作业习题及思考题 参考答案 第 第二童 第四章 第四章 第六童 第六章 第十章 第八童 第八童 第十童 第士二音 第士二 第 第四萱 第士四童 第一章习题 静压强及其应用 1.用图示的U形压差计测量管道A点的压强,U形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞, 读数R=120mm,当地大气压pa=760mmHg,试求 (1)A点的绝对压强,Pa (2)A点的表压,mH2O 配密 习题1附图 习题2附图 2.为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量,采用图示的装置。测量时通入压缩空气,控制调节阀使空气 缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm,通气管距贮槽底面h=20cm,贮槽直径 为2m,液体密度为980kg/m。试求贮槽内液体的储存量为多少吨? 3.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880kg/m3。液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的 人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求 (1)人孔盖共受多少液柱静压力,以kg(表示 (2)槽底面所受的压强是多少Pa?
作业习题及思考题 参考答案 第一章 第一章 第二章 第二章 第三章 第三章 第四章 第四章 第五章 第五章 第六章 第六章 第七章 第七章 第八章 第八章 第九章 第九章 第十章 第十章 第十一章 第十一章 第十二章 第十二章 第十三章 第十三章 第十四章 第十四章 第一章 习 题 静压强及其应用 1. 用图示的U形压差计测量管道A点的压强，U形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞， 读数R=120mm，当地大气压pa=760mmHg，试求： (1) A点的绝对压强，Pa； (2) A点的表压，mH2O。 2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气 缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm，通气管距贮槽底面h=20cm，贮槽直径 为2m，液体密度为980kg/m。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？ 3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m3。液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为500mm的 人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求： (1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以kg(f)表示； (2) 槽底面所受的压强是多少Pa？
4.附图为一油水分离器。油与水的混合物连续进入该器,利用密度不同使油和水分层。油由上部溢 出,水由底部经一倒U形管连续排出。该管顶部用一管道与分离器上方相通,使两处压强相等。已知 观察镜的中心离溢油口的垂直距离Hs=500mm,油的密度为780kgm3,水的密度为1000kg/m3。今欲 使油水分界面维持在观察镜中心处,问倒U形出口管顶部距分界面的垂直距离H应为多少? 因液体在器内及管内的流动缓慢,本题可作静力学处理。 压强平衡管 观察键 习题4附图 习题5附图 5用一复式U形压差计测定水管A、B两点的压差。指示液为汞,其间充满水。今测得hl=1.20m,h2 03m,h3=130m,h4=0.25m,试以N/m为单位表示A、B两点的压差△p 6.附图为一气柜,其内径9m,钟罩及其附件共重10吨,忽略其浸在水中部分所受之浮力,进入气柜 的气速很低,动能及阻力可忽略。求钟罩上浮时,气柜内气体的压强和钟罩内外水位差△h(即“水 封高”)为多少 7.附图所示的汽液直接接触混合式冷凝器,蒸汽被水冷凝后,凝液与水沿大气腿流至地沟排出,现 已知器内真空度为82kPa,当地大气压为100kPa,问其绝对压为多少Pa?并估计大气腿内的水柱高度 H为多少米? 8.如图所示,在A、B两容器的上、下各接一压差计,两压差计的指示液相同,其密度均为p。容器 及测压导管中均充满水,试求 (1)读数R与H之间的关系; (2)A点和B点静压强之间的关系 *9测量气体的微小压强差,可用附图所示的双液杯式微差压计。两杯中放有密度为p1的液体,U形 管下部指示液密度为ρ2,管与杯的直径之比d/D。试证气罐中的压强pB可用下式计算: PR=Pa-hg(p,-P,)-hgp, *10.试利用流体平衡的一般表达式(1-9),推导大气压p与海拔高度h之间的关系。设海平面处的大气 压强为pa,大气可视作等温的理想气体
4. 附图为一油水分离器。油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。油由上部溢 出，水由底部经一倒U形管连续排出。该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。已知 观察镜的中心离溢油口的垂直距离Hs=500mm，油的密度为780kg/m3，水的密度为1000kg/m3。今欲 使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒U形出口管顶部距分界面的垂直距离H应为多少？ 因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。 5. 用一复式U形压差计测定水管A、B两点的压差。指示液为汞，其间充满水。今测得h1 =1.20m，h2 =0.3m，h3 =1.30m，h4 =0.25m，试以N/m 为单位表示A、B两点的压差Δp。 6. 附图为一气柜，其内径9m，钟罩及其附件共重10吨，忽略其浸在水中部分所受之浮力，进入气柜 的气速很低，动能及阻力可忽略。求钟罩上浮时，气柜内气体的压强和钟罩内外水位差Δh (即“水 封高”)为多少？ 7. 附图所示的汽液直接接触混合式冷凝器，蒸汽被水冷凝后，凝液与水沿大气腿流至地沟排出，现 已知器内真空度为82kPa，当地大气压为100kPa，问其绝对压为多少Pa？并估计大气腿内的水柱高度 H为多少米？ 8. 如图所示，在A、B两容器的上、下各接一压差计，两压差计的指示液相同，其密度均为ρi。容器 及测压导管中均充满水，试求： (1) 读数R与H之间的关系； (2) A点和B点静压强之间的关系。 *9. 测量气体的微小压强差，可用附图所示的双液杯式微差压计。两杯中放有密度为ρ1的液体，U形 管下部指示液密度为ρ2，管与杯的直径之比d/D。试证气罐中的压强pB 可用下式计算： *10. 试利用流体平衡的一般表达式(1-9)，推导大气压p与海拔高度h之间的关系。设海平面处的大气 压强为pa，大气可视作等温的理想气体
习题8附图 习题9附图 质量守恒 1l某厂用Φ114×45m的钢管输送压强p=2MPa(绝压)、温度为20℃的空气,流量为6300Nm3/h(N指 标准状况,o℃,latm)。试求空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 机械能守恒 12.水以60m3/h的流量在一倾斜管中流过,此管的内径由100mm突然扩大到200mm,见附图。A、B 两点的垂直距离为02m。在此两点间连接一U形压差计,指示液为四氯化碳,其密度为1630kgm3 若忽略阻力损失,试求 (1)U形管两侧的指示液液面哪侧高,相差多少mm (2)若将上述扩大管道改为水平放置,压差计的读数有何变化? ∈扌 习题12附图 习题13附图 13.某鼓风机吸入管直径为200mm,在喇叭形进口处测得U形压差计读数R=25mm,指示剂为水。若 不计阻力损失,空气的密度为12kg/m3,试求管道内空气的流量 14.图示为马利奧特容器,其上部密封,液体由下部小孔流出。当液体流出时,容器上部形成负压, 外界空气自中央细管吸入。试以图示尺寸计算容器内液面下降0.5m所需的时间。小孔直径为l0mm 设小孔的孔流系数Co=062
质量守恒 11. 某厂用Ф114×4.5mm的钢管输送压强p=2MPa(绝压)、温度为20℃的空气，流量为6300Nm3 /h(N指 标准状况，0℃，1atm)。试求空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 机械能守恒 12. 水以60m3 /h的流量在一倾斜管中流过，此管的内径由100mm突然扩大到200mm，见附图。A、B 两点的垂直距离为0.2m。在此两点间连接一U形压差计，指示液为四氯化碳，其密度为1630kg/m3。 若忽略阻力损失，试求： (1) U形管两侧的指示液液面哪侧高，相差多少mm？ (2) 若将上述扩大管道改为水平放置，压差计的读数有何变化？ 13. 某鼓风机吸入管直径为200mm，在喇叭形进口处测得U形压差计读数R=25mm，指示剂为水。若 不计阻力损失，空气的密度为1.2kg/m3，试求管道内空气的流量。 14. 图示为马利奥特容器，其上部密封，液体由下部小孔流出。当液体流出时，容器上部形成负压， 外界空气自中央细管吸入。试以图示尺寸计算容器内液面下降0.5m所需的时间。小孔直径为10mm。 设小孔的孔流系数C0=0.62
习题14附图 习题15附图 15.水以377×10-3m3/s的流量流经一扩大管段。细管直径d=40mm,粗管直径D=80mm,倒U形压差 计中水位差R=170mm。求水流经该扩大管段的阻力损失H以JN表示 16.图示为30℃的水由高位槽流经直径不等的两管段。上部细管直径为20mm,下部粗管直径为 36mm。不计所有阻力损失,管路中何处压强最低?该处的水是否会发生汽化现象? *17在一水平管道中流着密度为p的液体,收缩管前后的压差为(p-p2),管截面积为A1及A2。忽略阻 力损失,试列出流速u1和u2的计算式。 习题16附 图 习题17附图 动量守恒 l8水由喷嘴喷入大气,流量V=00235m3s,d1=8σmm,d2=40mm,p1=0.8MPa(表压)。求水流对喷嘴 的作用力。 习题18附图 习题19附图 19.流体流经突然扩大管道时伴有机械能损失(见附图)。试用动量守恒定律证明 A 其中A1、A2分别为1,2截面面积,u为小管中的流速 提示:可假定Fn=p1(A2-^A1),并忽略管壁对流体的摩擦阻力Fr
15. 水以3.77×10-3m3 /s的流量流经一扩大管段。细管直径d=40mm，粗管直径D=80mm，倒U形压差 计中水位差R=170mm。求水流经该扩大管段的阻力损失Hf，以J/N表示。 16. 图示为30℃的水由高位槽流经直径不等的两管段。上部细管直径为20mm，下部粗管直径为 36mm。不计所有阻力损失，管路中何处压强最低？该处的水是否会发生汽化现象？ *17. 在一水平管道中流着密度为ρ的液体，收缩管前后的压差为(p1 -p2 )，管截面积为A1及A2。忽略阻 力损失，试列出流速u1和u2的计算式。 动量守恒 18. 水由喷嘴喷入大气，流量V=0.025m3 /s，d1=80mm，d2=40mm，p1=0.8MPa(表压)。求水流对喷嘴 的作用力。 19. 流体流经突然扩大管道时伴有机械能损失(见附图)。试用动量守恒定律证明 其中A1、A2分别为1,2截面面积，u1为小管中的流速。 提示：可假定Fn=p1 (A2 -A1 )，并忽略管壁对流体的摩擦阻力Ff
*20.水由直径为004m的喷口流出,流速为u-20m/s。另一股水流以u=0.5m的流速在喷嘴外 的导管环隙中流动,导管直径为D=010m。设图中截面1各点虚拟压强P1相同,截面2处流速分布均 匀,并忽略截面1至2间管壁对流体的摩擦力,求: (1)截面2处的水流速度u2; (2)图示U形压差计的读数R。 习题20附图 习题21附图 流动的内部结构 21.活塞在气缸中以0.8m/s的速度运动,活塞与气缸间的缝隙中充满润滑油。已知气缸内径 D=100mm,活塞外径d=9996mm,宽度l=120mm,润滑油粘度为100mPa·s。油在气缸壁与活塞侧面 之间的流动为层流,求作用与活塞侧面的粘性力。 *22.图示为一毛细管粘度计,刻度a至b间的体积为35×10-31,毛细管直径为1mm。若液体由液面a降 至b需要80s,求此液体的运动粘度。 提示:毛细管两端b和c的静压强都是latm,a与b间的液柱静压及毛细管表面张力的影响均忽略不 计 *23.湍流时圆管的速度分布经验式为 u/u R 试计算(1)uma之值:(2)动能校正系数a之值 *24.粘度为μ、密度为ρp的液膜沿垂直平壁自上而下作均速层流流动,平壁的宽度为B,高度为H。现 将座标原点放在液面处,取液层厚度为y的一层流体作力平衡。该层流体所受重力为(yBH)pg。此层 流体流下时受相邻液层的阻力为τBH。求剪应力τ与y的关系。并用牛顿粘性定律代入,以推导液 层的速度分布。并证明单位平壁宽度液体的体积流量为 v Esu 2 pge m3/(s:m) 式中δ为液膜厚度
*20. 水由直径为0.04m的喷口流出，流速为uj=20m/s。另一股水流以us=0.5m/s 的流速在喷嘴外 的导管环隙中流动，导管直径为D=0.10m。设图中截面1各点虚拟压强P1相同，截面2处流速分布均 匀，并忽略截面1至2间管壁对流体的摩擦力，求： (1) 截面2处的水流速度u2； (2) 图示U形压差计的读数R。 流动的内部结构 21. 活塞在气缸中以0.8m/s的速度运动，活塞与气缸间的缝隙中充满润滑油。已知气缸内径 D=100mm，活塞外径d=99.96mm，宽度l=120mm，润滑油粘度为100mPa·s。油在气缸壁与活塞侧面 之间的流动为层流，求作用与活塞侧面的粘性力。 *22. 图示为一毛细管粘度计，刻度a至b间的体积为3.5×10-3 l，毛细管直径为1mm。若液体由液面a降 至b需要80s，求此液体的运动粘度。 提示：毛细管两端b和c的静压强都是1atm，a与b间的液柱静压及毛细管表面张力的影响均忽略不 计。 *23. 湍流时圆管的速度分布经验式为 试计算(1) 之值；(2)动能校正系数α之值。 *24. 粘度为μ、密度为ρ的液膜沿垂直平壁自上而下作均速层流流动，平壁的宽度为B，高度为H。现 将座标原点放在液面处，取液层厚度为y的一层流体作力平衡。该层流体所受重力为(yBH)ρg。此层 流体流下时受相邻液层的阻力为τBH。求剪应力τ与y的关系。并用牛顿粘性定律代入，以推导液 层的速度分布。并证明单位平壁宽度液体的体积流量为 式中δ为液膜厚度
习题22附图 习题24附图 管路计算 25.某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为5omm的水煤气管(ε=0.2mm)。管下端 装有一带滤水网的底阀,泵吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长8m,其间有一个90 标准弯头。试估计当泵的吸水量为20m3/h时真空表的读数为多少kPa?操作温度为20℃。 又问当泵的吸水量增加时,该真空表的读数是增大还是减少? 26.一高位槽向用水处输水,上游用管径为50mm水煤气管,长80m,在途中设90°弯头5个。然后突 然收缩成管径为40mm的水煤气管,长20m,设有12开启的闸阀一个。水温20℃,为使输水量达 3×10-3m3/s,求高位槽的液位高度z。 真空表O 00) 习题25附图 习题26附图 27用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送至敞口高位槽。输送流量为00m3/min,输送管路为 Φ38×3mm无缝钢管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m,在压送过程中设为不变。管路总长 20m,设有一个闸阀(全开),8个标准90°弯头。求压缩空气所需的压强为多少MPa(表压)? 操作温度下硫酸的物性为p=1830kgm3,p=12mPa·s
管路计算 25. 某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为50mm的水煤气管(ε=0.2mm)。管下端 装有一带滤水网的底阀，泵吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长8m，其间有一个90° 标准弯头。试估计当泵的吸水量为20m3 /h时真空表的读数为多少kPa？操作温度为20℃。 又问当泵的吸水量增加时，该真空表的读数是增大还是减少？ 26. 一高位槽向用水处输水，上游用管径为50mm水煤气管，长80m，在途中设90°弯头5个。然后突 然收缩成管径为40mm的水煤气管，长20m，设有1/2开启的闸阀一个。水温20℃，为使输水量达 3×10-3m3 /s，求高位槽的液位高度z。 27. 用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送至敞口高位槽。输送流量为0.10m3 /min，输送管路为 Ф38×3mm无缝钢管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m，在压送过程中设为不变。管路总长 20m，设有一个闸阀(全开)，8个标准90°弯头。求压缩空气所需的压强为多少MPa(表压)？ 操作温度下硫酸的物性为ρ=1830kg/m3，μ=12 mPa·s
压缩空气 习题27附图 习题28附图 *28.粘度为30mPa·s、密度为900gm3的液体自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。两容器均 为敞口,液面视作不变。管路中有一阀门,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长 度)。当阀全关时,阀前、后的压强计读数分别为009MPa与0045MPa。现将阀门打开至1/4开度,阀 门阻力的当量长度为30m。试求: (1)管路的流量 (2)阀前、阀后压强计的读数有何变化? 29在20℃下苯由高位槽流入某容器中,其间液位差5m且视作不变,两容器均为敞口。输送管为 Φ32×3mm无缝钢管(ε=005mm),长100m(包括局部阻力的当量长度),求流量。 *30.某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为2m,c/d=0.0004。烟气在烟囱内的平均 温度为200℃,在此温度下烟气的密度为067kg/m3,粘度为0.026mPa·s,烟气流量为8000m3h 在烟囱高度范围内,外界大气的平均密度为1.15kg/m3,设烟囱内底部的压强低于地面大气压 20mmH20,求此烟囱应有多少高度 试讨论用烟囱排气的必要条件是什么?增高烟囱高度对烟囱内底部压强有何影响? 31.某水槽的截面积A=3m2,水深2m。底部接一管子Φ32×3mm,管长10m(包括所有局部阻力当量 长度),管道摩擦系数λ=0.022。开始放水时,槽中水面与出口高差H为4m,试求水面下降一米所需的 时间。 燃烧炉 习题30附图 习题31附图 32.附图所示管路,用一台泵将液体从低位槽送往高位槽。输送流量要求为2.5×10-3m3/s。高位槽上 方气体压强为02MPa(表压),两槽液面高差为6m,液体密度为1100gm3。管道q40×3mm,总长(包 括局部阻力)为50m,摩擦系数λ为0024。求泵给每牛顿液体提供的能量为多少
*28. 粘度为30 mPa·s、密度为900kg/m3的液体自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。两容器均 为敞口，液面视作不变。管路中有一阀门，阀前管长50m，阀后管长20m (均包括局部阻力的当量长 度)。当阀全关时，阀前、后的压强计读数分别为0.09MPa与0.045MPa。现将阀门打开至1/4开度，阀 门阻力的当量长度为30m。试求： (1)管路的流量； (2)阀前、阀后压强计的读数有何变化？ 29. 在20℃下苯由高位槽流入某容器中，其间液位差5m且视作不变，两容器均为敞口。输送管为 Ф32×3mm无缝钢管(ε=0.05mm)，长100m(包括局部阻力的当量长度)，求流量。 *30. 某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为2m，ε/d=0.0004。烟气在烟囱内的平均 温度为200℃，在此温度下烟气的密度为0.67kg/m3，粘度为0.026 mPa·s，烟气流量为80000m3/h。 在烟囱高度范围内，外界大气的平均密度为1.15kg/m3，设烟囱内底部的压强低于地面大气压 20mmH20，求此烟囱应有多少高度？ 试讨论用烟囱排气的必要条件是什么？增高烟囱高度对烟囱内底部压强有何影响？ *31. 某水槽的截面积A=3m2，水深2m。底部接一管子Ф32×3mm，管长10m(包括所有局部阻力当量 长度)，管道摩擦系数λ=0.022。开始放水时，槽中水面与出口高差H为4m，试求水面下降一米所需的 时间。 32. 附图所示管路，用一台泵将液体从低位槽送往高位槽。输送流量要求为2.5×10-3m3 /s。高位槽上 方气体压强为0.2MPa(表压)，两槽液面高差为6m，液体密度为1100kg/m3。管道φ40×3mm，总长(包 括局部阻力)为50m，摩擦系数λ为0.024。求泵给每牛顿液体提供的能量为多少？
习题32附图 习是 题33附图 *33.两敞口容器其间液面差6m,底部用管道相联。A槽底部出口有一直径600mm、长3000m的管道 BC,然后用两根支管分别与下槽相通。支管CD与CE的长度皆为2500m,直径均为250mm。若已知摩 擦系数均为004,试求A槽向下槽的流量。设所有的局部阻力均可略去 *34.水位恒定的高位槽从C、D两支管同时放水。AB段管长6m,内径4mm。BC段长15m,内径 25mm。BD段长24m,内径25mm。上述管长均包括阀门及其它局部阻力的当量长度,但不包括出口 动能项,分支点B的能量损失可忽略,试求 (1)D、C两支管的流量及水槽的总排水量 (2)当D阀关闭,求水槽由C支管流出的出水量 设全部管路的摩擦系数均可取0.03,且不变化,出口损失应另作考虑 习题34附图 习题35附图 *35.某水槽的液位维持恒定,水由总管A流出,然后由B、C两支管流入大气。已知B、C两支管的内 径均为20mm,管长lB=2m, lo=4m。阀门以外的局部阻力可以略去。 (1)B、C两阀门全开(=0.17)时,求两支管流量之比 (2)提高位差H,同时关小两阀门至1A4开(=24),使总流量保持不变,求B、C两支管流量之比; (3)说明流量均布的条件是什么? 设流动以进入阻力平方区,两种情况下的λ=0028,交点O的阻力可忽略。 *36.欲将500kgh的煤气输送100公里,管内径为300mm,管路末端压强为0.5MPa(绝压),试求管路 起点需要多大的压强 设整个管路中煤气的温度为20℃,λ=0016,标准状态下煤气的密度 为0:5kgm3 流量测量 37在一内径为300mm的管道中,用毕托管来测定平均分子量为60的气体流速。管内气体的温度为 40℃,压强为101.3kPa,粘度o02mPa·s。已知在管道同一横截面上测得毕托管最大读数为 30mmH2O。问此时管道内气体的平均速度为若干?
*33. 两敞口容器其间液面差6m，底部用管道相联。A槽底部出口有一直径600mm、长3000m的管道 BC，然后用两根支管分别与下槽相通。支管CD与CE的长度皆为2500m，直径均为250mm。若已知摩 擦系数均为0.04，试求A槽向下槽的流量。设所有的局部阻力均可略去。 *34. 水位恒定的高位槽从C、D两支管同时放水。AB段管长6m，内径41mm。BC段长15m，内径 25mm。BD段长24m，内径25mm。上述管长均包括阀门及其它局部阻力的当量长度，但不包括出口 动能项，分支点B的能量损失可忽略，试求： (1)D、C两支管的流量及水槽的总排水量； (2)当D阀关闭，求水槽由C支管流出的出水量； 设全部管路的摩擦系数均可取0.03，且不变化，出口损失应另作考虑。 *35. 某水槽的液位维持恒定，水由总管A流出，然后由B、C两支管流入大气。已知B、C两支管的内 径均为20mm，管长lB = 2m， lO = 4m。阀门以外的局部阻力可以略去。 (1)B、C两阀门全开(ζ=0.17)时，求两支管流量之比； (2)提高位差H，同时关小两阀门至1/4开(ζ=24)，使总流量保持不变，求B、C两支管流量之比； (3)说明流量均布的条件是什么？ 设流动以进入阻力平方区，两种情况下的λ=0.028，交点O的阻力可忽略。 *36. 欲将5000kg/h的煤气输送100公里，管内径为300mm，管路末端压强为0.15MPa(绝压)，试求管路 起点需要多大的压强？ 设整个管路中煤气的温度为20℃，λ=0.016，标准状态下煤气的密度 为0.85kg/m3。 流量测量 37. 在一内径为300mm的管道中，用毕托管来测定平均分子量为60的气体流速。管内气体的温度为 40℃，压强为101.3kPa，粘度0.02mPa·s。已知在管道同一横截面上测得毕托管最大读数为 30mmH2O。问此时管道内气体的平均速度为若干？
38.在一直径为5cm的管道上装一标准的孔板流量计,孔径为25mm,U形管压差计读数为 220mmHg。若管内液体的密度为100kgm3,粘度为06mPa·s,试计算液体的流量 39.有一测空气的转子流量计,其流量刻度范围为400-4000/h,转子材料用铝制成(p铝 =2670kg/m3),今用它测定常压20℃的二氧化碳,试问能测得的最大流量为若干lh? 非牛顿流体流动 40.图示为钢板表面涂塑过程,钢板宽度为lm,以0.5m/s的速度移动。板与模口的间隙为0.001m。在 加工温度下,塑料糊的流动特性服从幂律式 z=2500 d 求模口中塑料糊的剪切率、拉动该板所需的力和功率? 0. oIm 0.001m 习题40附图 41.用泵将容器中的蜂蜜以628×10-3m3/s的流量送往高位槽中,管路长(包括局部阻力的当量长度) l+le=20m,管径为0.lm,蜂蜜流动特性服从幂律 0.5 du 0.0 密度p=1250kg/m3,求泵需提供的能量Jkg L 习题41附图 习题42附图 42.已知融熔态巧克力浆的流动服从如下的卡森( Casson)方程 ty tn 式中μ∞为dudy很大的粘度,Pa·s。今由仪器测得40℃下巧克力浆的剪应力τ与剪切率dudy的关系 du/dy(1/s) 0.5 1.0 5.0 10.0 100 T(Pa) 34 42.1 83.2 123 377 659
38. 在一直径为5 cm的管道上装一标准的孔板流量计，孔径为25mm，U形管压差计读数为 220mmHg。若管内液体的密度为1050kg/m3，粘度为0.6 mPa·s ，试计算液体的流量。 39. 有 一 测 空 气 的 转 子 流 量 计 ， 其 流 量 刻 度 范 围 为 400—4000l/h， 转 子 材 料 用 铝 制 成 (ρ 铝 =2670kg/m3 )， 今用它测定常压20℃的二氧化碳，试问能测得的最大流量为若干l/h？ 非牛顿流体流动 40. 图示为钢板表面涂塑过程，钢板宽度为1m，以0.5m/s的速度移动。板与模口的间隙为0.001m。在 加工温度下，塑料糊的流动特性服从幂律式 求模口中塑料糊的剪切率、拉动该板所需的力和功率？ 41. 用泵将容器中的蜂蜜以6.28×10-3m3 /s的流量送往高位槽中，管路长(包括局部阻力的当量长度) l+le=20m，管径为0.1m，蜂蜜流动特性服从幂律 密度ρ=1250kg/m3，求泵需提供的能量J/kg？ 42. 已知融熔态巧克力浆的流动服从如下的卡森(Casson)方程： 式中μ∞为du/dy很大的粘度，Pa·s。今由仪器测得40℃下巧克力浆的剪应力τ与剪切率du/dy的关系 如下： du/dy (1/s) 0.5 1.0 5.0 10.0 50 100 τ(Pa) 34 42.1 83.2 123 377 659
试用最小二乘法求出式(a)中的屈服应力ty及粘度μ∞o 43.图示容器中盛有密度为p=1200kg/m3的芥末酱,容器底部有一直径d=10mm、长1m的直管。当容 器中液面不断下降至H=035m时,管壁处剪应力τw等于流体屈服应力τy,芥末酱在管内不再流 对管径为d、管长为L的管内流体作力平衡可得 d-+pg-d L=t tdL 式中△p为直管上下二端的压强差,试求该芥末酱的屈服应力τvo 44.已导出圆管内流动时的剪应力分布为式(1-63 △P r 若为幂律流体作层流流动, 联立(a)、(b两式积分,取边界条件r=R处,u=0。试证管内流体的速度分布为 △P n Rn1 2KI n+1 流量为 V=u(2rr)dr 0 (d) 试证管内平均流速为 △P n R 2Kl)3n+1 习题44附图 第一章思考题 1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?
试用最小二乘法求出式(a)中的屈服应力τy及粘度μ∞。 43. 图示容器中盛有密度为ρ=1200kg/m3的芥末酱，容器底部有一直径d=10mm、长1m的直管。当容 器中液面不断下降至H=0.35m时，管壁处剪应力τw等于流体屈服应力τy，芥末酱在管内不再流 动。 对管径为d、管长为L的管内流体作力平衡可得 式中Δp为直管上下二端的压强差，试求该芥末酱的屈服应力τy。 44. 已导出圆管内流动时的剪应力分布为式(1-63)， (a) 若为幂律流体作层流流动， (b) 联立(a)、(b)两式积分，取边界条件r=R处，u=0。试证管内流体的速度分布为 (c) 流量为 (d) 试证管内平均流速为 (e) 第一 章 思考题 1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?