第七節(jié)單元演習及小測ppt課件

1、第七節(jié) 單元演習及小測第一章 流體流動作業(yè)：思索題作業(yè)：思索題6 64 4，6 65 5 單元演習 小 測例例1：如右圖所示，流體如右圖所示，流體在等徑直管中右下在等徑直管中右下向上流動，在截面向上流動，在截面1、2處銜接處銜接U形測形測壓管，同時接壓力壓管，同時接壓力表。問：表。問：1.壓差計讀數壓差計讀數R表示什么？表示什么？2.假設流量不變，流向變?yōu)閺纳舷蛳拢僭O流量不變，流向變?yōu)閺纳舷蛳拢瑝翰钣嬜x數如何變化？壓差計讀數如何變化？p1p212uRZ0第一章 流體流動解：解：首先根據靜壓方程首先根據靜壓方程求壓差計讀數求壓差計讀數R：1122()ipg ZRg Rpg Z )()(1212

2、ZZgppRip1p212uRZ0再根據伯努力方程列式，有：再根據伯努力方程列式，有：留意：沿流動方向列方程！留意：沿流動方向列方程！gudlZgugpZgugp222212112222由于管徑不變，由于管徑不變，u1u2u121222ZZgppgudlgudlRi2)(2第一章 流體流動此式闡明，這種情況下，壓差計的讀數此式闡明，這種情況下，壓差計的讀數表示了這段管路沿程阻力的大小。表示了這段管路沿程阻力的大小。假設流向相反，那么沿程阻力的符號相假設流向相反，那么沿程阻力的符號相反，反，R值也相反，但大小不變。值也相反，但大小不變。例例2：用泵將：用泵將15 的水從一的水從一個大貯水池送至一

3、敞口容器，個大貯水池送至一敞口容器，如右圖所示。槽內的水面高如右圖所示。槽內的水面高于池中水面于池中水面50m，且水面維，且水面維持不變，管道內徑為持不變，管道內徑為76mm，泵的輸水量為泵的輸水量為34m3/h，管道，管道總摩擦損失為總摩擦損失為105J/Kg，假，假設泵和電機的總效率為設泵和電機的總效率為55%，試問電機所需求的功率為多試問電機所需求的功率為多少？少？50m7.6m3m11442233第一章 流體流動解題思緒：解題思緒：ehgmN其中，其中，m為保送流體的質量流率為保送流體的質量流率,可由輸水可由輸水量求得；量求得；he為離心泵提供的壓頭，需由伯努利方程為離心泵提供的壓頭，

4、需由伯努利方程求得。求得。 為泵和電機的總效率、為泵和電機的總效率、 g g 為重力加速為重力加速度，均知；度，均知；電機功率電機功率解：解：選擇截面列伯努利方程，選擇截面列伯努利方程，可供選擇的截面有：可供選擇的截面有：1 11 1、4 44 4截面；截面；2 22 2、4 44 4截面；截面；1 11 1、3 33 3截面；截面；2 22 2、3 33 3截面；截面；首先以首先以1 11 1、4 44 4截面截面為例，引見一下為例，引見一下hehe的求的求解過程。解過程。fehZgugphZgugp4244121122第一章 流體流動50m7.6m3m11442233那么：那么：00414

5、1uupp4141 /effhZZhZZWgmhe7 .6081. 9/10550kwwhgVhgmNese2 .1010023. 13600450m7.6m3m11442233再以再以11、33(管外側管外側)截截面為例，引見一下面為例，引見一下he的求解的求解過程。過程。211123332 2efpuZhggpuZhgg003134344341uuZZgZZgpppp知：知：第一章 流體流動50m7.6m3m11442233代入伯努力方程，有：代入伯努力方程，有：ffehZhZgZZghZ43341)(gWZZhZZhffe/1414mhe7 .6081. 9/10550因此，因此，kww

6、hgVhgmNese2 .1010023. 136004選擇管內側和管外側選擇管內側和管外側為衡算截面的區(qū)別？為衡算截面的區(qū)別？如右圖所示，假設選擇如右圖所示，假設選擇出口管內側為出口管內側為3-3衡算截衡算截面，那么：面，那么：截面上的速度為管道內的流速，壓力為截截面上的速度為管道內的流速，壓力為截面上的壓力，出口阻力為零。面上的壓力，出口阻力為零。50m7.6m3m11442233fehZgugphZgugp3233121122第一章 流體流動假設選擇管外側為衡算假設選擇管外側為衡算截面，那么：截面，那么：由于截面的面積較大，截由于截面的面積較大，截面上的速度為零，壓力為面上的速度為零，壓

7、力為截面上的壓力，與選擇管截面上的壓力，與選擇管內側為衡算截面的壓力一內側為衡算截面的壓力一樣；出口阻力為一倍速度樣；出口阻力為一倍速度頭。頭。fehguZgphZgugp222333121150m7.6m3m11442233可以看出，對于實踐管路，選擇出口內側為截可以看出，對于實踐管路，選擇出口內側為截面和選擇出口外側為截面是一樣的。面和選擇出口外側為截面是一樣的。但對于理想管路那么有差別，為什么？但對于理想管路那么有差別，為什么？理想管路不思索出口阻力，需理想管路不思索出口阻力，需求選擇出口內側為衡算截面才求選擇出口內側為衡算截面才干正確列出伯努利方程，如右干正確列出伯努利方程，如右圖：圖

8、：11222222121122ZgugpZgugp21pp 01u)(2212ZZgu第一章 流體流動否那么，否那么，22, 22121122ZgugpZgugpo01u21pp 0,2ou有：有：21ZZ 錯誤！錯誤！第一章 流體流動高位槽內貯有高位槽內貯有20 的水，水的水，水深深1m，并維持不變。高位槽，并維持不變。高位槽底部接一長底部接一長12m、直徑、直徑100mm的垂直管。假設假定的垂直管。假設假定管內的阻力系數為管內的阻力系數為0.02，試，試求：求：1.管內流量和管內出現(xiàn)的最管內流量和管內出現(xiàn)的最低壓強。低壓強。2.假設將垂直管路無限延伸，假設將垂直管路無限延伸，管內流量和管內

9、出現(xiàn)的最低管內流量和管內出現(xiàn)的最低壓強有何變化。壓強有何變化。1122 BC第一章 流體流動例例3：解：解：選擇選擇11、22截面，列伯努利方程，有：截面，列伯努利方程，有：gugudlguZgpZgugp2225 . 02222221211122()8.1 /10.5g ZZum sl d smudV/0634. 01 . 8) 4/1 . 014. 3() 4/(322管內流量為：管內流量為：1122 BC為求解最低壓強，在垂直管路中，任取一點為求解最低壓強，在垂直管路中，任取一點C，在在C截面和截面和2-2截面之間列伯努利方程，有：截面之間列伯努利方程，有：gugudZZZgpZgugp

10、CCC2222222220)211 (2gudZgpcc0331. 02112gud可知，位置越高，壓強越低，故可知，位置越高，壓強越低，故B點點(入口入口內側內側)壓強最低。壓強最低。由于：由于：第一章 流體流動0)211 (2gudZgpBB由下式可求得由下式可求得B點點(入口內側入口內側)壓強：壓強：241(1)2 3.896 10()BBaupgZdgP 表壓)(10236. 64絕壓aP第一章 流體流動假設管長無限延伸，那么下式假設管長無限延伸，那么下式取極限，有：取極限，有：122()10.52() 10.52 9.9/gZZul dglhl dgmdsmudV/0777. 09

11、. 9) 4/1 . 014. 3() 4/(322管內流量為：管內流量為：1122 BC假設管長無限延伸，那么有：假設管長無限延伸，那么有：02112gudBZ)211 (2gudZgpBB無法根據下式進展計算：無法根據下式進展計算：如何處置？如何處置？第一章 流體流動 此時可以思索在此時可以思索在11截面和截面和B截面截面(入口內側入口內側)列伯努力方程：列伯努力方程：guguZgpZgugpBB225 . 02221211有：有：2144(1.5)2 6.37 10( 3.76 10(BBaaupg ZZgPP 表壓）絕壓）1122 BC單元檢驗單元檢驗在內徑為在內徑為100mm的程度鋼管內保送鹽水，的程度鋼管內保送鹽水，1100kg/m3，2.1cP，鋼管，鋼管0.2mm，每每100m鋼管的壓力損失，折算成壓頭損失。鋼管的壓力損失，折算成壓頭損失。一一.由于管路腐蝕，兩年后鋼管絕對粗糙度由于管路腐蝕，兩年后鋼管絕對粗糙