1、第二章 流体流动与输送 1、一个工程大气压是 9.81 104Pa，一个工程大气压相当于多少毫米汞柱？相当于多少 米水柱？相当于密度为 850kg m3的液体多少米液柱？ 解：已知： Hg= 13600 kg m3 3H 2O = 1000 kg m 料 = 850 kg m3 求：h Hg、 h H2O 、h料 = 9.81104Pa 因；P = Hg g hHg = g hH 2O = 料 g h料 P H2O 4所以：h Hg = g 9.81 10 0.735mHg = 735mmHg Hg 13600 9.81 4 h = P 9.81 10 10.0mH O H2O 2 H2O g
2、 1000 9.81 4h 料 = P 9.81 10 11.8m液柱 g 料 850 9.81 2、一个物理大气压是 760 毫米汞柱，问其相当于多少 Pa？相当于多少米水柱？ 解：因P = Hg g hHg = H2O g h hH 2O 所以： h H2O = -13Hg Hg 13600 0.760 10.33mH2O H O -1310002 P = hHgHg g = 13600 0.760 9.81 = 1.013 105Pa 3、在附图所示的气柜内盛有密度为 0.80kg m3的气体，气柜与开口 U形管压差计相连， 指示液水银面的读数 R为 0.4m，开口支管水银面上灌有一段高
3、度 R为 0.01m的清水。左侧水 银面与侧压口中心 线垂 直距 离 ，试求测压口中心截 面 处的绝对压强。（当地大气压 m强为3，水银密度解：设大气因1.01 Pm33PPmn武 汉大学取水的密度 H2O = 1000kg PA = Pa + RH2O g + RHgg h气g （ 3） = 1.0133 105 + 0.01 1000 9.81 + 0.4 13600 9.81 0.76 0.8 9.81 = 154788.5Pa 1.55 105Pa 由于 气 4000 所以流体在管道中呈湍流流动 所以：f=0.023Re 0.2 = 0.023(1.2105)0.2 =0.00222
4、查表 2-3 并计算得： Le1=10350.053=18.55m Le2=290.053=0.954m Le3=11000.053=5.3m L Le 2 Hf = 8f ud 2g 2= 8 0.0022220 18.55 0.954 5.3 0.053 = 1.745m -131.51 2 9.81 所以： He液 = (Z2 Z1) + Hf = 14.0 2.0 + 1.745 He水 = H 武汉大 学 - 118 815、在一个 式标准阀，一个水表。设水的体积流量为 位重量流体因阻力所造成的压降。 解：已知 =1000kg m3 =1103Pa s （ 1）先求出 u、 Re及
5、f -1188个标准 90弯头， 2个全开 ，试比较管路上没有管件和有管件时单 ，粘度是 1 103Pa s） u = qv= 30 2 1.06 m s1 4 d 2 0.785 0.1 3600 Re = du 0.1 1.06 1000 1 10 3 =1.06105 f = 0.023Re0.2 = 0.0023 （ 2）比较单位重量流体因阻力而损失的压头 L 2管路上没有管件时： Hf 1 = 8f d u2g 2 = 80.0023600.1 = 0.63m 1.06 2 9.81 管路上有管件时，从表 2-3 查得各管件的当量长度分别为： 4 个标准 90弯头： Le1=4350
6、.1=14.0m 2 个全开式标准阀：Le 2=23000.1=60.0m 一个水表： Le3=13500.1=35.0m L Le 2H f 2 = 8f ud 2g 2= 8 0.0023 = 1.78m -1360 14.0 60.0 35.0 0.1 -131.06 2 9.81 （ 3）比较因阻力而造成的压降 P P 管路上没有管件时： -811 2 H 0.63m g f1 P P管路上有管件时： 1 2 H 1.78m g f2 解：取湖面为 1 1截面，蓄水池水面为 22截面，以湖面为基准面，列柏努利方程： P u 2 P u2 Z1 + -95 1 1 H e Z2 -952
7、 2 Hf g2g g 2g 已知：Z 1 = Z2 = 0 u1 = u2 = 0 P1 = P2 = 0(表压 ) 所以：H e =Hf 设流量变化前后的参数分别为： u， Re， Hf ， u， Re， Hf qv 2q 则： u 4 d 2 uvd2 4 所以 u = 2u du Re = 2du Re = L Le 2 Re = 2Re Hf = 0.022 ud 2g 2 2 H L Le d 0.02 4 4u 2g 0.02 L Le d 4u 2g f Hf 3.640.022 2q g H -13v - 40f P1/P2= q g v H -54f 2 3.64 7.28 即泵的功率增加 7.28 倍 17、某车间现有一台离心泵，泵的铭牌上标明其流量 qv=30m3 h1，扬程 He=23.0 米水 柱，允许吸上真空度 HS=6.8m，泵的流量和扬程均符合要求，若已知整个吸入管路的阻力损 失为 1.2 米水柱，当时当地大气压为 736 毫米汞柱，试计算：输送 80 C水时泵的安装高度 为多少？若整个吸入管路的阻力损失为 2.0 米水柱时，泵又该怎样安装？ 解： 已知 武汉大 学 Hg = (6.8 47.4 103 971.8 9.81 ) 1.2 = 0.17m 计算出的 Hg为负值，这说明管路阻力损失变大时，泵应安装在贮槽液面以下 0.17 米 处。
