题目
如附图所示,密度为800 kg/m3、黏度为1.5 mPa·s 的液体,由敞口高位槽经φ114×4mm的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa(表压),两槽的液位恒定。液体在管内的流速为1.5m/s,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度=0.002,试计算两槽液面的垂直距离。
如附图所示,密度为800 kg/m3、黏度为1.5 mPa·s 的液体,由敞口高位槽经φ114×4mm的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa(表压),两槽的液位恒定。液体在管内的流速为1.5m/s,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度
=0.002,试计算两槽液面的垂直距离
。


题目解答
答案
解: 在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程:


简化: 



由 
,查得



管路中: 进口 

90℃弯头
2个

半开闸阀 

出口 




解析
步骤 1:确定流体的流动状态
根据给定的流体密度和黏度,以及管内流速,计算雷诺数(Re)以确定流动状态。
步骤 2:计算摩擦系数
根据雷诺数和相对粗糙度,查表或使用公式计算摩擦系数(λ)。
步骤 3:计算局部阻力系数
根据管路中的局部阻力元件(如弯头、闸阀等),计算局部阻力系数(ξ)。
步骤 4:应用柏努利方程
在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程,简化后计算两槽液面的垂直距离。
根据给定的流体密度和黏度,以及管内流速,计算雷诺数(Re)以确定流动状态。
步骤 2:计算摩擦系数
根据雷诺数和相对粗糙度,查表或使用公式计算摩擦系数(λ)。
步骤 3:计算局部阻力系数
根据管路中的局部阻力元件(如弯头、闸阀等),计算局部阻力系数(ξ)。
步骤 4:应用柏努利方程
在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程,简化后计算两槽液面的垂直距离。