DOC《绪论》

(2)吸入口截面的表压. 解 管内径,水密度 截面处的表压,水槽表面(表压) (1) 从为基准面, 压头损失 水的流量 (2) 从 流体的黏度 【1-21】当温度为20℃及60℃时,从附录查得水与空气的黏度各为多少?说明黏度与温度的关系. 解20℃60℃ 水 空气 水温度升高,黏度减小;

空气温度升高,黏度增大. 雷诺数与流体流动类型 【1-22】 25℃的水在内径为50mm的直管中流动,流速为2m/s.试求雷诺数,并判断其流动类型. 解25℃,水的黏度,密度,管内径,流速 【1-23】 (1)温度为20℃、流量为的水,在的直管中流动,试判断流动类型;

(2)在相同的条件下,水改为运动黏度为的油,试判断流动类型. 解(1) 流速 雷诺数 (2) 雷诺数 【1-24】 20℃的水在的直管内流动.试求:(1)管中水的流量由小变大,当达到多少时,能保证开始转为稳定湍流;

(2)若管内改为运动黏度为的某种液体,为保持层流流动,管中最大平均流速应为多少? 解(1) 水,20℃, 体量流量 (2) 管内流体流动的摩擦阻力损失 【1-25】如习题1-25附图所示,用U形管液柱压差计测量等直径管路从截面A到截面B的摩擦损失.若流体密度为,指示液密度为,压差计读数为R.试推导出用读数R计算摩擦损失的计算式. 解 从截面A到截面B列伯努利方程,截面A为基准面,则得 液柱压差计1-1为等压面 由式得 此式即为用U形管压差计测量流体在两截面之间流动的摩擦损失的计算式. 【1-26】如习题1-26附图所示,有的水平管与垂直管,其中有温度为20℃的水流动,流速为.在截面A与截面B处各安装一个弹簧压力表,两截面的距离为6m,管壁的相对粗糙度.试问这两个直管上的两个弹簧压力表读数的差值是否相同?如果不同,试说明其原因. 如果用液柱压差计测量压力差,则两个直管的液柱压力计的读数R是否相同?指示液为汞,其密度为. 解 已知管内径,水的温度t=20℃ 密度,黏度,流速 雷诺数 湍流 管壁相对粗糙度 查得摩擦系数 这两个直管的摩擦阻力损失相同,为(1) 弹簧压力表读数之差值 ①水平管 在A、B两截面列伯努利方程 因,故得 ②垂直管 在A、B两截面间列伯努利方程,以截面A为基准面, 上述计算结果表明,垂直管的大于水平管的.这是因为流体在垂直管中从下向上流动时,位能增大而静压能减小. (2)U形管液柱压差计的读数R ①水平管与前面相同,由伯努利方程得 另从U形管压差计等压面处力的平衡,求得 由式与式,求得 ②垂直管与前面相同,由伯努利方程得 另从U形管压差计等压面处力的平衡,求得 由式,求得 从上述推导可知,垂直管与水平管的液柱压差计的读数R相同.有了读数R值,就可以分别用式求得水平管及垂直管的. 【1-27】有一输送水的等直径(内径为d)垂直管路,在相距H高度的两截面间安装一U形管液柱压差计.当管内水的流速为时,测得压差计中水银指示液读数为R.当流速由增大到时,试求压差计中水银指示液读数是R的多少倍.设管内水的流动处于粗糙管完全湍流区. 解 从习题2-25与习题2-28可知,U形管液柱压差计的读数R与两截面间流体流动的摩擦损失成正比,即. 又知道,在粗糙管完全湍流区为阻力平方区,即摩擦损失与流体流速的平方成正比,. 由上述分析可知 因此 【1-28】水的温度为10℃,流量为,在直径、长为100m的直管中流动.此管为光滑管.(1)试计算此管路的摩擦损失;