ,当量直径等于_27mm _17 .流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长_不变。18 .液柱压力计量是基于_流体静力学原理的测压装置,用 U形管压差计测压时，当一端 与大气相通时，读数 R表示的是表压 或真空度 。19 .米糠油在管中作流动，若流量不变，管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻

12、力损失为原来的_2_倍。20 .米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_1/16_倍。21 .当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数入=64/Re ,在管内呈湍流时，摩擦系数入与 Re _、£ /d 有关。22 .液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度的升高而增大。23 .某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是抛物线型曲线，其管中心最大流速为平均流速的2倍 倍，摩擦系数入与 Re的关系为 入=64/Re 。24 .牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是牛顿型流体符合牛顿粘性定律。25 .稳定流动白定义是流动状况不随时间

13、而变 。三、计算题1. 一套管换热器的内管外径为80 mm,外管内径为150 mm,其环隙的当量直径为多少 ？工同。-80 ?）流通献面积，解：de = 4 X 湎湿周边=4 X 十汨）=150 - 80 = 70 mm2 .某液体在一管路中稳定流过，若将管子直径减小一半，而流量不变，则液体的流速为原流速的多少倍？nd2解：V = uA , u 1A1 = u 2A2, A =4 ,当 d i = 2d 2 时u i 4 = U2 4 ,有, %（犯:,u1t即 U4d；uM得 u 2 = 4u 13 . 一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一 半，问因流

14、动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？解：流动阻力U T 1 UEhf = X日工,设管径改变后3包2 ,则根据 uiAi = u 2A24 .某设备上真空表的读数为13.3 x 103 Pa,计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7 X 103 Pa。解：绝对压强 = 大气压 一 真空度=98.7 X 103 13.3 X 103 = 85.4 X 103 Pa表压强= 真空度 = -13.3 X 103 Pa5 .甲乙两地的平均大气压强分别为85.3 X 103 Pa和101.33 X 103 Pa,在甲地操作的真空精福塔塔顶的真空表读数为80X 103 Pa,在乙地操作

15、时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少？解：在甲地绝对压强=大气压 一 真空度=85.3 X 103 80 X 103 = 5.3 X 103 Pa在乙地 真空度=大气压 一绝对压强 =101.33 X 103 5.3 X 103 = 96.03 X 103 Pa6 .在兰州操作的苯乙烯真空精微塔顶的真空表读数为80X 103 Pa,在天津操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表的读数应为多少？兰州地区的平均大气压强为85.3 X103 Pa,天津地区的平土!大气压强为101.33 x 103 Pa。解：在兰州 绝对压强=大气压 一真空度=85.3 X 103 80 X 10

16、3 = 5.3 X 103 Pa在天津 真空度=大气压 一绝对压强 =101.33 X 103 5.3 X 103 = 96.03 X 103 Pa7.某设备的进、出口压强分别为1200 mmH）（真空度）和1.6 kgf/cm 2 （表压）。若当地大气压 760 mmHg, 求此设备进、出口的压强差。（用SI 制表示） 解： 进口 P1 （绝压）=P （大气压）-P （真空度）出口P 2（绝压）= P （大气压）+ P （表压）P1（真空度）= 1200 mmH2O = 0.12 kgf/cm 2P 1 （绝压）-P 2 （绝压）=- P 1 （真空度）+P2 （表压）2= -（ 0.12+

17、1.6 ） = -1.72 kgf/cm 2=-1.72 X 9.81 X 104 = -1.687 X 105 N/m 211 .有一内径为 25 mm的水管，如管中水的流速为1.0 m/s ,求：（ 1）管中水的流动类型；（2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度p =1000 kg/m3,粘度科=1 cp ）。解：（1） Re = du p/ = 0.025 x 1 x 1000/0.001 = 25000>4000流动类型湍流。= 2000（2）层流时，Re < 2000 ,流速最大时， Re = 2000 ,即du p /科u = 2000 p/dp= 2000 X 0

18、.001/ (0.025 X 1000)= 0.08 m/s12 .密度为850 kg/m3、粘度为8X 10-3 Pa s的液体在内径为14 mm勺钢管内流动，液体的 流速为1 m/s。计算：（1）雷诺准数，并指出属于何种流型；（2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？解：（1） Re = du p / 科=0.014 X 1 X850/8 X 10-3 = 1487.5& 2000流动类型为层流（2）湍流时，Re > 4000 ,流速最小时， Re = 4000 ,即du p /科=4000.u = 4000 科/d p= 4000 X 0.008/ （0.014

19、X 850） = 2.69 m/s13 .用小108X4 mm的钢管从水塔将水引至车间，管路长度150 m（包括管件的当量长度）。若此管路的全部能量损失为118 J/kg ,此管路输水量为若干m/h?（管路摩擦系数可取为0.02 ,水的密度取为 1000 kg/m 3）1 /Shf = 1=解：能量损失-118 J/kgu1 =口2 k150. u = 2.8 m/s-xOl2 x3fiDO =流量 V = uA = 2.8 X 479.13 m 3/h14 .用168X9 mm的钢管输送原油。管线总长100 km,油量为60000 kg/h ,油管最大抗压能力为1.57 X 107 Pa。已

20、知50 C时油的密度为 890 kg/m 3,粘度为181 cp。假定输 油管水平放置，其局部阻力忽略不计。问：为完成上述输油任务，中途需设几个加压站？解：u1 = u 2, Z1 = Z 2,P4 ,u = V/A = (60000/890)/(3600X 0.785 X 0.152) = 1.06 m/sRe = du 0 / ” 0.15 x 1.06 x 890/(181 x 10-3) = 782层流 入=64/Re = 64/782 = 0.0818AP = X (l/d)(u 2/2) p= 0.081 8 X (105/0.15) X (1.06 2/2) X 890 = 2.

21、72 X 107 Pan = 2.72 X 107/(1.57 X 107) = 1.73中途应设一个加压站15 .在附图所示的储油罐中盛有密度为960 kg/m3的油品。油面高于罐底 9.6 m ,油面上方为常压。 在罐侧壁的下部有一直径为760 mm圆孔，其中心距罐底800 mm,孔盖用14 mm的钢制螺钉紧 固。若螺钉材料的工作应力取为39.23 x 106 Pa,问：至少需要几个螺钉？解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为p ,则p就是管内液体作用与孔盖上的平均压强。由流体静力学基本方程式知p-pa4 pgh作用在孔盖外侧的是大气压强P a ,故孔盖内外两侧所受压强差为P = -P

22、1 = Pi+PSh-p1L= pghAp = 360x9.81(9.6-0.8)士 8.29x101 N/m7作用在孔盖上的静压力为nd1i 力,lF=ApK-S.29 A10+=3 76 xlO*N44每个螺钉能承受的力为4no x9.Sl xio + x-xC.0141 = ,04x101 14 4螺钉的个数 =3.76 X 104/6.04 X 103 = 6.23 个即至少需要7个螺钉。16.某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。测得 Ri = 400 mm, R = 50 mm,指示 液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高

23、度R3 =50 mm,求A、B两处的表压强。解：U管压差计连接管中是气体，其密度远远小于水 银及水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点，R下端为D点，因此可认为 PA=PC,PB PDPa=Pc = pH2OgR3 + pHggR2=1000 X 9.81 X 0.05 + 13600 X 9.81 X 0.05=7161 N/m 2 （表压）Pb=ID = Pa + pHggR1=7161 + 13600 X 9.81 X 0.4=6.05 X 104 N/m2 （表压）17.根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强 p。压差计中以油和水为指示 液，其

24、密度分别为 920 kg/m 3及998 kg/m 3, U管 中油、水交界面高度差R = 300mm。两扩大室的内径D均为60 mm, U管内径d为6 mm,（当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平 齐。）解：当管路内的气体压强等于大气压强时，两扩大室的液面平齐，则两扩大室液面差A h与微差压差计读数 R的关系为44当压差计读数 R = 300 mm时，两扩大室液面差为Ah=R=0W m则管路中气体的表压强为p = （998 - 920 ） X 9.81 X 0.3 + 920 X 9.81 X 0.003 = 257 N/m 2 （表压）18.用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高

25、于水池液面50m,管路全部能量损失为20 J/kg ,流量为36 m/h ,高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%求泵的轴功率。（水的密度取为1000kg/m3）解：设水池液面为1-1 /截面，高位槽液面为2-2，以水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程式。2UiPigZ1- We gZ222U2P2hf1 = 0 , Z2 = 50 m , U1=0, U2=0, P1 = P2 = 0 （表压）,2 hf = 20 J/kgwe = 9.81 x 50 + 20 = 510.5 J/kg水的质量流率 ws = 36 x 1000/3600 = 10 kg/s有效功率Ne = we

26、ws= 510.5 x 10 = 5105 W轴功率 N = 5105/0.6 = 8508.3 W19 .水以2.5m/s的流速流经 中38X2.5 mm的水平管，此管以锥形管与另一小38 X 3 mm的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5 J/kg ,求两玻璃管的水面差（以mm己），并在本题附图中画出两玻璃管中3水面的相对位置。（水的密度取为1000 kg/m ） 解：上游截面 A-A/ ,下游截面B-B/ ,通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。式中 ZA = ZB = 0 , uA =

27、 2.5 m/s , 2 hfA,B = 1.5 J/kg根据连续性方程式，对于不可压缩流体两截面的压强差为332.5 用13m/sX1000=868.55 N/m日口 pt - 86S,55>0.102 -S8.6 皿 mmHO由于小歌"取 .pB > pA20 .如图所示，常温的水在管道中流过，两个串联的形管压差计中的指示液均为水银，密度为Hg,测压连接管内充满常温的水，密度为w,两U形管的连通管内充满空气。若测压前两U形管压差计内的 水银液面均为同一高度，测压后两U形管压差计的读数分别为 Ri、R2,试求a、b两点间的压力差Pa Pb。解：Pi Pawghi, Pa

28、 PiwghiHg gR2R P2, P2P3HggRiP3P4P4P5PbP5wgh5P4HggR2wgh5所以PbhiPaP3 HggRiHgg RiR2Rih5PbHg g RiHgg RiwghiwghiR2R2R2P4HggR2wgh5wgh5wghwg RiRiwg万R2wghR2wg万iHg 2RiR2P5 Pbwgh521 .在如图所示的测压差装置中，U形管压差计中的指示液为水银，其密度为Hg,其他管内均充满水，其密度为 w, U形管压差计的读数为 R,两测压点 间的位差为 h,试求 a、b两测压点间的压力差Pa Pb。解：由Pa Pi wghiPi P2 P3P3P4 Hg

29、gRP4 P5Pb P5wgR wgh2所以PaP3wghlP4HggR wghiP5HggR wghl所以PaPbHggRwghlwgR wgh2HggR wgR wg hih2HggRwgRwghHg gR wg R hHg w gR wgh22 .用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部，槽内 水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所 示。管路的直径均为 76X2.5 mm在操作条 件下，泵入口处真空表的读数为24.66 x 103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量 损失可分别按二期=31r与1城计 算。由于管径不变，故式中 u为吸入或排出管 的流速m/s。排水管与喷头处的压强为

30、98.07 X103Pa （表压）。求泵的有效功率。（水的密度取为 1000 kg/m 3)解：（1）水在管内的流速与流量设储槽水面为上游截面 1-1 / ,真空表连接处为下游截面2-2 / ,并以截面1-1 /为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。包=凡.邑4曳心呜2 P2 p式中 Z 1 = 0 , Z2 = 1.5 m , p1 = 0 （表压），p2 = -24.66 x 103 Pa （表压）i =0,将上列数值代入柏努利方程式，解得水在管内的流速U2/ 2.5 = 2m/s-2x-.071jx1000 = 7. .水的流重 ws = uA p =4kg/s（2）泵的有效功率设储槽水

31、面为上游截面1-1 / ,排水管与喷头连接处为下游截面2-2/ ,仍以截面1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。 U1 P1cU2P2gZ1We gZ2 一匚hf 1hf22212式中 Z 1 = 0 , Z2 = 14 m , U1 =0, U2 = 2 m/s , p1 = 0 （表压）2 =98.07 X 103 Pa （表压），E叫+四弓.如+1加=1加将上列数值代入柏努利方程式，解得0511711we ：-I -：，.-J/kg泵的有效功率 Ne = we - ws = 285.41 X 7.92 = 2260 W23.在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置

32、 U管压差计，以测量两截面之间的压强差。当水的流量为 10800 kg/h时，U管压差计读数 R为100 mm粗、细管的直径分别为 60X3.5 mmW 42 X 3 mm 计算：（1） 1kg水流经两截面间的能量损失；（2）与该能量损失相当的压强降为多少 Pa?(水的密度取为1000解:24.kg/m3)(1) 1kg水流经两截面间的能量损失设导管在上游的连接处为截面1-1 / ,下游的连接处为截面2-2/ ,并通过管轴作基准水平面。在两截面间列柏努利方程2 P£ p式中 Z 1 = Z2 = 0 , u = ws/Ap%13600 x-xO.0362 xlOOOm/s1Q如“=

33、1.36光叩 x-xOX532 kIOOO4m/s劭一门工0=。一兆1. P比陋"PJ/kg将以上各数值代入柏努利方程式，解得-J/kg(2)与该能量损失相当的压强降r N/m2可一”中方，"士上r 如在图本装置中，水管直径为 57X3.5 mm当阀门全闭时，压力表读数为 0.3大气压，而在早1 <1=阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处的压头损失为0.5 mH 2O,求水的流量为若干 m/h ?解：阀门全闭时，由 P2 = pgH, H = 0.3 X 1.013 X 105/ (1000X9.81 ) = 3.1 m即水槽液面距阀门中心线的

34、高度为3.1 m。阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-1 / ,压力表处为下游截面2-2 / ,管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式Z+互力+9+且+ bhf2g pg 2g pg gZ 1 = H = 3 m , Z2 = 0 , P1 = 0 , P2 = 0.2 X1.013X105 Pa, U1=0, 2 hf/g = 0.5 mH 2O 代入上式3.1 = 0.2 X 1.013 X 105/ (1000X9.81 ) +“：/ (2X9.81) + 0.5解得 u 2 = 3.24 m/sVh =(兀 /4 ) d2u X 3600 = 22.9 m 3/h25.如图所

35、示，密度为 850 kg/m3的料液从高位槽送 1入塔中，高位槽内的液面维持恒定。塔内表压强 为9.81 x 103 Pa,进料量为5 m3/h。连接管直径为中38X 2.5 mm,料液在连接管内流动时的能>量损失为30J/kg (不包括出口的能量损失)。求：高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少？1解：以高位槽液面为上游截面1-1/ ,连接管出口内侧为下游截面2-2,，并以截面1-1/为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。式中 Z i = 0 , ui=0,吟 3 =A力36W x-xO.033m/sp i = 0 （表压），p2 = 9.81 x 103 Pa （表压），2 hf =

36、 30 J/kg将上述数值代入柏努利方程，解得1 62 + 981J+30 凸灯=,4,372350高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37 m 。3 .26.如图所不，用泵将储槽中密度为1200 kg/m的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持恒定， 其上方 与大气相同。蒸发器内的操作压强为 200mmHg真 空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m,输送管道的直径为 168X4 mm送料量为20 m/h，溶液流径全部管道的能量损失为120 J/kg ,求泵的有效功率。解：以储槽的液面为上游截面1-1/ ,管路出口内侧为下游截面2-2/ ,并以截面1-1 /为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式

37、。22UiPi-u2P2.gzWe gZ2 hf22Pi = -222x101300 = -2370式中 Z 1 = 0 , Z2 = 15 m , p 1 = 0 （表压），屈Pa （表压）20m%=1 37m/s , 2 hf = 120 J/kg沏口 x x口时u 1 =0,4将以上各项数值代入柏努利方程中we-1 97=1JX9,S1 +-2(56701200M20 = 口函,9J/kgws 一 .,一20 xl2OO -c=D ./3600kg/sNe = we - ws =246.9 X 6.67 = 1647 W27.附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中 ab和cd两段的长度、

38、直径及粗糙度均相同。 某液体以一定流量流过管路，液体在流动中温度可视为不变。问：（1）液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等？ （ 2）此两管段的压强差是否相等？写出它们的表达式。解：（1）直管的能量损失管段ab与cd中，长度、直径均相同；流量不变则流速相同； 温度不变，密度相同,粘度相同，则雷诺数相同；又由于粗糙度相同，则摩擦系数相同，所以两管段的能量损失相等。（2）两管段的压强差不相等。在两管段上分别列柏努利方程式* 山 口工 u工五，6卒% += %十工心ab 管段 P 2 P式中ua = ub ,则“ 口 J P， q M Pa ,中田“ 亚d 4丁+=% + + 一+ShfUcd

39、 官段 2 P2 P式中 uc = ud , Zc = Zd ,则 Pi" J一声明*A槽底28.有两个液面高度相差 6m的贮槽，其底部彼此用管道连接（本题附图所示）。面出口连接一根直径为 600mm长为3000m的管道BC,在接点C管路分为两支管分 别与下槽相通，支路 CD和CE的长度皆为2500nl直径均为250mm若已知摩擦系 数值土匀为0.04 ,试求A槽向下槽的流量为多少？（忽略所有的局部阻力）Ucd2.88Ubc在两水槽液面之间列机械能衡算方程:Pag22UaPfUf.ZaZfhfA f2gg 2g(a)式中:pA=pF=0(表压)，uA=uF= 0,zA-zF=6m,2

40、Ibc UbchfA fg-dBC 2g2lCD UcddCD2g30000.04 -0.62UBC2g0.042500(2.88Ubc)20.25 g2g 2179.3ubc将以上数据代入（a）式中，并整理解得ubc 0.183m/sVBC 0.62 0.183 0.0517m3/s 186m3/h429.如本题附图所示用泵将 20c水经总管分别打人容器A B内，总管流量为176m3/h,总管直径为168x5mm,C点处压力为1. 97kgf/cm2 （ 表），求泵供给的压头及支管 CA CB的 阻力（忽略总管内的阻力）。VUc d（2解：（1）总管流速4176 2 2.49 m/ s 36

41、00 0.785 0.158在图示的O-O与C-C截面之间列机械能衡算方程:22ho CPcPo uc UO .、He - (Zc Zo)g 2g式中.pC pO 1.97 98100 193257 Pa,uO 0,uC 2.49m/s,ZCZo2m, hfo c 0（2）求支路阻力在C-C和A-A截面之间列机械能衡算方程:Pcg2 Uc2gzCPa2 uAg 2gZAh fCA式中:pC PA193257 Pa,uc 2.49m/s,uA0,zc zA16m,故支路ca的阻力为hfCA1932571000 9.81 2 9.812.492 16 4.0m液柱同理hfCBPcPbg2 2Uc

42、Ub2g(Zc Zb)(1.97 1)981001000 9.81一 ，2.490 °82 9.812.0m液柱流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。AA.气缚现象；B.汽蚀现象；C. 汽化现象；D. 气浮现象。2、离心泵最常用的调节方法是（ ）。 BA. 改变吸入管路中阀门开度；B. 改变压出管路中阀门的开度；C. 安置回流支路，改变循环量的大小；D. 车削离心泵的叶轮。3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的（ ）。 BA. 包括内能在内的总能量；B. 机械能；C. 压能； D. 位能（即实际的升扬高度）。4、离心泵的扬程是

43、（ ）。 DA. 实际的升扬高度；B. 泵的吸液高度；C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（ ）。 CA. 水温太高；B. 真空计坏了；C. 吸入管路堵塞；D. 排出管路堵塞。6、 为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（ A ） 输送温度下液体的饱和蒸汽压。A. 大于； B. 小于； C. 等于。7、流量调节，离心泵常用（） ，往复泵常用（） 。 A； CA. 出口阀B.

44、 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（） 。输送大流量，低粘度的液体应采用（） 。 C； AA. 离心泵；B. 往复泵；C. 齿轮泵。9、 1m3 气体经风机所获得能量，称为（） 。 AA. 全风压；B. 静风压；C. 扬程。10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（） 。 AA. 打开； B. 关闭； C. 半开。11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（） 。 CA. 发生了气缚现象；B. 泵特性曲线变了；C. 管路特性曲线变了。12、离心泵启动前，是为了防止气缚现象发生。 DA 灌水； B 放气； C 灌油； D 灌泵。13、离心泵装

45、置中的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。 AA. 吸入管路；B. 排出管路；C. 调节管路；D. 分支管路。14、为提高离心泵的经济指标，宜采用 叶片。 BA 前弯； B 后弯； C 垂直； D 水平。15、离心泵最常用的调节方法是（） 。 BA. 改变吸入管路中阀门开度；B. 改变排出管路中阀门开度；C. 安置回流支路，改 变循环量的大小；D.车削离心泵的叶轮。16、往复泵的 调节是采用回路调节装置。CA. 容积；B.体积；C.流量；D.流速。二、填空题1、某输水的水泵系统，经管路计算得，需泵提供的压头为 H = 19m水柱，输水量为20kg - s-1,则泵的有效功率为。

46、 3728w2、离心泵的主要部件有如下三部分：, 。泵壳；叶轮；泵轴3、调节泵流量的方法有： , 。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径4、泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是 。降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤；同时也避免出口管线水力冲击5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵 管路上，关小出口阀门后，真空表的读数 , 压力表的读数。出口；减小；增大6、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。离心泵特性；管路特性7、泵的扬程的单位是 ,其物理意义是 。 M;泵提供给单位重量流体的能量8、离心泵输送的液体粘度越大， 其扬程,流量，轴功率,效率。越小；越小；越大；越小9、离心泵输送的液

47、体密度变大，则其扬程 ,流量,效率,轴功率。不变；不变；不变；变大10、通风机的全风压是指 的气体通过风机所获得的能量，单位常用 ;习惯上以 单位表示。单位体积；Pa; mm2O11、水环真空泵可以造成的最大真空度为85%,即真空泵能达到的最低压力（绝压）是mmHg 11412、启动往复泵时 灌泵。不需要13、齿轮泵的流量 而扬程 。较小；较高14、石油化工厂常用的压缩机主要有 和 两大类。 往复式；离心式15、往复泵常用 的方法来调节流量。回路调节16、往复泵适用于 。流量较小，扬程较高的场合三、计算题1、如图2-1用离心泵将20c的水由敞口水池送到一压力为 2.5atm的塔内，管径为。10

48、8X 4mm管路全长100m（包括局部阻力的当量长度， 管的进、出口当量长度也包括在内）。已知： 水的流量为56.5m3 h-1,水的粘度为1厘泊，密度为1000kg -m-3,管路摩擦系数可取为 0.024, 计算并回答：（1）水在管内流动时的流动形态；（2）管路所需要的压头和功率；图2-1解：已知：d = 108-2 X4 = 100mm = 0.1mA=(兀 /4)d2 = 3.14 X (1/4) X 0.12= 0.785 X 10-2 ml+Nle=100mqv = 56.5m3/hu = q/A = 56.5/(3600 X 0.785X 10-2) = 2m/s科=1cp =

49、10-3 Pa S p =1000 kg.m-3,入=0.024Re = dup / =0.1 X 2X 1000/10-3 = 2X 105 > 4000，水在管内流动呈湍流 以1-1面为水平基准面，在1-1与2-2面间列柏努利方程：Z1+(u12/2g)+(p 1/ p g)+H=Z2+(U22/2g)+(p2/p g)+NHf- Zi=0, ui=0,p = 0 (表压)，Z2=18m, u2=0p2/p g=2.5X 9.81 X 104/(1000 X 9.81)=25m-Hf =入(l+ E le )/d(u 2/2g)=0.024 X (100/0.1) X 22/(2 X

50、 9.81) = 4.9m.H = 18+25+4.9 = 47.9mNe = Hq v p g = 47.9 X 1000 X 9.81 X 56.5/3600 = 7.4kw2、拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m高的塔中，塔顶压强(表压)为 0.06 Mpa.全部输送管均为57mm3.5mm无缝钢管。管长 50m (包括局部阻力的当量长度)。碱液的密度 =1200kg/m 3,粘度为 =2mPa s。管路粗糙度为 0.3mm。试求：(1)流动处于阻力平方区时的管路特性曲线；(2)流量为30 m3/h时的He和Peo解：(1)在阻力平方区，=f ( /d )/d = 0.006 ,查图

51、得:管路特性方程：=0.033H f1015P£(表)8 l 2丁5'60.061080.033502/C 22q12009.819.813.140.05524.4 105 q ?'(2) qv = 30 m 3/h 时,H p 154.4P H出g525302105q/154.4 105 ()245.6 J/N360030345.612009.814.5 10 3W36003、采用IS80-65-125水泵从一敞口水槽输送60c热水。最后槽内液面将降到泵人口以下2.4m。已知该泵在额定流量60m3/h下的（NPSH）r为3.98m, 60c水的饱和蒸汽压 Pv为19

52、.92kpa p为983.2kg/m3,泵吸入管路的阻力损力为3.0m,问该泵能否正常工作。解：，该泵不能正常工作。Hgf-四 NPSH r Hfoi g 一5 1.013 105983.2 9.81说明安装高度偏高。19.92 103983.2 9.813.98 3.0 1.46m 2.4m4、拟用一台IS65-50-160A型离心泵将20oC的某溶液由溶液罐送往高位槽中供生产使用，溶液罐上方连通大气。已知吸入管内径为50 mm,送液量为20 m3/h,估计此时吸入管的阻力损失为3m液柱，求大气压分别为101.3 kPa的平原和51.4kPa的高原地带泵的允许安装高 度，查得上述流量下泵的允许汽蚀余量为3.3 m, 20oC时溶液的饱和蒸汽压为5.87 kPa,密度为 800 kg/m3。解：Z2101.3 5.87 103800 9.813 3.3 5.86m一 一351.4 5.87 103800 9.813 3.30.5m其中Z2为为负值，表明在高原安装该泵时要使其入口位于液面以下，才能保证正常操作。同时考虑实际操作的波动一般还应给予适当的裕量，比如安装高度再降低0.5m,