题目
32.习题32附图所示,有黏度为1.77mPa·s、密度为 /(m)^3 的液体,-|||-从高位槽经直径为 times 4mm 的钢管流入表压为0.16MPa的密闭低位-|||-槽中。液体在钢管中的流速为 1m/s ,钢管的相对粗糙度 /d=0.002 ,管路-|||-上的阀门当量长度 _(e)=50d 。两液槽的液面保持不变,试求两槽液面的垂直-|||-距离H。-|||-一 160m
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算雷诺数
根据雷诺数的定义，$Re = \frac{\rho v d}{\mu}$，其中 $\rho$ 是液体的密度，$v$ 是流速，$d$ 是管道直径，$\mu$ 是液体的黏度。将已知数值代入，计算雷诺数。
步骤 2：确定摩擦系数
根据相对粗糙度和雷诺数，使用莫迪图或谢伍德图确定摩擦系数 $\lambda$。
步骤 3：计算沿程损失
沿程损失 $h_f = \lambda \frac{l}{d} \frac{v^2}{2g}$，其中 $l$ 是管道长度，$d$ 是管道直径，$v$ 是流速，$g$ 是重力加速度。
步骤 4：计算局部损失
局部损失 $h_{loc} = K \frac{v^2}{2g}$，其中 $K$ 是局部阻力系数，对于阀门，$K = \frac{l_e}{d}$。
步骤 5：计算总损失
总损失 $h_{total} = h_f + h_{loc}$。
步骤 6：计算两槽液面的垂直距离
根据伯努利方程，$H = \frac{P_2 - P_1}{\rho g} + h_{total}$，其中 $P_1$ 和 $P_2$ 分别是高位槽和低位槽的表压，$\rho$ 是液体的密度，$g$ 是重力加速度。
根据雷诺数的定义，$Re = \frac{\rho v d}{\mu}$，其中 $\rho$ 是液体的密度，$v$ 是流速，$d$ 是管道直径，$\mu$ 是液体的黏度。将已知数值代入，计算雷诺数。
步骤 2：确定摩擦系数
根据相对粗糙度和雷诺数，使用莫迪图或谢伍德图确定摩擦系数 $\lambda$。
步骤 3：计算沿程损失
沿程损失 $h_f = \lambda \frac{l}{d} \frac{v^2}{2g}$，其中 $l$ 是管道长度，$d$ 是管道直径，$v$ 是流速，$g$ 是重力加速度。
步骤 4：计算局部损失
局部损失 $h_{loc} = K \frac{v^2}{2g}$，其中 $K$ 是局部阻力系数，对于阀门，$K = \frac{l_e}{d}$。
步骤 5：计算总损失
总损失 $h_{total} = h_f + h_{loc}$。
步骤 6：计算两槽液面的垂直距离
根据伯努利方程，$H = \frac{P_2 - P_1}{\rho g} + h_{total}$，其中 $P_1$ 和 $P_2$ 分别是高位槽和低位槽的表压，$\rho$ 是液体的密度，$g$ 是重力加速度。