流体流动作业及答案

流体流动作业 1 某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o）与水（w）的体积比为5:1，油的密度为0 = 830kg·m-3，水的密度为 = 1000kg·m-3。池的液位计读数 hc=1.1m。试求混合液分层的油水界面高 hw 和液面总高度(hw + ho)。 解：如图所示 0gh0 + ghw = ghc h0 : hw = 5:1 ∴ 50ghw + ghw = ghc mggghhwcw214.0100083051.1100050 h0 +hw = 6 hw = 6 × 0.214 = 1.284m 2、质量浓度为16200kg/h 的25%氯化钠（NaCl）水溶液在 φ50×3mm 的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m3，粘度为2.3×10-3Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速滞maxu。 解：（1）算出 Re准数后即可判断流动类型 ①5.2497.21186)044.0(43600162002Asum/s ②56722103.211865.2044.03duRe ， 流型为湍流 （2）求滞maxu：滞流时，Re 准数最大值为2000，相应的流速即为滞maxu 滞maxduRe 代入已知值后2000103.21186044.03max滞u，解得088.0max滞um/s 3、列管换热器的管束有 13 根25×2.5mm 的钢管组成。平均温度为50℃的空气以 9m·s-1的速度在列管内流动，管内压强为1.96×105Pa(表压)，当地大气压为9.87×104Pa，标准状况下空气的密度0 = 1.293kg·m-3。试求换热器内： (1) 空气的质量流量；(2) 操作条件下空气的体积流量；(3) 换算为标准状况下的体积流量。 解：操作压强 P = 1.96×105 + 9.87×104 = 2.947×105Pa 操作条件下空气的密度为355000179.310013.1)50273(27310947.2293.1mkgTPPT (1) qm = uA = 9×13×4 ×0.022 ×3.179 = 0.117kg ·s-1 (2) qV = uA = 9×13×4 ×0.022 = 0.0368 m3·s-1 (3) qV,0 = qm/0 = 0.117/1.293 =0.0905 m3·s-1 4、如图所示，将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以 0.5m/s 的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？ 解：取管出口高度的0－0 为基准面，高位槽的液面为1－1 截面，因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把1－1 截面选在此就可以直接算出所求的高度x，同时在此液面处的u1及p1均为已知值。2－2 截面选在管出口处。...