所以r=0.707R=0.707×7=4.95mm 局部速度等于平均速度处与管轴的距离为4.95mm处。 3)上游截面为1-1,下游截面为2—2,对于直径相同的水平管段,P1-P2=4 根据哈根一泊叶公式,即 4=32m d 则液体流经管长为 (p1-P2)d2(1.5-1.3)9.807×104×0.0142 =15m uu 32 1 1000 1.18解:1)1kg水流经两截面的能量损失 在截面1——1和截面为2—2间列柏努利方程式,并通过管轴作基准水平面,得 +W=gz2++P+∑h 式中Z1=Z2=0 10800 2.95m/s Ap3600××00362×1000 10800 1.36m/s 3600××00532×1000 P1-P2 p1-P2=9.81×01=0981/kg 将以上各数值代入柏努利方程式,解得 ∑h=0981+ 2952-1.362 0.981+343=44lJ/kg 2)r=p>h=1000×441=4410N/m2 1.19解:根据哈根一泊叶公式,即 32ulu 分别用下标1和2表示原来与改变管径后的情况,两种情况下流体的粘度及管长没有变化,则 由题知两种情况下直径比为
所以 r=0.707R=0.707×7=4.95mm 局部速度等于平均速度处与管轴的距离为 4.95mm 处。 3）上游截面为 1——1’，下游截面为 2——2’，对于直径相同的水平管段， p1 − p2 = p f 根据哈根—泊叶公式，即 2 32 d lu p f = 则液体流经管长为 m u p p d l 15 1 1000 8 32 (1.5 1.3)9.807 10 0.014 32 ( ) 2 4 2 1 2 = − = − = 1.18 解：1）1kg 水流经两截面的能量损失 在截面 1——1’和截面为 2——2’间列柏努利方程式，并通过管轴作基准水平面，得 + + + e = + + +hf u p W gZ u p gZ 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 式中 Z1 = Z2 = 0 m s A w u S 2.95 / 0.036 1000 4 3600 10800 2 1 1 = = = u 1.36m / s 0.053 1000 4 3600 10800 2 2 = = J k g p p p p gR 9.81 0.1 0.981 / 1 2 1 2 = = − − = 将以上各数值代入柏努利方程式，解得 hf 0.981 3.43 4.41J / k g 2 2.95 1.36 0.981 2 2 = + = − = + 2） 2 p f = hf =1000 4.41= 4410N / m 1.19 解：根据哈根—泊叶公式，即 2 32 d lu p f = 分别用下标 1 和 2 表示原来与改变管径后的情况，两种情况下流体的粘度及管长没有变化，则 2 2 1 1 2 2 2 1 ( ) d d u u p p f f = 由题知两种情况下直径比为
d1/d2=2 又由于Vs1=V2 4 所以 几1=4× 由此说明,管径减少至原有直径的1/2时,在液体的输送量,物性及管长相同情况下,因流动阻力而产生 的能量损失为原来的16倍。 1.20根据直管阻力的通式,即 分别用下标1和2表示流量改变前与改变后的情况,由题知在两种情况下管长与管径均不变化,则 hr n2 h 11 根据柏拉修斯公式,即 0.3164 两种情况下摩擦系数之比为 2=( R 由于流量增至原有的2倍,即 两种情况下液体的粘度,密度不变,所以 R l/2 R 于是=()23=0.84 故=0.84×22=3.36
4 2 16 ( ) 2 4 / 2 2 2 1 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 = = = = = = = f f S S p p d d u u V V d d 所以 即 又由于 由此说明，管径减少至原有直径的 1/2 时，在液体的输送量，物性及管长相同情况下，因流动阻力而产生 的能量损失为原来的 16 倍。 1.20 根据直管阻力的通式，即 2 2 u d l hf = 分别用下标 1 和 2 表示流量改变前与改变后的情况，由题知在两种情况下管长与管径均不变化，则 2 1 2 2 1 2 ( ) 1 u u h h f f = 根据柏拉修斯公式，即 0.25 0.3164 Re = 两种情况下摩擦系数之比为 0.25 2 1 1 2 ( ) e e R R = 由于流量增至原有的 2 倍，即 VS 2 = 2VS1 则 2 1 2 1 = u u 两种情况下液体的粘度，密度不变，所以 2 1 e e R R =1/2 于是 ) 0.84 2 1 ( 0.25 1 2 = = 故 0.84 2 3.36 2 1 2 = = f f h h
1.21解:烟囱底端为上游截面1——1°,顶端内侧为下游截面2——2,并以截面1——1为基准水平面,在 两截面间列柏努利方程式,即 Z,+ pI ∑h Z2=30 l1≈ul2(烟囱截面相同,烟道气压强变化不大) 由于烟道气压强变化不大,烟道气的密度可按1atm及400℃计算,即 1.013 0534kg/m RT8316×103 以表示大气的密度,pa1与Pn2分别表示烟囱底端与顶端大气压强,则 P1=Pa-5×9798=p1-49N/m2 因烟囱顶端内侧压强等于同高度处的大气压强,故 p2=Pa2=pa1-p822 标准状况下空气的密度为1.293kg/m3,所以1atm,20℃时空气的密度为 273 p’=1.293×=1.2kg 于是P2=Pa1-12×9.81×30=pa-353N/m3 将以上各值代入柏努利方程式,解得 ∑hr= (Pa1-49)-(Pa1-353) 981×30 =560-294=266/kg ∑hr= 其中d=4× 1.09m 2×(1+1.2) 烟道气的流速为 266×1.09×2 =19.7m/s V0.05×30 烟道气的流量为 36004p=3600×19.7×1.2×1×0.543 g
1.21 解：烟囱底端为上游截面 1——1’，顶端内侧为下游截面 2——2’,并以截面 1——1’为基准水平面，在 两截面间列柏努利方程式，即 + + = + + + hf u p gZ u p gZ 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 式中 Z m Z 30 0 2 1 = = ( u1 u2 烟囱截面相同，烟道气压强变化不大） 由于烟道气压强变化不大，烟道气的密度可按 1atm 及 400℃计算，即 3 3 5 0.534 / 8.316 10 (273 400) 1.0133 10 30 k g m RT pM = + = = 2 1 1 1 1 2 p p 5 9.798 p 49N / m p p a a a = − = − 以表示大气的密度， 与 分别表示烟囱底端与顶端大气压强，则 因烟囱顶端内侧压强等于同高度处的大气压强，故 p2 pa2 pa1 gZ2 = = − 标准状况下空气的密度为 1.293kg/m³，所以 1atm，20℃时空气的密度为 3 1.2 / 273 20 273 1.293 = kg m + = 于是 3 2 1 1 p = pa −1.2 9.81 30 = pa − 353N / m 将以上各值代入柏努利方程式，解得 2 560 - 294 266J/kg 9.81 30 0.543 ( 49) ( 353) 2 1 1 u d l h p p h e f a a f = = = − − − − = 其中 de 1.09m 2 (1 1.2) 1 1.2 4 = + = 烟道气的流速为 u 19.7m / s 0.05 30 266 1.09 2 = = 烟道气的流量为 k g h wh uA 46210 / 3600 3600 19.7 1.2 1 0.543 = = =
1.22解:在反应器液面1——1与管路出口内侧截面2——2间列柏努利方程式并以截面1——1”为基准 水平面,得 8+42 ++环 P2+∑h Z2=15m 0 2×10 u2gd2p3600×z×0682×1073 =143m/s 200 P1=760 1.0133×105=-2.67×104N/m2(表压) P2=0(表压) 将上列数值代入柏努利方程式,并整理得 2.67×10 1432 +981×15+ 1073 +∑h 173+∑b 其中∑,=(2+2+2m dup0.068×143×1073 Re 0.63×10 3=1.66×105 E0.3 =0.0044 根据Re与一值,由本教材图1——24查得摩擦系数λ=0.03,并由图 6查得各管件,阀门的 当量长度分别为 闸阀(全开)0.43×2=0.86m 标准弯头 2.2×5=llm 所以∑b=(030+086+y+035+”2=3255/kg 0.068 于是W=173+32.5=205.5J/kg 泵的轴功率为 WO42055×2×104 163W≈163kW 3600×0.7 1.23解:以鼓风机进口压差计连接处为上游截面1——1,防空管口内侧为下游截面2——2,过截面1 1的中心作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式,即
1.22 解：在反应器液面 1——1’与管路出口内侧截面 2——2’ 间列柏努利方程式,并以截面 1——1’为基准 水平面，得 + + + e = + + +hf u p W gZ u p gZ 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 式中 Z m Z 15 0 2 1 = = 表压） 表压） 0( 1.0133 10 2.67 10 / ( 760 200 1.43 / 0.068 1073 4 3600 2 10 4 0 2 5 4 2 1 2 4 2 2 1 = = − = − = = p p N m m s d w u u s 将上列数值代入柏努利方程式，并整理得 = + + + + = f e f h W h 173 2 1.43 9.81 15 1073 2.67 104 2 其中 2 ( )u d l l h e f + + = 5 3 1.66 10 0.63 10 0.068 1.43 1073 = = = − du Re 0.0044 68 0.3 = = d 根据 Re 与 d 值，由本教材图 1——24 查得摩擦系数 = 0.03 ，并由图 1——26 查得各管件，阀门的 当量长度分别为 闸阀（全开） 0.43×2=0.86m 标准弯头 2.2×5=11m 所以 hf 32.5J / k g 2 1.43 0.5 4) 0.068 50 0.86 11 (0.03 2 + + = + + = 于是 We =173 + 32.5 = 205.5J / kg 泵的轴功率为 W k W W N e s 1631 1.63 3600 0.7 205.5 2 104 = = = 1.23 解：以鼓风机进口压差计连接处为上游截面 1——1’，防空管口内侧为下游截面 2——2’,过截面 1— —1’的中心作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式，即
z++22+H.=8z2+"+p+∑h 式中 Z2 =20n P1=30×9798=294N/m2(表压) P2=0(表压) 3600 l1=ll =20.4m/s 3600×-×0.25 4 由于气体在系统内压强变化不大,故气体的密度可按1atm,50℃计算,即 29 273 1.094kg/m 224273+50 将以上数值代入柏努利方程式,并整理得 29 H=∑b+981×20-10=∑b-725 其中∑h=∑h+∑b ∑bn=(+∑ d +5进塔+出塔2 latm,50℃下空气的粘度μ=1.96×10-3N·s/ R=ap0.25×204×1.094 =2.85×10 196×10-5 0.15 =0.0006 d250 由本教材图1—24查得λ=0.019 所以∑=009091+03532+-10kg 200×9.798 ∑ 1.04=1791J/k 则∑h=1103+1791=2894 风机作的有效功为 W=289-725≈2822J/kg 气体的质量流量为
+ + + e = + + +hf u p W gZ u p gZ 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 式中 Z m Z 20 0 2 1 = = u u m s p p N m 20.4 / 0.25 4 3600 3600 0( 30 9.798 294 / ( 2 1 2 2 2 1 = = = = = = 表压） 表压） 由于气体在系统内压强变化不大，故气体的密度可按 1atm，50℃计算，即 3 1.094 / 273 50 273 22.4 29 = kg m + = 将以上数值代入柏努利方程式，并整理得 = + − = − 72.5 1.094 294 We hf 9.81 20 hf 其中 hf =h f管 + hf填 f管 h = 2 2 u d l l e （ + 进塔 + 出塔） + 1atm，50℃下空气的粘度 µ=1.96× 5 2 10 N s / m − 5 5 2.85 10 1.96 10 0.25 20.4 1.094 = = = − du Re 0.0006 250 0.15 = = d 由本教材图 1——24 查得λ=0.019 所以 h = + + = J k g f 1103 / 2 20.4 1 0.5) 0.25 50 (0.019 2 管 h J k g f 1791 / 1.094 200 9.798 = 填 = 则 hf =1103 +1791= 2894 风机作的有效功为 We = 2894 − 72.5 2822J / kg 气体的质量流量为