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1、第七节 单元演习及小测,第一章 流体流动,作业:思考题64,65,单元演习 小 测,例1:,如右图所示,流体在等径直管中右下向上流动,在截面1、2处连接U形测压管,同时接压力表。问:,1.压差计读数R表示什么?,2.若流量不变,流向变为从上向下,压差计读数如何变化?,第一章 流体流动,解:,首先依据静压方程求压差计读数R:,再依据伯努力方程列式,有:,注意:沿流动方向列方程!,由于管径不变,u1u2u,第一章 流体流动,此式表明,这种情况下,压差计的读数表示了这段管路沿程阻力的大小。,如果流向相反,则沿程阻力的符号相反,R值也相反,但大小不变。,例2:用泵将15 的水从一个大贮水池送至一敞口容
2、器,如右图所示。槽内的水面高于池中水面50m,且水面维持不变,管道内径为76mm,泵的输水量为34m3/h,管道总摩擦损失为105J/Kg,如果泵和电机的总效率为55%,试问电机所需要的功率为多少?,第一章 流体流动,解题思路:,其中,m为输送流体的质量流率,可由输水量求得;,he为离心泵提供的压头,需由伯努利方程求得。,为泵和电机的总效率、g 为重力加速度,均已知;,电机功率,解:,选择截面列伯努利方程,可供选择的截面有:,11、44截面;,22、44截面;,11、33截面;,22、33截面;,首先以11、44截面为例,介绍一下he的求解过程。,第一章 流体流动,则:,再以11、33(管外侧
3、)截面为例,介绍一下he的求解过程。,已知:,第一章 流体流动,代入伯努力方程,有:,因此,,选择管内侧和管外侧为衡算截面的区别?,如右图所示,如果选择出口管内侧为3-3衡算截面,则:,截面上的速度为管道内的流速,压力为截面上的压力,出口阻力为零。,第一章 流体流动,如果选择管外侧为衡算截面,则:,由于截面的面积较大,截面上的速度为零,压力为截面上的压力,与选择管内侧为衡算截面的压力相同;出口阻力为一倍速度头。,可以看出,对于实际管路,选择出口内侧为截面和选择出口外侧为截面是相同的。,但对于理想管路则有差别,为什么?,理想管路不考虑出口阻力,需要选择出口内侧为衡算截面才能正确列出伯努利方程,如
4、右图:,第一章 流体流动,否则,,有:,错误!,第一章 流体流动,高位槽内贮有20 的水,水深1m,并维持不变。高位槽底部接一长12m、直径100mm的垂直管。若假定管内的阻力系数为0.02,试求:1.管内流量和管内出现的最低压强。2.若将垂直管路无限延长,管内流量和管内出现的最低压强有何变化。,第一章 流体流动,例3:,解:,选择11、22截面,列伯努利方程,有:,管内流量为:,为求解最低压强,在垂直管路中,任取一点C,在C截面和2-2截面之间列伯努利方程,有:,可知,位置越高,压强越低,故B点(入口内侧)压强最低。,由于:,第一章 流体流动,由下式可求得B点(入口内侧)压强:,第一章 流体流动,若管长无限延长,则下式取极限,有:,管内流量为:,若管长无限延长,则有:,无法依据下式进行计算:,如何处理?,第一章 流体流动,此时可以考虑在11截面和B截面(入口内侧)列伯努力方程:,有:,单元测验,在内径为100mm的水平钢管内输送盐水,1100kg/m3,2.1cP,钢管0.2mm,,每100m钢管的压力损失,折算成压头损失。,一.,由于管路腐蚀,两年后钢管绝对粗糙度增至原来的10倍,试求此时的压力损失。,求:,右图所示,水由高位槽经管道从喷嘴流出,已知d1=125mm,d2=100mm,喷嘴d3=75mm,压差计读数为80mmHg,若忽略阻力损失,求H和pA(表压),二.,