题目
如图,高压水箱的泄水管,当阀门关闭时,测得安装在此管路上的压力表读数为p1=280kPa,当阀门开启后,压力表上的读数变为p2=60kPa,已知此泄水管的直径D=25mm,求每小时的泄水流量。(不计水头损失)
如图,高压水箱的泄水管,当阀门关闭时,测得安装在此管路上的压力表读数为p1=280kPa,当阀门开启后,压力表上的读数变为p2=60kPa,已知此泄水管的直径D=25mm,求每小时的泄水流量。(不计水头损失)
题目解答
答案
解:取管中心轴为基准面,水箱中取1-1断面,压力表处为2-2断面,闸门关闭时所以自由液面至管中心轴距离h=28.57m闸门打开后,列1-1、2-2断面能量方程即: v2=20.98m/sQ=v2A2=37.1m3/h
解析
步骤 1:确定水箱中水位高度
根据伯努利方程,当阀门关闭时,压力表读数为p1=280kPa,可以计算出水箱中水位高度h。由于压力表读数为280kPa,即280000Pa,根据水静压公式p=ρgh,其中ρ为水的密度(1000kg/m³),g为重力加速度(9.81m/s²),可以计算出h。
步骤 2:计算阀门开启后的水流速度
当阀门开启后,压力表读数变为p2=60kPa,即60000Pa。根据伯努利方程,可以计算出阀门开启后水流速度v2。由于不计水头损失,可以假设水箱中水位高度不变,即h不变。根据伯努利方程,可以计算出v2。
步骤 3:计算每小时的泄水流量
根据水流速度v2和泄水管的直径D=25mm,可以计算出每小时的泄水流量Q。根据流量公式Q=vA,其中A为泄水管的截面积,可以计算出Q。
根据伯努利方程,当阀门关闭时,压力表读数为p1=280kPa,可以计算出水箱中水位高度h。由于压力表读数为280kPa,即280000Pa,根据水静压公式p=ρgh,其中ρ为水的密度(1000kg/m³),g为重力加速度(9.81m/s²),可以计算出h。
步骤 2:计算阀门开启后的水流速度
当阀门开启后,压力表读数变为p2=60kPa,即60000Pa。根据伯努利方程,可以计算出阀门开启后水流速度v2。由于不计水头损失,可以假设水箱中水位高度不变,即h不变。根据伯努利方程,可以计算出v2。
步骤 3:计算每小时的泄水流量
根据水流速度v2和泄水管的直径D=25mm,可以计算出每小时的泄水流量Q。根据流量公式Q=vA,其中A为泄水管的截面积,可以计算出Q。