题目
如习题33附图所示,用离心泵从河边的吸水站将20℃的河水送至水塔。水塔进水口到河水水面的垂直高度为34.5m。管路为咖114mm×4mm的钢管,管长1800m,包括全部管路长度及管件的当量长度。若泵的流量为30m3/h,试求水从泵获得的外加机械能为多少?钢管的相对粗糙度ε/d=0.002。
如习题33附图所示,用离心泵从河边的吸水站将20℃的河水送至水塔。水塔进水口到河水水面的垂直高度为34.5m。管路为咖114mm×4mm的钢管,管长1800m,包括全部管路长度及管件的当量长度。若泵的流量为30m3/h,试求水从泵获得的外加机械能为多少?钢管的相对粗糙度ε/d=0.002。


题目解答
答案
528J/kg
528J/kg
528J/kg
解析
步骤 1:计算水的流速
首先,我们需要计算水的流速。已知流量为30m³/h,管径为114mm,壁厚为4mm,因此内径为106mm。将流量转换为m³/s,然后利用流量公式计算流速。
步骤 2:计算雷诺数
利用流速和管径计算雷诺数,以确定流动状态(层流或湍流)。
步骤 3:计算摩擦系数
根据雷诺数和相对粗糙度,使用莫迪图或谢伍德公式计算摩擦系数。
步骤 4:计算沿程阻力损失
利用摩擦系数、管长和流速计算沿程阻力损失。
步骤 5:计算局部阻力损失
根据管件的当量长度,计算局部阻力损失。
步骤 6:计算总阻力损失
将沿程阻力损失和局部阻力损失相加,得到总阻力损失。
步骤 7:计算泵提供的外加机械能
将总阻力损失和垂直高度的位能损失相加,得到泵提供的外加机械能。
首先,我们需要计算水的流速。已知流量为30m³/h,管径为114mm,壁厚为4mm,因此内径为106mm。将流量转换为m³/s,然后利用流量公式计算流速。
步骤 2:计算雷诺数
利用流速和管径计算雷诺数,以确定流动状态(层流或湍流)。
步骤 3:计算摩擦系数
根据雷诺数和相对粗糙度,使用莫迪图或谢伍德公式计算摩擦系数。
步骤 4:计算沿程阻力损失
利用摩擦系数、管长和流速计算沿程阻力损失。
步骤 5:计算局部阻力损失
根据管件的当量长度,计算局部阻力损失。
步骤 6:计算总阻力损失
将沿程阻力损失和局部阻力损失相加,得到总阻力损失。
步骤 7:计算泵提供的外加机械能
将总阻力损失和垂直高度的位能损失相加,得到泵提供的外加机械能。