日校流体例题09

例题例题 某水泵进口管处真空表读数为某水泵进口管处真空表读数为650mmHg650mmHg，出口管处压力，出口管处压力表读数为表读数为2.5at2.5at。试问水泵前后水的压强差为多少。试问水泵前后水的压强差为多少atat，多少，多少m m水柱？水柱？解：解：练习练习 如图所示，在充满水的两密闭如图所示，在充满水的两密闭容器容器A A和和B B的上、下两侧各连接管径、高的上、下两侧各连接管径、高度均不相同的压差计。各连接管中充满度均不相同的压差计。各连接管中充满水，试回答（大于、小于、等于水，试回答（大于、小于、等于).).(1)pApC(2)pMpN(3)HRCCnextABR1m2m3.2m 练习练习 如图所示的容器中贮有密度为如图所示的容器中贮有密度为1250kgm-3的液体，的液体，液面高度为液面高度为3.2m。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的分别为分别为2m及及1m，容器上部空间的压力（表压）为，容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa。试求：试求：（1）压差计读数（指示液密度为）压差计读数（指示液密度为1400kgm-3）；）；（2）A、B两个弹簧压力表的读数。两个弹簧压力表的读数。next（1）uA=60/(36000.7850.12）=2.12ms-1 uB=uA(dA/dB)2=0.531ms-1 pA+gzA+uA2/2=pB+gzB+uB2/2 (pB+gzB)-(pA+gzA)=(uA2-uB2)/2=2110Nm-2 即指示液界面左高右低，即指示液界面左高右低，又又 R(i-)g=(pB+gzB)-(pA+gzA)R=0.342m（2）(pB+gzB)-(pA+gzA)=(uA2-uB2)/2不变，不变，R不变不变例题例题 已知已知：V水水=60m3h-1，dA=100mm，dB=200mm，i=1630kgm-3，忽略阻力忽略阻力损失失。求：（求：（1 1）指示液哪侧高，）指示液哪侧高，R=?R=?（2 2）水平放置，）水平放置，R R有何变化？有何变化？ABR0.2mnextBRA练习练习（1）液体由）液体由AB，R=R1，由由BA，R=R2，则，则R1R2R1=R2R1R2R1=-R2(2)图示图示R值大小反映值大小反映A、B间压差；间压差；A、B间压降损失；间压降损失；A、B间动能变化；间动能变化；变径流动损失。变径流动损失。next例题例题已知鼓风机吸入管直径为已知鼓风机吸入管直径为200mm，R=15mmH2O，空气空气=1.2kgm-3，忽略阻力。，忽略阻力。求：管道内空气流量。求：管道内空气流量。解：解：RPap 例题例题 图示为马利奥特容器，当液体从图示为马利奥特容器，当液体从A A流出时容器上部产生流出时容器上部产生真空，外面的空气即从真空，外面的空气即从B B管吸入。试根据图示尺寸（均为管吸入。试根据图示尺寸（均为mmmm）计算）计算液面排至液面排至A A所需时间。忽略阻力。所需时间。忽略阻力。解：解：在在a-oa-o列柏式得列柏式得ha设某时刻液面高度为设某时刻液面高度为h h，从从h h液面至液面至0 0列瞬时柏式，列瞬时柏式，可得可得haR1R2LLacdb例题例题 已知已知abab与与cdcd长度相等，管径与管壁粗糙度相同。长度相等，管径与管壁粗糙度相同。R1R2R1R2R1R2不确定不确定 hfabhfcdhfabhfcdhfabhfcd不确定不确定pabpcdpabpcdpabpcd不确定不确定ab段压差值段压差值ab段位能变化段位能变化ab段流动能量损失段流动能量损失ab段压差值及流动能量损失段压差值及流动能量损失（1 1）U U型压差计读数型压差计读数（2 2）液体通过）液体通过abab与与cdcd段能量损失段能量损失（3 3）abab与与cdcd两段压差两段压差（4 4）R R1 1表示表示next已知：已知：p1=1kgf/cm2，p2=2kgf/cm2，H=15mH2O。求：判断阀门打开时液体流向。求：判断阀门打开时液体流向。解解：（：（1）用各液面总能量来判断）用各液面总能量来判断（2）假设流向）假设流向12例题例题已知已知d1=2d2，l1=2l2，则，则（1）因阀门阻力系数增加，因阀门阻力系数增加，wfA-BV解：解：在在1-21-2（出口外侧）间列柏式（出口外侧）间列柏式 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内流量、阀门前后压力表读数内流量、阀门前后压力表读数pA、pB、摩擦损失摩擦损失wf（包括包括出口）如何变化？出口）如何变化？不变不变不变不变例例 简单管路的操作型问题分析举例简单管路的操作型问题分析举例不变不变不变不变结论结论：局部阻力系数局部阻力系数使使流量流量 下游阻力下游阻力使上游压强使上游压强 上游阻力上游阻力使下游压强使下游压强 阻阻力力损损失失总总是是表表现现为为流流体体机械能的降低机械能的降低 next现将支路现将支路1 1上的阀门上的阀门k1关小，则下列流动参数将如何变化？关小，则下列流动参数将如何变化？(1)(1)总管流量总管流量V V、支管支管1 1、2 2、3 3的流量的流量V1、V2、V3；(2)(2)压力表读数压力表读数pA、pB。例例 复杂管路的操作型问题分析复杂管路的操作型问题分析解：可用前例结论分析：解：可用前例结论分析：k1关小关小V1、（上游）、（上游）pA、（下游）、（下游）pB V2、V3、(但是但是)V11pApB1k1 22k2A3k3B 2结论：结论：并联管路中关小支路阀门使并联管路中关小支路阀门使 所在支管的流所在支管的流量下降，与之平行的量下降，与之平行的 支管内流量上升，但总流量支管内流量上升，但总流量还是下还是下 降。降。next 练练习习 如如图图所所示示的的输输水水系系统统中中，现现仅仅将将B阀阀部部分分关关小小，而而其它不变，试回答（变大，变小，不变）。其它不变，试回答（变大，变小，不变）。AuB（）；）；BuC（）；）；CuA（）；）；Dhf2-3()；E.hfO-3()；F.hf2-O()；G.hf1-3();H.hf1-O()。123O uA uB A B C uCB关小关小pouA、uC变小变小变小变小变大变大不变不变变小变小变大变大（此时阀门（此时阀门为决定因素）为决定因素）不变不变变大变大next解：解：假设垂直小管中流体静止假设垂直小管中流体静止例题例题流向判断流向判断喉喉径径内内径径与与水水管管内内径径之之比比为为0.8。若若忽忽略略水水在在管管中中流流动动时时的能量损失的能量损失，试判断垂直小管中水的流向。，试判断垂直小管中水的流向。111m2 4 大气大气 2 41m3322nextEt2 He需需故泵可用故泵可用u1=u2=0,p1(表)=p2(表)=0,z1=0（2）Q原原Q新新操作性问题操作性问题计算计算 举例（略）举例（略）例例 某泵转速某泵转速n=2900r.p.m.（转转/min），其特性方程），其特性方程为为 。当泵的出口阀全开时，管路特性方程为。当泵的出口阀全开时，管路特性方程为，式中，式中V的单位为的单位为m3/h，H及及He的单位均为的单位均为m。求：求：（1）阀全开时，泵的输水量为多少？）阀全开时，泵的输水量为多少？（2）要求所需供水量为上述供水量的）要求所需供水量为上述供水量的75%时：时：a若采用出口阀调节，节流损失的压头为多少若采用出口阀调节，节流损失的压头为多少m水柱？水柱？b若采用变速调节，则泵的转速应为多少若采用变速调节，则泵的转速应为多少r.p.m.？解：解：（1）泵特性曲线泵特性曲线管路特性曲线管路特性曲线VV H He(2)a.采用调节出口阀门的方法采用调节出口阀门的方法节流损失节流损失b.采用调节转速的方法采用调节转速的方法VV 注意：注意：以下解法错误以下解法错误!。泵特性曲线泵特性曲线管路特性曲线管路特性曲线新转速下泵的特性曲线方程为：新转速下泵的特性曲线方程为：n=2900n=2441abc等效率点等效率点 第一章第一章 小结小结 静力学方程式静力学方程式()2112zzgpp-+=r r 连续性方程连续性方程222111AuAur rr r=（稳定流动）（稳定流动）2211AuAu=（不可压缩流体）（不可压缩流体）222211dudu=（圆管内）（圆管内）机械能衡算机械能衡算 方程方程fehpugzwpugz+=+r rr r2222121122 阻力计算式阻力计算式 要求能够进行要求能够进行管管路计算及分析：路计算及分析：简单管路简单管路复杂管路复杂管路 设计型、操作设计型、操作型问题型问题 直管直管=udlhfl l22=l lRe64层流：层流：局部局部22udlhefl l=或或=22z zuhf湍流湍流：()=dfelRe,=15.0出出入入z zz z U U型压差计型压差计几个定义几个定义流量测量流量测量测速管测速管孔板、孔板、文丘里管文丘里管转子流量计转子流量计转子计刻度换算转子计刻度换算恒截面恒截面变压头变压头变截面变截面恒压头恒压头next泵的效率泵的效率重要概念重要概念 连连续续介介质质模模型型(质质点点）、牛牛顿顿粘粘性性定定律律、粘粘度度及及其影响因素、雷诺数、其影响因素、雷诺数、层流与湍流的本质区别、脉动、层流与湍流的本质区别、脉动、因次分析法本质、因次分析法本质、边界层概念。边界层概念。设备及仪表设备及仪表压差计、流量计等结构及测量原理。压差计、流量计等结构及测量原理。第一章第一章 小结小结next第二章小结第二章小结设计型、操作性设计型、操作性问题定性分析与问题定性分析与计算计算离心泵（重点）：离心泵（重点）：影响特性曲线的因素：影响特性曲线的因素：r r、m m、n n、D D2 2等，如何影响？等，如何影响？流量调节：流量调节：泵的组合操作：串、并联泵的组合操作：串、并联 安装高度：允许汽蚀余量安装高度：允许汽蚀余量 气缚、气蚀现象：气缚、气蚀现象：结构、工作原理结构、工作原理next第二章小结第二章小结往复泵：（与离心泵对比）往复泵：（与离心泵对比）工作原理工作原理,特性特性 特性曲线的形状特性曲线的形状 流量调节方法流量调节方法 安装安装 通风机：（与离心泵对比）通风机：（与离心泵对比）主要性能参数：风量、风压、功率、效率主要性能参数：风量、风压、功率、效率 特性曲线的形状特性曲线的形状next