得 d 2 (t,-t 得 a 0.493 8.冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90°C,出口温度为50°C,冷水 进口温度为15°C,出口温度为53℃C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性 为相同,则热损失占传热量的C A.5%B.6%C.7%D.8% 解:由Qn=W4cm2(1-72),Q=Wcm(1-2) 得9-g=-n)-(2-4)=90-50)-(53-15)=40-38=0 T1-72
5 得 0.841 2 1 4 1 4 1 2 1 1 2 = = = o o d d (2) 由 ( ) 4 1 2 3 1.13 − = s w L t t r g 得 0.493 2.5 25 10 0.725 1.13 0.725 1.13 4 1 3 4 1 = = = − L do H V 8. 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为 90C，出口温度为 50C，冷水 进口温度为 15C，出口温度为 53C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性 为相同，则热损失占传热量的 C 。 A．5% B．6% C．7% D．8% 解：由 ( ) T1 T2 Q W c h = h ph − ， ( ) 1 2 Q W c t t c = c pc − 得 ( ) ( ) ( ) ( ) 0.05 40 40 38 90 50 90 50 53 15 1 2 1 2 2 1 = − = − − − − = − − − − = − T T T T t t Q Q Q h h c
二、计算题 1.如图所示,常温的水在管道中流过,两个串联 的U形管压差计中的指示液均为水银,密度为 b pg,测压连接管内充满常温的水,密度为pw,两 空气 U形管的连通管内充满空气。若测压前两U形管 压差计内的水银液面均为同一高度,测压后两U 形管压差计的读数分别为R1、R2,试求a、b两 点间的压力差p。-P 4 解: P,=P,+p gh,, Pa=p-p, gh, P=p,, P2=P,+ PHgR,, P3=P4, P4=P5+PHegR2 ps=Pb +pug Pb=P5-Pghs=P4-PHggR2-pwghs Pa-P=P,+ Pu, gh,-(P4-PuegR2-P, gh, Pueg(r,+R2)-P, gh, +P, ghs R 而h1=h hs = h R2 R, 所以p2-Pb=P8(R1+R2)-pngh-p8(|+Pngh-pg、2 Pgg(R,+r,)-pg(R+R2)=PHg2 R,)g 2.在如图所示的测压差装置中,U形管压差计中 的指示液为水银,其密度为pHg,其他管内均充满 R 水,其密度为pw,U形管压差计的读数为R,两 测压点间的位差为h,试求a、b两测压点间的压 力差P-P h 解:由 p,+p gh
6 二、 计算题 1. 如图所示，常温的水在管道中流过，两个串联 的 U 形管压差计中的指示液均为水银，密度为 Hg，测压连接管内充满常温的水，密度为w，两 U 形管的连通管内充满空气。若测压前两 U 形管 压差计内的水银液面均为同一高度，测压后两 U 形管压差计的读数分别为 R1、R2，试求 a、b 两 点间的压力差 pa − pb 。 解： p1 = pa + w gh1， pa = p1 − w gh1 p1 = p2， p2 = p3 + Hg gR1， p3 = p4， p4 = p5 + Hg gR2 p5 = pb + w gh5 pb = p5 − w gh5 = p4 − Hg gR2 − w gh5 ( ) pa − pb = p3 + Hg gR1 − w gh1 − p4 − Hg gR2 − w gh5 ( ) = Hg g R1 + R2 − w gh1 + w gh5 而 2 1 1 R h = h + ， 2 2 5 R h = h − 所以 ( ) + − − = + − − 2 2 1 2 1 2 R gh g R pa pb Hg g R R w gh w g w w H g g(R1 R2 ) w g(R1 R2 ) H g w (R1 R2 )g 2 1 2 1 + = + − + = − 2. 在如图所示的测压差装置中，U 形管压差计中 的指示液为水银，其密度为Hg，其他管内均充满 水，其密度为w，U 形管压差计的读数为 R，两 测压点间的位差为 h，试求 a、b 两测压点间的压 力差 pa − pb 。 解：由 pa = p1 + w gh1 R1 R2 空气 a b Hg w w Hg 1 2 3 4 5 h R h b a Hg w w 1 2 3 4 5 1 h 2 h
P1=P2=P3 p3=P4 pHgg P4= ps Po=Ps +p gR+p,gh, 所以p。=P3+pgh1=P4+pmgR+pgh1=P5+P8R+pg 所以p。-Pb=pR+pgh1-p8R-P8h2 PHagR-P, gR+P, g(h,-h2) PHegR-prgr-p gh PuegR-P,g(R+h) R 3.某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动,已知d1=d2/2,l1=10m, Re,=1800。今测得该流体流径管道1的压力降为064m液柱,流径管道2的压 力降为0064m液柱,试计算管道2的长度2 解:由d1 得 d duap 所以 e, dHu,p d, u, 所以Re2=Re1=900 所以x 64 =0.0356,2 5 =0071 e;1800 又 h,=2 d 2
7 p1 = p2 = p3 p3 = p4 + Hg gR p4 = p5 pb = p5 + w gR + w gh2 所以 pa = p3 + w gh1 = p4 + Hg gR + w gh1 = p5 + Hg gR + w gh1 所以 pa − pb = Hg gR + w gh1 − w gR − w gh2 ( ) = Hg gR − w gR + w g h1 − h2 = Hg gR − w gR − w gh gR g(R h) = Hg − w + = ( Hg − w )gR − w gh 3. 某流体在水平串联的两直管 1、2 中稳定流动，已知 d1 = d2 / 2，l 1 =100m， Re1 =1800 。今测得该流体流径管道 1 的压力降为 0.64m 液柱，流径管道 2 的压 力降为 0.064m 液柱，试计算管道 2 的长度 2 l 。 解：由 2 2 1 d d = ，得 4 1 2 1 2 2 2 1 1 2 = = = d d u u 所以 2 1 4 1 2 Re Re 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 = = = = u u d d d u d u 所以 Re 900 2 1 Re 2 = 1 = 所以 0.0356 1800 64 Re 64 1 1 = = = ， 0.071 900 64 Re 64 2 2 = = = 又 2 2 u d l h p f = = ， g u d l H g p f 2 2 = =
H 所以 1. u d. h l, u, H A l, ui d2 H 所以2=1...d2,H2 0.064 100×-×42×2 λ2n2d41Hn 0.64 4.密度为1000kg/m3,粘度为lcP的水,以10m3/h的流量在内径为45mm的水平 光滑管内流动,在管路某处流体的静压力为15×105Pa(表压),若管路的局部阻力 可忽略不计,则距该处100m下游处流体的静压力为多少Pa绝对压力)? 解 4×360=175mn (0045)2 R=_0.045×1.75×1000 =78750 1×10 0.31640.3164 0.0189 78750025 PI P 得 P2=P1 PI =15×106-0089×10010093 0.04 2 8.56875×104N/m2(表压)=1870125×103N/m2绝压) 5.用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出 l0m,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400m,管内径为75mm,摩擦 系数为003。该泵的特性曲线为H=18-06×10°Q2,试求: (5)管路特性曲线 (6)泵工作时的流量和扬程 h=10m l+l=400
8 所以 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 f f H H g u d l g u d l = ， 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 f f H H d d u u l l = 所以 m H H d d u u l l f f 160 0.64 0.064 4 2 2 1 100 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 = 1 = = 4. 密度为 1000kg/m3，粘度为 1cP 的水，以 10m3 /h 的流量在内径为 45mm 的水平 光滑管内流动，在管路某处流体的静压力为 1.5105Pa(表压)，若管路的局部阻力 可忽略不计，则距该处 100m 下游处流体的静压力为多少 Pa(绝对压力)? 解： ( ) m s d V u 1.75 / 0.045 3600 10 4 4 2 2 = = = 78750 1 10 0.045 1.75 1000 3 = = = − du R 0.0189 78750 0.3164 Re 0.3164 0.25 0.25 = = = 由 hf p u gz p u gz + + = + + + 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 得 2 2 2 1 1 u d l p p hf p = − = − 2 1000 1.75 0.045 100 1.5 10 0.0189 2 5 = − (表压) (绝压) 4 2 5 2 = 8.5687510 N / m =1.87012510 N / m 5. 用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出 10m，管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为 400m，管内径为 75mm，摩擦 系数为 0.03。该泵的特性曲线为 6 2 H =18 − 0.610 Q ，试求： (5) 管路特性曲线 (6) 泵工作时的流量和扬程 知： h =10m l + l e = 400m
d=0.075m =003 H=18-06×10°g2 求:(1)H=f() (2)Q、H 解:(1)由H.=2-21+2-B+2-+(1+1).8 d 得H4=10+003 0075)r2gx0.075 Q2=10+41795×10°Q2 H=18-0.6×10°Q 所以 10+41795×10592=18-0.6×10°Q 解之:O =28034×10-3m3/s V10.1795×105 所以 H=10+41795×103×(28034×105)=13.2846m 6.现有一台离心泵,允许吸上真空度H=6m,用来输送20°C的清水,已知流 量为20m3h,吸入管内径为50mm,吸入管的全部阻力损失为ΣHx=1.5mH2O, 当地大气压为10mH2O。试计算此泵的允许安装高度Hx为多少米? 0 4 3600 ll, 2.83lm/s H=H 6-- 1.5=6-0409-1.5=4.091m 2×9.807 7.远距离液位测量 欲知某地下油品贮槽的液位H,采用图示装置在地面上进行测量。测量时控 制氮气的流量使观察瓶内产生少许气泡。已知油品的密度为850kg/m3。并铡得 水银压强计的读数R为150mm,同贮槽内的液位H等于多少?
9 d = 0.075m = 0.03 6 2 H =18 − 0.610 Q 求：(1) ( ) e Qe H = f (2) Q 、 H 解：(1) 由 2 2 4 2 1 2 2 1 2 2 1 8 2 e e e Q d gd l l g u u g p p H z z + + − + − = − + 得 2 5 2 2 4 10 4.1795 10 0.075 8 0.075 400 e 10 0.03 Qe Qe g H = + = + (2) 而 6 2 H =18 − 0.610 Q 所以 5 2 6 2 10 + 4.179510 Q =18 − 0.610 Q 解之： Q 2.8034 10 m /s 10.1795 10 8 3 3 5 − = = 所以 H 10 4.1795 10 (2.8034 10 ) 13.2846m 2 5 3 = + = − 6. 现有一台离心泵，允许吸上真空度 Hs = 6m ， 用来输送 20C 的清水，已知流 量为 20m3 /h，吸入管内径为 50 mm，吸入管的全部阻力损失为 H f = 1.5mH2O ， 当地大气压为 10 mH2O。试计算此泵的允许安装高度 H g 为多少米？ 解： ( ) m s d V u 2.831 / 0.05 3600 20 4 4 1 2 2 = = = g s H f g u H = H − − 2 2 1 1.5 6 0.409 1.5 4.091m 2 9.807 2.831 6 2 − = − − = = − 7. 远距离液位测量 欲知某地下油品贮槽的液位 H ，采用图示装置在地面上进行测量。测量时控 制氮气的流量使观察瓶内产生少许气泡。已知油品的密度为 850 kg／m3。并铡得 水银压强计的读数 R 为 150mm，同贮槽内的液位 H 等于多少?