冶金傳輸原理-動(dòng)量傳輸-第4章-試題庫(kù)學(xué)習(xí)資料

第4章流動(dòng)狀態(tài)及能量損失【4-1】某送風(fēng)平直管道，內(nèi)徑d=300mm,流量風(fēng)溫℃，試判斷管中流動(dòng)狀態(tài)。解管中平均風(fēng)速為查相關(guān)表得25℃時(shí)空氣的運(yùn)動(dòng)粘度為管內(nèi)氣流的雷諾數(shù)為故空氣在管道中做湍流流動(dòng)。【4-2】設(shè)矩形截面（1.0m×1.5m）的磚砌煙道，排除溫度t=600℃的煙氣量Q=35000m3/h,煙道長(zhǎng)L=10m,表面粗糙度,煙氣的運(yùn)動(dòng)粘度煙氣600℃時(shí)的密度求摩擦阻力。解煙氣的平均流速煙道的當(dāng)量直徑Re為煙道的相對(duì)粗糙度查圖4.9得,代入達(dá)西公式——式（4.26），得【4-3】管道直徑d=100mm,輸送水的流量水的運(yùn)動(dòng)粘度求水在管中的流動(dòng)狀態(tài)。若輸送的石油，保持前一種情況下的流速不變，流動(dòng)又是什么狀態(tài)？解（1）雷諾數(shù)故水在管道中是湍流狀態(tài)。（2）故油在管道中是層流狀態(tài)?！?-4】圓管直徑d=200mm,管長(zhǎng)l=1000m,輸送運(yùn)動(dòng)粘度的石油，流量試求沿程損失。解判別流動(dòng)狀態(tài)為層流式中【4-5】輸送潤(rùn)滑油的管子直徑d=8mm,管長(zhǎng)l=15m,如圖4-1所示。油的運(yùn)動(dòng)粘度流量求油箱的水頭h(不計(jì)局部損失)圖4-1潤(rùn)滑油管路解管中平均流速雷諾數(shù)為層流列截面1—1和2—2的伯努利方程認(rèn)為油箱面積足夠大，取則【4-6】輸送石油的管道長(zhǎng)直徑，粗糙度的舊無(wú)縫鋼管，通過(guò)的質(zhì)量流量運(yùn)動(dòng)粘度在冬季夏季若取密度試求沿程水頭損失各為多少？解首先判別流動(dòng)所處的區(qū)域。體積流量平均流速雷諾數(shù)為層流為紊流需要進(jìn)一步判別夏季石油在管道中的流動(dòng)狀態(tài)處于湍流哪個(gè)區(qū)域。即，流動(dòng)處于湍流光滑管區(qū)。沿程水頭損失冬季由于夏季石油在管道中流動(dòng)狀態(tài)處于湍流光滑管區(qū)，故沿程阻力系數(shù)用布拉休斯公式計(jì)算，即夏季【4-7】輸送空氣（t=20℃）的舊鋼管道，取管壁絕對(duì)粗糙度管道長(zhǎng)管徑管道兩端的靜壓強(qiáng)差為試求該管道通過(guò)的空氣流量是多少？解因?yàn)槭堑戎睆降墓艿溃艿纼啥说撵o壓強(qiáng)差就等于在該管道中的沿程損失。℃的空氣，密度運(yùn)動(dòng)粘度管道的相對(duì)粗糙度由莫迪圖試取故雷諾數(shù)根據(jù)Re和由莫迪圖查得正好與試取的值相符合。若兩者不相符合，則應(yīng)將查得的值代入上式，按上述步驟進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，直至最后由莫迪圖查得的值與改進(jìn)的值相符合為止。管道通過(guò)的空氣流量為【4-8】有一長(zhǎng)方形風(fēng)道長(zhǎng)截面積管壁絕對(duì)粗糙度輸送t=20℃的空氣，流量試求在此段風(fēng)道中的沿程損失。解平均流速當(dāng)量直徑20℃空氣的運(yùn)動(dòng)粘度密度雷諾數(shù)相對(duì)粗糙度查莫迪曲線圖4.9得沿程損失沿程壓強(qiáng)損失【4-9】煉制油（在直徑為100mm的管道內(nèi)以0.50L/s流量流動(dòng)，試確定流動(dòng)是層流還是湍流？解:略【4-10】冷凍機(jī)潤(rùn)滑油在管徑為10mm,管長(zhǎng)為5m的圓管內(nèi)流動(dòng)，測(cè)得流量為管道阻力損失為30m油柱，求油的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)。解：略（）【4-11】鋼板制成的風(fēng)道，斷面尺寸為400mm×200mm,管長(zhǎng)為80m，當(dāng)量粗糙度管內(nèi)平均流速為10m/s,空氣溫度為20℃，求風(fēng)道內(nèi)的壓強(qiáng)損失。解：略（【4-12】一管徑d=24mm的圓管，水在管內(nèi)的平均流速為1.5m/s,水溫t=150℃。試確定水的流動(dòng)狀態(tài)；水溫不變時(shí)確定保持層流狀態(tài)的最大流速。已知,水在t=150℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度。解：略（）【4-13】設(shè)有的液體，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)=3000m,直徑d=300mm的鑄鐵管流動(dòng)，流量為。試求摩擦壓力損失。解：略（【4-14】長(zhǎng)度內(nèi)徑d=200mm的普通鍍鋅鋼管，用來(lái)輸送運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)的重油，已測(cè)得其流量q=38L/s。（已知重油密度為880kg/m3）問(wèn)其沿程損失為多少？解對(duì)于的光滑管流，采用布拉休斯提出的經(jīng)驗(yàn)公式故沿程阻力損失為【4-15】設(shè)金屬光滑水管，直徑D=50mm，流過(guò)水的溫度時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度流過(guò)直線段長(zhǎng)度L=20m。試計(jì)算水流量Q=0.3m3/h時(shí)的摩擦阻損？解：略（【4-16】沿直徑d=305mm的管道，輸送密度ρ=980kg/m3、運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)ν=4cm2/s的重油。若流量Q=0.06m/s,管道起點(diǎn)標(biāo)高z1=85m,終點(diǎn)標(biāo)高z2=105m,管長(zhǎng)l=1800m。試求管道中重油的壓力降。解：【4-17】在長(zhǎng)度L=10000m，直徑d=300mm的管路中輸送重度γ=8.82kN/m3的重油，其重量流量G=2371.6kN/h，求油溫分別為10℃（υ=25cm2/s）和40℃（υ=1.5cm解：（1）油溫10℃時(shí)，υ=25cm2/s=25×10-4沿程損失（2）油溫40℃時(shí)，υ=1.5cm2/s=1.5×10-4沿程損失【4-18】溫度的水在直徑的管中流動(dòng)，體積流量，問(wèn)管中水流處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？解：略【4-19】某一送風(fēng)管道（鋼管，），長(zhǎng)，直徑，在溫度的情況下，送風(fēng)量。問(wèn)：（1）此風(fēng)管中的沿程損失為若干？（2）使用一段時(shí)間后，其絕對(duì)粗糙度增加到，其沿程損失又為若干？（時(shí)，空氣的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)）解：先計(jì)算送風(fēng)速度雷諾數(shù)為湍流。（1）已知，則由莫迪圖查的時(shí)空氣密度，故壓強(qiáng)降即沿程損失為（2）絕對(duì)粗糙度增加到，則由莫迪圖查的此時(shí)壓強(qiáng)降即沿程損失為【4-20】某種具有，的油流過(guò)長(zhǎng)為，直徑為的水平管子，試計(jì)算保持層流流態(tài)的最大平均流速。并計(jì)算維持這一流動(dòng)所需要的壓降。若油從這一管子流入直徑為，長(zhǎng)也為的管子，