《和综合例题》ppt课件

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1、第1章和第2章综合例题例1：如图所示为一毛细管粘度计，刻度a至b间的体积为3.5ml，毛细管直径为1mm。若液体由液面a降至液面b需要时间80s，求此液体的运动粘度。说明：毛细管两端b和c的压强都是0.1MPa，a和b间的压强差及毛细管表面张力的影响均忽略不计。粘度计垂直放置。解：毛细管管段为bc段，因为a和b间的压强差可以忽略，所以液体由液面a降至液面b的过程为稳定流动状态。毛细管中的流速会很小（层流），并且流速恒定。自截面b至截面c列机械能方程式选水平基准面就是截面c所处的水平面8/14/20211第1章和第2章综合例题

2、例2　粘度为μ，密度为ρ的液膜(liquid-film)沿垂直平壁自上而下作匀速层流流动，平壁的宽度为B，高度为H。现将坐标原点放在液面处，取液层厚度为y的一层流体作力平衡，该层流体所受重力为（yBH)ρg。此层流体流下时受相邻液层的阻力为τBH.求剪应力τ与y的关系。利用牛顿粘性定律，推导液层内的速度分布。并证明单位平壁宽度液体的体积流量为8/14/20212第1章和第2章综合例题8/14/20213第1章和第2章综合例题8/14/20214第1章和第2章综合例题例3支管中阀门开度对于流量分配的影响某水槽的液位维持恒定，水

3、由总管A流出，然后由B、C两支管流入大气。已知B、C两支管的内径均为20mm，管长lB=2m,lC=4m。阀门以外的局部阻力可以忽略。设流动已进入阻力平方区，管路中的阻力系数均可取0.028，交点O的阻力可忽略。（1）B、C两阀门全开（ζ=0.17）时，求两支管流量之比；（2）提高位差H，同时关小两阀门至1/4开度（ζ=24），使总流量保持不变，求B、C两支管流量之比；（3）说明流量均布的条件是什么？8/14/20215第1章和第2章综合例题解：（1）自O面分别至B、C管末端列出机械能衡算式（2）H增加8/14/20216第

4、1章和第2章综合例题（3）说明流量均布的条件定性判断:由第1步和第2步的计算结果变化趋势可以看出,随着阀门开度的减小,即阀门阻力的增加，uB与uC的数值趋向于接近.结论：增加阻力，可以使得流量分配趋向于均匀化。（精馏塔板、填料支撑板、流化床中的气体分配板均利用了这一原理）8/14/20217第1章和第2章综合例题例4　用同一台离心泵由水池A向高位槽B和C供水，高位槽B和C的水面高出水池水面A分别为ZB＝25m,Zc=20m.当阀门处于某一开度时，向B槽和C槽的供水量恰好相等，即VB=VC=41/s.管段长度、管径及管内摩擦阻

5、力系数如下：8/14/20218第1章和第2章综合例题8/14/20219第1章和第2章综合例题8/14/202110第1章和第2章综合例题8/14/202111第1章和第2章综合例题例5烟囱高度的设计计算取烟囱的直径为2m，ε/d=0.0004。烟气在烟囱内的平均温度为200oC，在此平均温度下烟气的密度为0.67kg/m3,粘度为0.026mPa.s，烟气流量为80000m3/h。在烟囱高度范围内，外界大气的平均密度为1.15kg/m3，设烟囱内底部的压强低于地面大气压0.2MPa，求此烟囱应有多高？并分析烟囱增高对烟囱

6、内底部压强有何影响？解：烟囱内烟囱外8/14/202112第1章和第2章综合例题d8/14/202113第1章和第2章综合例题例6：选泵的设计型问题（华东理工大学2000年考研题）分馏塔解吸塔储罐管内流动时的动压头很小，可以忽略。设泵的效率为60%，求泵的轴功率。8/14/202114第1章和第2章综合例题分馏塔解吸塔储罐解：泵的功率要保证在三通3处的总压头能够同时按所要求的流量将粗汽油分送到两个塔内。显然，应按照所需压头较大的分支管路，确定3处的压头。三通3处的总压头8/14/202115第1章和第2章综合例题分馏塔解吸塔

7、储罐显然，供给3-4分支管路的压头过剩，流量便比所要求的值为大。操作时，将这一支管中的阀门关小，增大这一支管中的压头损失，从而达到减小流量达到设计值的要求。因为，在供给压头一定时，阻力增加，流量减小。8/14/202116第1章和第2章综合例题例7　低压气体在水平的等径管中作稳定流动，其平均速度（）;雷诺数（）。A、升高B、降低C、不变D、不确定解：因为管路是水平的，等径的，在流动的过程中，机械能损失转化为流体的内能，实际上流体的温度会略有增加。再加之能量损失使静压强降低，气体的体积流量将因温度的增加和压强的降低而增加，所以

8、气体的流速有增大，故答案A正确。气体的雷诺数表示为因为是稳定流动，质量流速G不变，但是因为粘度随温度的升高而增大，故雷诺数Re会略有减小，故答案B正确。8/14/202117第1章和第2章综合例题在管路a、b、c中，管径d1相同，d2等于20.5d1,两测压点距离相等，阀门阻力系数相等，