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绪论1将密度为810㎏／m3的油与密度为1000㎏／m3的水充分混合成为均匀的乳浊液，测得乳浊液的密度为950㎏／m3。求乳浊液中油的质量分数。水和油混合前后体积无变化。（答：油的质量分数=0.2244）2每小时将200㎏过热氨气（压强为1200kPa）从95℃冷却，冷凝为饱和液氨。已知冷凝温度为30℃。采用冷冻盐水为冷凝冷却剂，盐水于2℃下进入冷凝冷却器，离开时为10℃。求每小时盐水的用量。热损失可以忽略不计。数据：95℃过热氨气的焓，kJ／㎏164730℃饱和液氨的焓，kJ／㎏3232℃盐水的焓，kJ／㎏6.810℃盐水的焓，kJ／㎏34（答：9735㎏／h）第一章流体流动（一）选择题1.如图1为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段，测得U形压差计的读数为R=R2，若两种情况下的水的流量相同，则（）①R1R2；②R1=R2；③R1R2；④R1=‐R2图12.图1所示表示的R值大小反映（）。①A、B两截面间压差值；②A-B截面间流动压降损失；③A、B两截面间动压头变化；④突然扩大或突然缩小流动损失3.一敞口容器，底部有一出（进）水管（如图2）。容器内水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5m水柱（流速u=3.132m/s）。图2-1图2-2（1）对图2-1，水由容器流入管内，则2点的表压P2=（）水柱。（a）1.5m；（b）1.0m；（c）0.75m；（d）0.5m（2）对图2-2，水由水管流入容器，则2点的表压P2=（）水柱。（a）2.0m；（b）1.5m；（c）1.0m；（d）0.75m4.层流与湍流的本质区别是（）。（A）湍流速度大于层流速度；（B）流道截面大的为湍流，截面小的为层流；（C）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；（D）层流无径向脉动，而湍流有径向有径向脉动5.如图3，若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为（）。（A）阀门打开时①②③；（B）阀门打开时①=②③；（C）阀门打开时①=②=③；（D）阀门打开时①②=③6.如图4，U形管压差计测得（）.（A）A、B间的阻力损失；（B）A、B间的压强差；（C）A、B间的位头差加阻力损失；（D）A、B间的位头差图3图47下图中的高位槽液面保持恒定，液体以一定的流量流经管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则：1．U形压差计读数（）（aR1R2；(b)R1=R2；(c)R1R2；(d)不定2．流体通过ab与cd段能量损失（）（a）hfabhfcd；(b)hfab=hfcd；(c)hfabhfcd；(d)不定8.并联管路，流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，u1，d1，l1和hf2及V2，u2，d2，l2和hf2。若d1=d2，l1=l2，则：（1）hf1/hf2=（）①2；②4；③1/2；④1/4；⑤1（2）当两段管道中流体均作滞留流动时，V1/V2=（）①2；②4；③8；④1/2；⑤1（3）当两段管道中流体均作滞留流动时，u1/u2=（）①2；②4；③1/2；④1/4；⑤1（4）当两段管道中流体均作湍留流动时，并取λ1=λ2，V1/V2=（）①2；②4；③8；④1/2；⑤1/4（5）当两段管道中流体均作湍留流动时，并取λ1=λ2，u1/u2=（）①2；②4；③1/2；④1/4；⑤1（二）填空题1.稳定流动中，流速只与_______有关就，而不稳定流动中，流速除与______有关外，还与_______有关。2.流体在圆管内作层流流动时，速度分布呈________，平均流速为管中心最大速度的_________。3.流体在圆管内层流流动的阻力与管壁粗糙度__________。4.U形管压差计用水作指示液就，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则表示压降为_______Pa，为使R读数增大，而△P不变，应更换一种密度比水的指示液。5.沿壁面流动的流体中有两个区域，一是__________，二是______________。6.米糠油在管中作层流流动，若流量不变：（1）u，d不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失____________；（2）l不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失______________；（3）d，l不变，油温升高，粘度为原来的1／2，则摩擦阻力损失______________；7.在流体阻力实验中，以水作工质所得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于________流体。8.当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布，应选用_________测量。9.并联管路的特点是：（A）并联各管路压降___________；（B）主管流量等于并联的各管段___________；（C）并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量_____________；10.层流时，管内平均流速是最大流速的_________倍，湍流时，管内平时流速是最大流速的________倍。11.流体在管内作层流流动，若仅增大管径，则摩擦系数_________，直管阻力变_________，计算局部阻力的当量长度变_________。12.流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5m／s，压降10Pa，Re为1000，向管中心处点速度为_________m／s，若流速增加为1m／s，则压降为_______Pa。13.一转子流量计，当流过水的流量为1m3／h时，测定该流量计进出口压降为20mmHg柱，当流量增加到1.5m3／h，问转子流量计进出口压降有什么变化__________。14.实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是__________。15.流体在直管内坐层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的__________。16通常边界层的范围是__________。17.如图，水从内径为d1的管段流向内径为d2的管段，已知d2=√2d1，d1管段流体的速度头为0.8m水柱，h1=0.7m水柱，（1）忽略流经AB段的能量损失，则h2=__________m水柱，h3=__________m水柱。（2）若流经AB段的能量损失为0.2m水柱，则h2=______m水柱，h3=_______m水柱。18.如图，水的流量为42.4m3/h，A、B两截面的内径分别为dA=50mm,db=100mm,A、B两截面的压强计读数分别是PA=53.5kN/m2，PB=60kN/m2，那么水的流动方向是从_____流向_____，判断依据是_____。（三）计算题1．本题附图为远距离测量控制装置，用以测定各分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H=1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820㎏／m3。试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离h。（答：h=0.418m）2．根据本题附图所示的微差计的读数，计算管路中气体的表压强p0压强计中以油和水为指示液，其密度分别为920㎏／m3及998㎏／m3，U管中油、水交界面高度差R=300mm。两夸大室的内径D均为60mm，U管内径d为6mm。当管路内气体压强等于大气压时，两夸大室液面平齐。（答：p=2.57×102Pa（表压））3．用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路直径均为φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表读数均为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按∑hf，1=2u2与∑hf，2=10u2计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排除管的流速m／s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa（表压）。试求泵的有效功率。（答：Ne=2.26kW）4．用压缩空气将密度为1100㎏／m3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽，两槽的液面保持恒定。管路直径均为φ60mm×3.5mm，其他尺寸见本题附图。各管段的能量损失为∑hf，AB=∑hf，CD=u2，∑hf，BC=1.18u2。两压差计中的指示液均为水银。试求当R1=45mm，h=200mm时：（1）压缩空气的压强p1为若干？（2）U管压差计读数R2为多少？（答：（1）1.23×105Pa（表压）；（2）610mm）5．如图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15m处安有以水银为指示液的U管压差计，其一臂与管道相连，；另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。（1）当闸阀关闭时，测得R=600mm、h=1500mm；当闸阀部分开启时，测得R=400mm、h=1400mm。摩擦系数λ可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为0.5。问每小时从管中流出水若干立方米？（2）当闸阀全开时，U管压差计测压处的静压强为若干（Pa，表压）？闸阀全开时，le／d≈15，摩擦系数仍可取0.025。（答：（1）88.5m3／h；（2）3.30×104Pa（表压））6．在两座尺寸相同的吸收塔内，各填充不同的填料，并以相同的管路并联组合，每条支管上均装有闸阀，两支管的管长均为5m（包括除了闸阀以外的管件局部阻力的当量长度），管内径为200mm。通过填料层的能量损失可分别折算为5u12与4u22，式中u为气体在管内的流速m／s。气体在支管内流动的摩擦系数λ=0.02。管路的气体总流量为0.3m3／s。试求：（1）当闸阀全开时，两塔的通气量；（2）附图中AB的能量损失。（答：（1）Vs1=0.142m3／s，Vs2=0.158m3／s；（2）108.6J／kg）7．在φ38mm×2.5mm的管路上装有标准孔板流量计，孔板的孔径为16.4mm，管中流动的是20℃的甲苯，采用角接取压法用U管压差计测量孔板两测的压强差，以水银为指示液，测压连接管中充满甲苯。现测得U管压差计的读数为600mm，试计算管中甲苯的流量为若干（kg／h）?(答：5427kg／h)