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现象转化为稳定流动现象来处理?1-850kg密度为1600k

2、g•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:(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

3、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

4、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800kg•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

5、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,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

6、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=1.4m。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

7、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、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:(

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