一 流体流动流体密度计算1.1在讨论流体物性时,工程制中常使用重度这个物理量,而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]?1.2燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知,其中含8.5%CO,7.5%O,76%N,8%水蒸气(体积%),试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m2]、760[kg/m2]和 900[kg/m2] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度(假设在混合过程中,总体积等于各组分体积之和)。(1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20%、30%和50%;(2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20%、30%和50%。绝压、表压、真空度的计算1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少?静力学方程的应用1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器,两容器中所盛液体为水,连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少?ρ=13.6×10[kg/m]1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳(体积与水银相同),压差计读数为若干?ρ=1.br>3.6×10[kg/m] 四氯化碳密度ρ=1.594×10 [kg/m]1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。已知图中 h=2.3m, h=1.2m, h=2.5m, h=1.4m,h=3m。大气压强P=745[mmHg],试求容器中液面上方压强P=?1.8如图所示,水从倾斜管中流过,在断面A和B间接一空气压差计,其读数R=10.m,两测压点垂直距离a=0.3m,试求A,B两点的压差等于多少?(1) 两液面的高度差H为多少m?(2) 泵所需的实际功率(轴功率)为多少KW?(3) 真空表的读数多少Kgf/cm?已知水的粘度=1cp, 水的密度=10.0kg/m;摩擦系数可近似按=0.0056+0.5/Re估算。思考题1.51 填空(1).在流体阻力实验中,以水作工质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于_____流体。(2).当流体在管内流动时,如要测取管截面上流体的速度分布,应选用______测量。(3).并联管路的特点是:

1.9 密度 ρ= 892Kg /m 3 的原油流过图示的管线 , 进入管段 1 的流量为 V=1.4×10 -3 [ m 3 /s] 。计算： (1) 管段 1 和 3 中的质量流量； (2) 管段 1 和 3 中的平均流速； (3) 管段 1 中的质量流速。 1.10 某厂用 Φ125× 4mm 的钢管输送压强 P=20at( 绝压 ) 、温度 t= 20℃ 的空气，已知流量为 6300[Nm 3 /h] ( 标准状况下体积流量 ) 。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 ( 注： at 为工程大气压， atm 为物理大气压 ) 。 1.17 如图所示 , 将密度为 1200[kg/m 3 ] 的碱液从碱液池中用离心泵打入塔内 , 塔顶表压为 0.6[kgf/cm 2 ] 。流量为 15[m 3 /h], 泵的吸入管阻力为 [ 2m 碱液柱 ], 排出管阻力 ( 包括出 入口等所有 局部阻力 ) 为 5[m 碱液柱 ], 试求 : (1) 泵的压头 ; (2) 若吸入管内的流速为 1[m/s], 则泵真空表的读数为多少毫米汞柱？ 1.18 图示一冷冻盐水循环系统 , 盐水循环量为 45(m 3 /h), 流体经管路的压头损失 从 A 到 B 段为 9[m 液柱 ], 自 B 至 A 的一段为 12[m 液柱 ], 盐水的密度为 1100[kg/ m 3 ], 求 : (1) 泵的实际功率 ( 轴功率 ) 为多少 [kw] ？设泵的效率为 0.65 。 (2)A 处压强表读数为 1.5[kgf/cm 2 ], 则 B 处压强表读数为多少 [kgf/cm 2 ] ？ 1.19 图示为某泵的一段吸水管 , 内径为 200mm , 管下端浸入水池液面以下 2m , 管口处装有带滤网的底阀 , 其阻力损失相当于 10(u 2 /2), 在吸水管距水面 3m 处装有真空表 , 其读数 为 350[mmHg], 若从 A 至 B 点的阻力损失为 0.1(u 2 /2), 试求 : (1) 吸水管内的流量为若干 ? (2)A 点的压强为多少 ? 1.21 90℃ 的水流过内径为 20mm 的管道 , 问水的流速不超过那一数值则流动为层流 ? 若管内流动为 90℃ 的空气 , 则此一数值应为多少 ? 1.26 如图所示 , 某气体 ( 其性质与 50℃ 的空气 基本相同 ), 用鼓风机以 3600[m 3 /h] 的流量送至洗 涤塔 , 洗去有害物质后排到大气中。气体入风机前的管路上安装一 U 管压差计，其读数为 30mm 水柱。输气管与放空管的内径均为 250mm , 管长与管件、阀门的当量长度之和为 50m ( 不包括进、出口塔及管出口阻力 ) 。放空口与鼓风机进口的垂直距离为 20m , 已估计气体通过塔内填料的压强降为 200mm 水柱 , 管壁的绝对粗糙度可取为 0.15mm , 大气压强为 1atm, 求风机的有效功率。 1.28 由图所示的输水系统 ,AB 和 CD 段分别长 200m 和 10m ( 均包括各种局部阻力的当量长度 ),BC 段管长为 10m , 各段管内径均为 50mm , 摩擦因素 λ=0.03 。实验得知：经两分钟内由管口流 出的水量为 0.329m 3 ， B 、 C 两截面上玻璃管内液面差 Δh 为 0.629m 。求： (1) 槽内水面维持恒定时 , 水面到出口管垂直距离为多少米 ? (2)BC 间 90° 弯头的局部阻力系数为多少 ? 1.45 如图所示 , 水从槽底部沿内径为 100mm 的管子流出 , 槽中水位稳定。阀门关闭时得 R= 50cm ,h= 1.8m . 求 : (1) 阀门全开时的流量 (2) 阀门全开时 B 处的表压 ( 阀全开时 l e /d=15, 入、出口的阻力系数分别为 0.5 及 1.0, 设摩擦系数 λ=0.018) 1.47 如图所示 , 用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为 10m ，输送水量用孔板流量计测得，孔板安装在离高位槽水面 0.8m 处，孔径为 20mm ，孔流系数为 0.61 ，管路为 Φ57× 3.5mm 的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和 ( 包括孔板局部阻力及进出口当量长度 ) 为 250m ，其中 贮水池至孔板前测压点 A 的直管长度和局部阻力当量长度之和为 50m 。水的密度为 1000Kg /m 3 ，水的粘度为 1cP 。摩擦系数近似为 λ=0.3164/Re 0.25 ， U 形管中指示液均为水银，其密度为 13600Kg /m 3 。当水的流量为 6.86m 3 /h 时 , 试确定 : (1) 水通过泵所得到的外加能量为多少 ? (2) 在孔板前测压点 A 处安装的 U 形管压力计中指示液读数 R 1 为多少 ( 已知左侧压差计右支管水银面到管路中心距离 x= 500mm )? (3) 孔板流量计的 U 形管中指示液读数 R 2 为多少 ?