冶金设备学_唐谟堂_冶金设备基础习题

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1、冶金设备基础习题主讲教师：李运姣CollegeofMetallurgicalscienceandEngineering,CSU2004.5.1 1.流体的基本性质与流体流动现象1-1流体的连续介质模型的含义是什么？1-2什么叫流体的压缩性和膨胀性？什么叫不可压缩流体？1-3什么叫理想流体？1-4写出牛顿粘性定律的数学表达式，说明各符号的意义。1-5流体的粘度是如何产生的？它的物理意义和单位是什么？动力粘度与运动粘度有何关系？1-6流体的流动型态可分为哪几种？其叛别依据是什么？1-7紊流有何特点？如何将工程中不稳定的紊流

2、现象转化为稳定流动现象来处理？1-850kg密度为1600kg•m-3的溶液与50kg25℃的水混合，问混合后溶液的密度为多少？（设混合前后溶液的体积不变）。1-9如图所示为一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u为0.8m•s-1，平板与固定板之间的距离，油的粘度为1.253Pa•s，由平板所带动的油运动速度呈现直线分布，问作用在平板单位面积上的粘性力为多少？1-1025℃水在内径为50mm的管内流动，流速为2m•s-1，试求其雷诺准数为若干？1-11运动粘度为4.4cm2•s-1的油在内径为50mm的管道内流动，问

3、：（1）油的流速为0.015m•s-1时，其流动ss型态如何？（2）若油的流速增加5倍，其流动型态是否发生变化？1-12某输水管路，水温为20℃，管内径为200mm，试求：（1）管中流量达到多大时，可使水由层流开始向湍流过渡？（2）若管内改送运动粘度为0.14cm2•s-1的某种液体，且保持层流流动，管中最大平均流速为多少？2流体静力学基本方程2-1何谓绝对压力、表压和真空度？它们之间有何关系？2-2写出流体静力学基本方程式，说明方程式中各项的物理意义及方程式的应用条件。2-3某地区大气压力为750mmHg。有一设备需

4、在真空度为600mmHg条件下工作，试求该设备的绝对压力，以mmHg和Pa表示。2-4如附图所示，回收罐中盛有密度分别为1200kg•m-3和1600kg•m-3的两种液体，罐上方与大气相通，设大气压力为100kPa，其它数据如图所示，试求M、N两点所受压力。2-5如附图所示，在盛有空气的球形密封容器上联有两根玻璃管，一根与水相通，另一根装有水银，若h1=0.3m，求h2=?2-6如附图所示，已知容器A中水面上的压力P0=2.5×104Pa，h=0.5m，h1=0.2m，h2=0.5m，h3=0.22m。酒精密度为80

5、0kg•m-3，水银密度为13600kg•m-3。求空气室中的压力为多少？2-7如图所示为一真空测试装置。当真空度为零时，杯中液面和测试管中的液面都位于0标线处。杯中装有水银，若杯内径为0.06m，测试管内径为6mm，h=0.3m。（1）试确定真空度的计算公式；（2）求出在上述给定条件下真空度的数值。2-8常温水在如附图所示的管道中流过，现用一复式U形压差计（即两个U形压差计串联组成）测定a、b两点的压差。指示液为汞，其余充满水。水的密度为1000kg•m-3，汞的密度为13600kg•m-3，现测得：h1=1.2m，

6、h2=0.8m，h3=1.3m，h4=0.6m。试计算a、b两点间的压差。2-9本题附图为远距离测量控制装置示意图，用以测定分相槽内煤油和水的相界面位置。已知两吹气管出口的距离H=1m，U型管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820kg•m-3。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。2-10用本题附图中的串联U型管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U型管压差计的指示液为水银，两U型管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为h1=2.3m、h2=1.2m、h3=2.5m及h4=1

7、.4m。锅炉中水面与基准面间的垂直距离hs=3m。大气压强pa=99.3×103Pa。试求锅炉上方水蒸气的压力p。2-11如图所示的测压管分别与三个设备相通，连通管的上部都是水，下部都是水银，三个设备是水面处于同一水平面上。问：（1）1、2、3处的压力是否相等？（2）4、5、6处的压力是否相等？（3）若h1=100mm，h2=200mm，且设备B直接与大气相通（大气压力为1.013×105Pa），求A、C两设备水面上的压力。3 流体动力学基本方3-1什么叫稳定流动与不稳定流动？3-2什么叫流线和流管？3-3试述体积流量

8、、质量流量和质量流速的概念。3-4写出欧拉方程的表达式，说明其适用条件。3-5分别写出理想流体与实际流体的柏努利方程，说明各项的单位及物理意义。3-6已知流体运动的速度场为：          式中：a为常数。试求t=1时，过（0，b）点的流线方程。3-7证明不可压缩流体的连续性方程式有如下形式：            并回答：（