第七节单元演习及小测ppt课件

1、第七节 单元演习及小测第一章 流体流动作业：思索题作业：思索题6 64 4，6 65 5 单元演习 小 测例例1：如右图所示，流体如右图所示，流体在等径直管中右下在等径直管中右下向上流动，在截面向上流动，在截面1、2处衔接处衔接U形测形测压管，同时接压力压管，同时接压力表。问：表。问：1.压差计读数压差计读数R表示什么？表示什么？2.假设流量不变，流向变为从上向下，假设流量不变，流向变为从上向下，压差计读数如何变化？压差计读数如何变化？p1p212uRZ0第一章 流体流动解：解：首先根据静压方程首先根据静压方程求压差计读数求压差计读数R：1122()ipg ZRg Rpg Z )()(1212

2、ZZgppRip1p212uRZ0再根据伯努力方程列式，有：再根据伯努力方程列式，有：留意：沿流动方向列方程！留意：沿流动方向列方程！gudlZgugpZgugp222212112222由于管径不变，由于管径不变，u1u2u121222ZZgppgudlgudlRi2)(2第一章 流体流动此式阐明，这种情况下，压差计的读数此式阐明，这种情况下，压差计的读数表示了这段管路沿程阻力的大小。表示了这段管路沿程阻力的大小。假设流向相反，那么沿程阻力的符号相假设流向相反，那么沿程阻力的符号相反，反，R值也相反，但大小不变。值也相反，但大小不变。例例2：用泵将：用泵将15 的水从一的水从一个大贮水池送至一

3、敞口容器，个大贮水池送至一敞口容器，如右图所示。槽内的水面高如右图所示。槽内的水面高于池中水面于池中水面50m，且水面维，且水面维持不变，管道内径为持不变，管道内径为76mm，泵的输水量为泵的输水量为34m3/h，管道，管道总摩擦损失为总摩擦损失为105J/Kg，假，假设泵和电机的总效率为设泵和电机的总效率为55%，试问电机所需求的功率为多试问电机所需求的功率为多少？少？50m7.6m3m11442233第一章 流体流动解题思绪：解题思绪：ehgmN其中，其中，m为保送流体的质量流率为保送流体的质量流率,可由输水可由输水量求得；量求得；he为离心泵提供的压头，需由伯努利方程为离心泵提供的压头，

4、需由伯努利方程求得。求得。 为泵和电机的总效率、为泵和电机的总效率、 g g 为重力加速为重力加速度，均知；度，均知；电机功率电机功率解：解：选择截面列伯努利方程，选择截面列伯努利方程，可供选择的截面有：可供选择的截面有：1 11 1、4 44 4截面；截面；2 22 2、4 44 4截面；截面；1 11 1、3 33 3截面；截面；2 22 2、3 33 3截面；截面；首先以首先以1 11 1、4 44 4截面截面为例，引见一下为例，引见一下hehe的求的求解过程。解过程。fehZgugphZgugp4244121122第一章 流体流动50m7.6m3m11442233那么：那么：00414

5、1uupp4141 /effhZZhZZWgmhe7 .6081. 9/10550kwwhgVhgmNese2 .1010023. 13600450m7.6m3m11442233再以再以11、33(管外侧管外侧)截截面为例，引见一下面为例，引见一下he的求解的求解过程。过程。211123332 2efpuZhggpuZhgg003134344341uuZZgZZgpppp知：知：第一章 流体流动50m7.6m3m11442233代入伯努力方程，有：代入伯努力方程，有：ffehZhZgZZghZ43341)(gWZZhZZhffe/1414mhe7 .6081. 9/10550因此，因此，kww

6、hgVhgmNese2 .1010023. 136004选择管内侧和管外侧选择管内侧和管外侧为衡算截面的区别？为衡算截面的区别？如右图所示，假设选择如右图所示，假设选择出口管内侧为出口管内侧为3-3衡算截衡算截面，那么：面，那么：截面上的速度为管道内的流速，压力为截截面上的速度为管道内的流速，压力为截面上的压力，出口阻力为零。面上的压力，出口阻力为零。50m7.6m3m11442233fehZgugphZgugp3233121122第一章 流体流动假设选择管外侧为衡算假设选择管外侧为衡算截面，那么：截面，那么：由于截面的面积较大，截由于截面的面积较大，截面上的速度为零，压力为面上的速度为零，压

7、力为截面上的压力，与选择管截面上的压力，与选择管内侧为衡算截面的压力一内侧为衡算截面的压力一样；出口阻力为一倍速度样；出口阻力为一倍速度头。头。fehguZgphZgugp222333121150m7.6m3m11442233可以看出，对于实践管路，选择出口内侧为截可以看出，对于实践管路，选择出口内侧为截面和选择出口外侧为截面是一样的。面和选择出口外侧为截面是一样的。但对于理想管路那么有差别，为什么？但对于理想管路那么有差别，为什么？理想管路不思索出口阻力，需理想管路不思索出口阻力，需求选择出口内侧为衡算截面才求选择出口内侧为衡算截面才干正确列出伯努利方程，如右干正确列出伯努利方程，如右图：图

8、：11222222121122ZgugpZgugp21pp 01u)(2212ZZgu第一章 流体流动否那么，否那么，22, 22121122ZgugpZgugpo01u21pp 0,2ou有：有：21ZZ 错误！错误！第一章 流体流动高位槽内贮有高位槽内贮有20 的水，水的水，水深深1m，并维持不变。高位槽，并维持不变。高位槽底部接一长底部接一长12m、直径、直径100mm的垂直管。假设假定的垂直管。假设假定管内的阻力系数为管内的阻力系数为0.02，试，试求：求：1.管内流量和管内出现的最管内流量和管内出现的最低压强。低压强。2.假设将垂直管路无限延伸，假设将垂直管路无限延伸，管内流量和管内

9、出现的最低管内流量和管内出现的最低压强有何变化。压强有何变化。1122 BC第一章 流体流动例例3：解：解：选择选择11、22截面，列伯努利方程，有：截面，列伯努利方程，有：gugudlguZgpZgugp2225 . 02222221211122()8.1 /10.5g ZZum sl d smudV/0634. 01 . 8) 4/1 . 014. 3() 4/(322管内流量为：管内流量为：1122 BC为求解最低压强，在垂直管路中，任取一点为求解最低压强，在垂直管路中，任取一点C，在在C截面和截面和2-2截面之间列伯努利方程，有：截面之间列伯努利方程，有：gugudZZZgpZgugp

10、CCC2222222220)211 (2gudZgpcc0331. 02112gud可知，位置越高，压强越低，故可知，位置越高，压强越低，故B点点(入口入口内侧内侧)压强最低。压强最低。由于：由于：第一章 流体流动0)211 (2gudZgpBB由下式可求得由下式可求得B点点(入口内侧入口内侧)压强：压强：241(1)2 3.896 10()BBaupgZdgP 表压)(10236. 64绝压aP第一章 流体流动假设管长无限延伸，那么下式假设管长无限延伸，那么下式取极限，有：取极限，有：122()10.52() 10.52 9.9/gZZul dglhl dgmdsmudV/0777. 09

11、. 9) 4/1 . 014. 3() 4/(322管内流量为：管内流量为：1122 BC假设管长无限延伸，那么有：假设管长无限延伸，那么有：02112gudBZ)211 (2gudZgpBB无法根据下式进展计算：无法根据下式进展计算：如何处置？如何处置？第一章 流体流动 此时可以思索在此时可以思索在11截面和截面和B截面截面(入口内侧入口内侧)列伯努力方程：列伯努力方程：guguZgpZgugpBB225 . 02221211有：有：2144(1.5)2 6.37 10( 3.76 10(BBaaupg ZZgPP 表压）绝压）1122 BC单元检验单元检验在内径为在内径为100mm的程度钢管内保送盐水，的程度钢管内保送盐水，1100kg/m3，2.1cP，钢管，钢管0.2mm，每每100m钢管的压力损失，折算成压头损失。钢管的压力损失，折算成压头损失。一一.由于管路腐蚀，两年后钢管绝对粗糙度由于管路腐蚀，两年后钢管绝对粗糙