流体力学例题及解答一.ppt

流体力学例题及解答一选取1084mm的无缝钢管。核算流速：确定管道中流体的流量【例1】精馏塔进料量为 Wh=50000kg/h，=960kg/s，其它性质与水接近。试选择适宜管径。解：该题有两项简化，即1当理想流体处理，hw=02可压缩流体当不可压缩流体对待，取平均密度m。【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。计算的根本过程是：1根据题意，绘制流程图，选取截面和基准程度面，确定衡算范围。【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。计算的根本过程是：2核算两截面间绝压变化是否大于20%【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。则：【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。3在两截在间列柏努利方程式，并化简得【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。4用连续性方程式确定u1与u2之间关系，即5联立上两式解得：【例2】20的空气在直径为80mm的程度管流过。现于管路中接一文丘里管，如此题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、时，试求此时空气的流量为假设干m3/h。当大气压强为101.33103Pa。于是：确定设备间的相对位置【例5】有一输水系统，如此题附图所示，水箱内水面维持恒定，输水管直径为603mm，输水量为，水流经全部管道不包括排出口的能量损失可按hf=15u2公式计算，式中u为管道内水的流速m/s。试求：1水箱中水面必须高于排出口的高度H；2假设输水量增加5%，管路的直径及其布置不变，管路的能量损失仍可按上述公式计算，则水箱内的水面将升高多少米？解题思路：该题是计算柏努利方程中的位能项两截面间的位差。解题的要点是根据题给条件对柏努利方程作合理简化。解题步骤是：绘出流程图，确定上、下游截面及基准程度面，如下图。在两截面间列柏努利方程式并化简p1=p2,Z2=0,由于A1A2，u10可得到【例5】有一输水系统，如此题附图所示，水箱内水面维持恒定，输水管直径为603mm，输水量为，水流经全部管道不包括排出口的能量损失可按hf=15u2公式计算，式中u为管道内水的流速m/s。1水箱中水面高于排出口的高度H将有关数据代入上式便可求得Z1即H。式中于是【例【例3 3】有一输水系统，如此题附图所示，水箱内水面维持恒】有一输水系统，如此题附图所示，水箱内水面维持恒定，输水管直径为定，输水管直径为603mm603mm，输水量为，输水量为3/h3/h，水流经全部管道，水流经全部管道不包括排出口的能量损失可按不包括排出口的能量损失可按hf=15u2hf=15u2公式计算，式中公式计算，式中u u为管道内水的流速为管道内水的流速m/sm/s。2输水量增加输水量增加5%后，水箱中水面上升高度后，水箱中水面上升高度 H 输水量增加输水量增加5%后，后，u2及及hw分别变为分别变为于是