C、p1=p2;D、不确定。
6、已知流体流动的沿程水力摩擦系数λ与管壁相对粗糙度K/d和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于。
A、层流区;B、紊流光滑区;C、紊流过渡区;D、紊流粗糙区
7、莫迪图的五个阻力区之中,又称为阻力平方区的是。
A、层流区;B、水力光滑区;C、过渡区;D、紊流粗糙区。
8、流体流动的层流和紊流各有什么特点?
怎样判别流体流动的流态?
9、流体流动产生能量损失的原因有哪些?
如何减小能量损失?
孔口管嘴管路流动
填空与简答:
1、当流体通过孔口出流到另一个充满液体的空间时称为。
2、在相同条件下,孔口出流的出流流量要比管流出流的要。
3、什么叫孔口自由出流和淹没出流?
它们有什么区别?
4、什么叫管嘴出流?
与孔口出流的主要区别是什么?
形成管嘴出流的条件是什么?
相似性原理与量纲分析
填空与简答:
1、反映粘滞力与惯性力比例的相似准数称为;其表达式为。
2、要保证两个流动问题的力学相似,必须是两个流动相似,相似,相似,以及两个流动的边界条件和起始条件相似。
3、表示惯性力与重力相对比值的相似准数是。
A、雷诺数B、弗诺得数C、欧拉数;D、葛拉晓夫数。
4、什么是几何相似、运动相似和动力相似?
欧拉数、雷诺数、弗诺得数与马赫数的数学表达式是什么?
泵和风机
1、按出口安装角β2划分泵与风机的叶轮叶型,当β2<90°时,为;当β2=90°时,为;当β2>90°时,为。
2、离心泵的性能参数包括、、、效率与转速等。
3、试述离心风机与离心泵的工作原理。
4、什么叫离心泵的气蚀现象?
产生的原因是什么?
5、选用泵与风机应同时满足哪两个方面的要求?
简述泵与风机的选择步骤。
气体力学在窑炉中的应用
1、压缩空气在管嘴中流动时,当压强比为0.528时,该截面称为临界截面,临界截面的气流速度为,质量流量达到。
2、热气体在等径管道垂直向下流动,在流动中伴随着各种能量形式的相互转换,(l-l截面上截面)和2-2截面下截面)各压头之间的关系如下:
3、热气体在图示管道中流动时,试判别下列关系:
:
4、自然抽风烟囱的抽力是由所要求的,它依靠
提供。
5、对自然抽风的烟囱,当进入烟囱的烟气温度不变,在常压下,夏季时烟囱的通风能力_____________冬季时通风能力;在外界气温相同的条件下,晴天时烟囱的通风能力_____________雨天时的通风能力。
6、空气从初压为8×105Pa的贮气罐中通过管嘴流出后压强降为4×105Pa,并达到完全膨胀。
该管咀的形状是。
A、渐缩管B、等径管C、文丘里管D、拉伐尔管。
7、垂直分流法则适用于。
A、阻力损失起主要作用的通道内;B、几何压头起主要作用的通道内;
C、阻力损失等于几何压头的通道内;D、任何垂直分流通道。
8、两气体伯努利方程
中的hge计算式为:
A、
;B、
;C、
;D、
9、影响烟囱抽力的因素是烟囱高度和温度。
10、比较低的烟囱,产生的抽力也一定很小。
11、几座窑同时合用一个烟囱排烟,在进行烟囱计算时,烟气量和烟囱底部抽力应取几座窑和合量才能满足排烟要求。
12、可压缩气体从拉伐尔管向环境流出时,会产生拥塞效应。
即气体的流速不再随压强比的减少而增加。
13、工业窑炉气体流动有什么特点?
将伯努利方程应用于窑炉气体流动应注意哪些条件?
二气体伯努利方程中各项的意义是什么?
基准面最好选取在什么位置?
14、什么叫烟囱的抽力?
设计烟囱时有哪些注意点?
五、计算题
1、试比较同一水平面上的1、2、3、4、5各点压力的大小,并说明其理由。
题1图题2图
2、一直立的煤气管,在底部的测压管中读数为h1=100mmH2O,在H=20m高处测得h2=115mmH2O。
管外空气的重度γa=12.64N/m3,求管中静止煤气的重度。
3、管道末端装一喷嘴,管道和喷嘴直径分别为D=100mm和d=30mm,如通过的流量为0.02m3/s,不计水流过喷嘴的阻力,求截面1处的压力。
4、水管直径50mm,末端的阀门关闭时,压力表读数为21kN/m2,阀门打开后读数降至5.5kN/m2,如不计管中的压头损失,求通过的流量。
5、用水银压差计测量水管中的点速度u,如读数Δh=60mm,求该点流速。
题3图题4图题5图
6、水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径d0,不计损失。
题24图题6图
27、水由图中的喷口流出,喷口直径d=75mm,不计损失,计算H值(以m计)和p值(以kN/m2计)。
8、水流经变截面管道,已知细管直径d1,粗管直径d2=2d1,试问哪个截面的雷诺数大?
两截面雷诺数的比值Re1/Re2是多少?
9、水管直径为50mm,1、2两截面相距15m,高差3m,通过流量Q=6L/s,水银压差计读数为250mm,试求管道的沿程阻力系数。
题42图题43图
10、水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数μ为0.62。
设上游水箱的水面高程H1=3m并保持不变。
求:
(1)左右水面上方同为大气压力作用且B水箱中无水时,求通过孔口的流量。
(2)左右水面上方同为大气压力作用且B水箱水面高程H2=2m时,求通过孔口的流量。
(3)A箱水面压力为2000Pa,H1=3m时,而B水箱水面压力为0,H2=2m时,求通过孔口的流量。
题10图题11图
11、两水池用虹吸管连通,上下游水面水位差H=2m,管长l1=3m、l2=5m、l3=4m,直径d=200mm,上游水面至管顶高度h=1m。
已知λ=0.026、进口网ζe=10、每个弯头为ζb=1.5,出口ζo=1.0,求:
(1)整个管路的阻抗SH;
(2)虹吸管中的流量Q。
12、水箱侧壁接出一根由两段不同的管径所组成的管道。
已知
mm,
mm,
m,管道的当量糙度
mm,水温为
oC。
若管道的出口流速
m/s,求
(1)整个管路的阻抗SH;
(2)水位H。
题12图题13图
13、如图水泵抽水系统,管长、管径单位为m,
给于图中,流量
m3/s,
。
求:
(1)吸水管及压水管的S数。
(2)求水泵所需水头。
14、某一单吸单级泵,流量
m3/h,扬程
m,转速
r/min,试求其比转数
为多少?
如该泵为双吸式,应以
作为比转数中的流量计算值,则其比转数应为多少?
当该泵设计成八级泵,应以
作为比转数中的扬程计算值,则比转数为多少?
15、重度
kgf/m3,
m,吸水面标高102m,水面为大气压,吸入管段阻力为0.79m。
试求:
泵轴的标高最高为多少?
如此泵装在昆明地区,海拔高度为1800mm,泵的安装位置标高应为多少?
16、某水泵输送20℃的清水,流量
=0.08m3/s,吸入管直径d=200mm,吸入管段阻力∑hs=0.65m,泵的允许吸上真空度[Hs]=5.5m,若当地大气压强pa=8mH2O。
试确定泵的安装高度。
17、某水泵用于输送20℃的清水,流量Q为0.12m3/s,吸入管径D为250mm,吸入管段的阻力∑hs=0.83m,制造厂提供的允许吸上真空度[Hs]为5m,试确定该泵的几何安装高度Hg。
18、热气体沿竖直管道流动,如图1.8所示,密度ρh=0.75kg/m3,外界空气密度1.2kg/m3,I-I面动压头12Pa,II-II面动压30Pa,沿程压头损失15Pa,I-I面相对静压头200Pa,求气体由上而下运动和气体由下而上运动II-II的相对静压头为多少?
绘出两种情况的能量分布图。
题18图题19图
19、如图所示,热空气在垂直等直径的管道中流动,管内平均温度为546℃,管外空气温度为0℃,试求:
(1)热空气自上而下流动时在截面2-2处的静压并绘出1-1与2-2截面间的压头转换图,已知1-1与2-2截面间的摩擦阻力为4Pa,截面1-1处的静压为-40Pa;
(2)热空气自下而上流动时在截面1-1处的静压并绘出1-1与2-2截面间的压头转换图,已知2-2与1-1截面间的摩擦阻力为2Pa,截面2-2处的静压为-100Pa。
1、(本题8分)两水池用虹吸管连通,上下游水面水位差H=2m,管长l1=3m、l2=5m、l3=4m,直径d=200mm,上游水面至管顶高度h=1m。
已知λ=0.026、进口网ζe=10、每个弯头为ζb=1.5,出口ζo=1.0,求:
(1)整个管路的阻抗SH;
(2)虹吸管中的流量Q。
1、(本题8分)水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数μ为0.62。
设上游水箱的水面高程H1=3m并保持不变。
求:
(本题共8分)
(1)左右水面上方同为大气压力作用且B水箱中无水时,求通过孔口的流量。
(2)左右水面上方同为大气压力作用且B水箱水面高程H2=2m时,求通过孔口的流量。
(3)A箱水面压力为2000Pa,H1=3m时,而B水箱水面压力为0,H2=2m时,求通过孔口的流量。
1、(本题8分)水箱右侧接出一根由两段不同的管径所组成的管道。
已知d1=150mm、d2=75mm,l=50m,三个局部阻力系数依次是ζ1=0.5、ζ2=0.375(流速为v2)、ζ3=1,两个管道的沿程阻力损失分别为λ1=0.03、λ2=0.037。
若管道的出口流速v2=m/s,求:
(本题共8分)
(1)整个管路的阻抗SH;
(2)水位H。
2、(本题4分)一水泵输送20℃的清水,流量
=0.08m3/s,吸入管直径d=200mm,吸入管段阻力∑hs=0.65m,泵的允许吸上真空度[Hs]=5.5m,若当地大气压强pa=8mH2O。
试确定泵的安装高度。
注:
允许吸上真空度的修正公式:
3、(本题9分)热水管内径
;外径
。
热水平均温度为90℃,周围空气温度为20℃,管内表面的对流辐射换热系数
W/m2℃,管外表面的对流辐射换热系数
W/m2℃,管壁导热系数
W/m℃,管外表面黑度
。
试求:
(l)热水管每米长散热损失
;
(2)管外表面的辐射换热系数
和流换热系数
。
。
2、(本题4分)某水泵用于输送20℃的清水,流量Q为0.12m3/s,吸入管径D为250mm,吸入管段的阻力∑hs=0.83m,制造厂提供的允许吸上真空度[Hs]为5m,试确定该泵的几何安装高度Hg。
当地大气压为标准大气压。
3、(本题9分)某热工设备的垂直平壁厚度为0.05m,导热系数
W/m℃。
已知内部气体温度为187℃,环境温度为27℃,外壁与周围环境的对流换热系数为5W/m2℃,辐射换热系数为6W/m2℃,热气体与内壁的总换热系数为10.85W/m2℃。
内部气体的吸收率等于黑度,
,壁面黑度
。
求
(1)内壁温度;
(2)热气体与内壁的辐射换热系数和对流换热系数。
2、(本题8分)某一单吸单级泵,流量Q=45m3/h,扬程H=33.5m,转速n=2900r/min,试计算比转数nsp。
如该泵为双吸式,应以Q/2作为比转数中的流量计算值,则其比转数应为多少?
当该泵设计成八级泵,应H/8作为比转数中的扬程计算值,则比转数为多少?
3、(本题9分)某窑炉壁内层为耐火粘土砖,外层为红砖,已知内表面温度为1000℃,外表面温度要求不得超过80℃,并要求尽量多用红砖,少用耐火砖,已知耐火砖的导热系数
(W/m℃);红砖的导热系数
(W/m℃),红砖最高使用温度为600℃,红砖看作黑体,环境温度为20℃,炉壁表面向环境的对流换热系数为7..13W/m2℃,求二层材料的最小厚度(mm)。