計算部分參考(單位換算及流體靜力學(xué))

1、計算部分參考資料一、對下列法定計量單位進(jìn)行換算： （1）55×106Pa( )MPa;（2）0.9MPa( )k Pa；（3）8小時（ ）秒； （4）50（ ）K（熱力學(xué)單位溫度）； （5）573K（ ）； （6）100 kg/s( )t/h; （7）5500N·m（ ）k J ； （8 765N/m2（ ）k Pa；（9）100mmHg（ ）k Pa；（10）10英寸 （ ）m； （11）100cal（ ）kJ（12）10ft （ ）m；（13）100kgf （ ）N；（14）10kgf/m2 （ ）Pa；（15）10mmH2O （ ）Pa；（16）1000mmHg （

2、）Pa；（17）10kgf·m （ ）J；（18）10 kg·m/s （ ）W；（19）10d（ ）h（ ）（ ）min（ ）s；（20） 10市斤 （ ）g；二1、密度的概念、表達(dá)式、單位？答：單位體積流體所具有的質(zhì)量，稱為流體的密度2、請寫出混合液體密度的計算式及式中個物理量的表示意義，答：= + +，+式中：r 混合液體的密度，kg/m3；r1，r2，rn 混合液體中各組分的密度，kg/m3；w1， w2， wn 混合液體中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，3、請寫出表示氣體的密度的理想狀態(tài)方程式及式中個物理量的表示意義答：r 式中：p氣體的壓力，k Pa； M氣體的摩爾質(zhì)量，kg/

3、kmol； T氣體的溫度，K； R摩爾氣體常數(shù)，8.314k J/kmol·K4、請寫出混合氣體的密度計算式及式中個物理量的表示意義答： rm ；Mm 混合氣體的平均分子量，MmM1y1+M2y2+Mnyn ；M1,M2Mn 氣體混合物中各組分的摩爾質(zhì)量，kg/kmol；y1,y2,yn氣體混合物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)，（或體積分?jǐn)?shù)）；5、請寫出流體靜力學(xué)基本方程式及式中個物理量的表示意義。答：p = p0 + rgh；P液體內(nèi)部某處壓力，KPa；P0液面上的壓力，KPa；r液體的密度，kg/m3；h液體內(nèi)部測壓點距液面的高度，m； g常數(shù)9.81 6、從流體靜力學(xué)基本方程式的表達(dá)敘述靜

4、止液體內(nèi)部壓力的變化規(guī)律？ 答：（1）靜止液體內(nèi)任意一點的壓力與液體的密度和深度有關(guān)，液體密度越大，深度越深，該點的壓力越大。（2）在連通著的同一種液體內(nèi)，同一水平面各點的壓力相等，與容器的形狀無關(guān)，這個壓力相等的水平面稱為等壓面。（3）當(dāng)液體內(nèi)部任一點壓力或液面上方壓力發(fā)生變化時，液體內(nèi)部各點的壓力也發(fā)生同樣大小的變化，即液體能把所受的壓力，大小不變的傳遞液體內(nèi)部各點。7、何謂穩(wěn)定流動？答：穩(wěn)定流動（定態(tài)）流動流體在管道中流動時，任意截面處的流速、流量、壓力等物理量較為穩(wěn)定，不隨時間而變化；u, P, qv ¹ f (t)否則，為非定常態(tài)流動或不穩(wěn)定流動。 8、穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程

5、怎樣表示？答： u1A1 r1 = u2A2 r2 對不可壓縮流體： r不變： u1A1 = u2A2上式稱為穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程，也就是流體連續(xù)流動的物料衡算式9、何謂體積流量、質(zhì)量流量答：體積流量（qV）m3/s單位時間流過導(dǎo)管任一橫截面的流體體積， 質(zhì)量流量（qm）kg/s單位時間流過導(dǎo)管任一橫截面的流體質(zhì)量， 質(zhì)量流量=體積流量×流體密度。三、1、已知硫酸與水的密度分別為 1830kg/m3與 998kg/m3，試求含硫酸為 60%（質(zhì)量）的硫酸水溶液的密度為若干。解：根據(jù)式= + +，+ = + 1/m =（3.28+4.01）10-4；1/m =7.29×10-

6、4 kg/m3；m =1372.36 kg/m32、已知干空氣的組成為：O2：21%、N2：78%和 Ar：1%（均為體積%），試求干空氣在壓力為 9.81×104Pa 及溫度為 100時的密度。解：首先將攝氏度換算成開爾文 100=273+100=373K再求干空氣的平均摩爾質(zhì)量Mm=32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m3根據(jù)式 rm ；氣體的平均密度為： rm ； 0.916kg/m3；3、要求某水泵在3min內(nèi)通過管道向水池注入36m3的水，假如水的流速控制在3m/s。問：（1）管道中水的體積流量；（2）此時輸水

7、的管徑應(yīng)選擇多大？4、在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，水連續(xù)地從粗管流入細(xì)管。已知粗管內(nèi)徑100mm，細(xì)管內(nèi)徑71mm，水在粗管內(nèi)流速為1.5m/s，求細(xì)管中的流速？5、本題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水。油層高度h1=0.7m、密度1=800kg/m3，水層高度 h2=0.6m、密度2=1000kg/m3。（1）判斷下列兩關(guān)系是否 成立， 并 說出 其理由即 pA=p'A pB=p'B （2）計算水在玻璃管內(nèi)的高度 h解：（1）判斷題給兩關(guān)系式是否成立，pA=p'A的關(guān)系成立。因A與A'兩點在靜止的連通著的同一流體內(nèi)，并在同一水平面上。所以截面A-A'稱為等壓面。p

8、B=p'B的關(guān)系不能成立。因 B 及 B'兩點雖在靜止流體的同一水平面上，但不是連通著的同一種流體，即截面B-B'不是等壓面。（2）計算玻璃管內(nèi)水的高度 h 由上面討論知，pA=p'A，而 pA=p'A都可以用流體靜力學(xué)基本方程式計算，即：pA=pa+1gh1+2gh2pA'=pa+2gh于是 pa+1gh1+2gh2=pa+2gh簡化上式并將已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h解得：h=1.16m；6、如圖所示容器A、B內(nèi)分別盛有水和密度為800kg/m3的灑精，中間接一 水銀壓差計。當(dāng)容器A中的壓強PA=3×104pa（表壓）時，測得R=0.3m，h1=0.5m，h2=0.2m，求容器B內(nèi)的壓強為多少？（水銀的密度為13600kg/m3、水的密度為1000kg/m3）解：（1）容器B內(nèi)的壓強 ; 根據(jù)靜 力學(xué)基本原則，水平