吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长8m,其间有一个90标准弯头。试估计当泵的吸水量为20m/h时真空表的读数 为多少kPa?操作温度为20℃。 又问当泵的吸水量增加时，该真空表的读数是增大还是减少？ 26.一高位槽向用水处输水，上游用管径为50mm水煤气管，长80m,途中设90弯头5个。然后突然收缩成管径为40mm的水 煤气管，长20m,设有1/2开启的闸阀一个。水温20℃，为使输水量达3×10m/s,求高位槽的液位高度z。 真空表( 000 习题25附图 习题26附图 27.用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽。输送流量为0.10m/min,输送管路为中38×3mm无缝钢管。酸 蛋中的液面离压出管口的位差为10m,在压送过程中设为不变。管路总长20m,设有一个闸阀（全开），8个标准90弯头。求压缩 空气所需的压强为多少Pa(表压)？ 操作温度下硫酸的物性为p=1830kg/m,μ=12mPa·s。 色的 习题27附图 习题28附图 *28.粘度为30mPa·s、密度为900kg/m2的液体自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。两容器均为散口，液面视作不变。 管路中有一阀门，阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度)。当阀全关时，阀前、后的压强计读数分别为0.09Pa 与0.045MPa。现将阀门打开至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m。试求： (1)管路的流量： (②)阀前、阀后压强计的读数有何变化？ 29.在20℃下苯由高位槽流入某容器中，其间液位差5m且视作不变，两容器均为散口。输送管为Φ32×3mm无缝钢管（ε =0.05m),长100m(包括局部阻力的当量长度)，求流量。 *30.某工业燃烧炉产生的烟气由烟肉排入大气。烟肉的直径为2m,e/d=0.0004。烟气在烟肉内的平均温度为200℃，在此温 6
吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长 8m，其间有一个 90。 标准弯头。试估计当泵的吸水量为 20m 3 /h 时真空表的读数 为多少 kPa？操作温度为 20℃。 又问当泵的吸水量增加时，该真空表的读数是增大还是减少？ 26. 一高位槽向用水处输水，上游用管径为 50mm 水煤气管，长 80m，途中设 90。 弯头 5 个。然后突然收缩成管径为 40mm 的水 煤气管，长 20m，设有 1/2 开启的闸阀一个。水温 20℃，为使输水量达 3×10-3 m 3 /s，求高位槽的液位高度 z。 习题 25 附图 习题 26 附图 27. 用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送至敞口高位槽。输送流量为 0.10m3 /min，输送管路为φ38×3mm 无缝钢管。酸 蛋中的液面离压出管口的位差为 10m，在压送过程中设为不变。管路总长 20m，设有一个闸阀(全开)，8 个标准 90。 弯头。求压缩 空气所需的压强为多少 MPa(表压)？ 操作温度下硫酸的物性为ρ=1830kg/m3 ，μ=12 mPa·s。 习题 27 附图 习题 28 附图 *28. 粘度为 30 mPa·s 、密度为 900kg/m3 的液体自容器 A 流过内径 40mm 的管路进入容器 B。两容器均为敞口，液面视作不变。 管路中有一阀门，阀前管长 50m，阀后管长 20m (均包括局部阻力的当量长度)。当阀全关时，阀前、后的压强计读数分别为 0.09MPa 与 0.045MPa。现将阀门打开至 1/4 开度，阀门阻力的当量长度为 30m。试求： (1)管路的流量； (2)阀前、阀后压强计的读数有何变化？ 29. 在 20℃下苯由高位槽流入某容器中，其间液位差 5m 且视作不变，两容器均为敞口。输送管为Ф32×3mm 无缝钢管(ε =0.05mm)，长 100m(包括局部阻力的当量长度)，求流量。 *30. 某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为 2m，ε/d=0.0004。烟气在烟囱内的平均温度为 200℃，在此温 66
度下烟气的密度为0.67kg/m3,粘度为0.026mPas,烟气流量为80000m/h。在烟肉高度范围内，外界大气的平均密度为1.15kg/m, 设烟肉内底部的压强低于地面大气压20mm0,求此烟肉应有多少高度？ 试讨论用烟肉排气的必要条件是什么？增高烟肉高度对烟肉内底部压强有何影响？ *31.某水槽的截面积A=3m,水深2m。底部接一管子中32×3m,管长10m(包括所有局部阻力当量长度)，管道摩擦系数入=0.022。 开始放水时，槽中水面与出口高差H为4m,试求水面下降一米所需的时间。 烧护 一气 习题30附图 习题31附图 32.附图所示管路，用一台泵将液体从低位槽送往高位槽。输送流量要求为2.5×10m/s。高位槽上方气体压强为0.2P(表 压)，两槽液面高差为6m,液体密度为1100kg/m。管道中40×3m,总长（包括局部阻力）为50m,摩擦系数λ为0.024。求泵给每 牛顿液体提供的能量为多少？ 习题32附图 习题33附图 *33.两敞口容器其间液面差6m,底部用管道相联。A槽底部出口有一直径600mm、长3000m的管道BC,然后用两根支管分别 与下槽相通。支管CD与CE的长度皆为2500m,直径均为250m。若已知摩擦系数均为0.04，试求A槽向下槽的流量。设所有的 局部阻力均可略去。 *34.水位恒定的高位槽从C、D两支管同时放水。AB段管长6m,内径41m。BC段长15m,内径25mm。BD段长24m,内径25m。 上述管长均包括阀门及其它局部阻力的当量长度，但不包括出口动能项，分支点B的能量损失可忽略，试求： (I)D、C两支管的流量及水槽的总排水量： (2)当D阀关闭，求水槽由C支管流出的出水量： 设全部管路的摩擦系数均可取0.03，且不变化，出口损失应另作考虑。 67
度下烟气的密度为 0.67kg/m3 ，粘度为 0.026 mPa·s ，烟气流量为 80000m3 /h。在烟囱高度范围内，外界大气的平均密度为 1.15kg/m3 ， 设烟囱内底部的压强低于地面大气压 20mmH20，求此烟囱应有多少高度？ 试讨论用烟囱排气的必要条件是什么？增高烟囱高度对烟囱内底部压强有何影响？ *31. 某水槽的截面积 A=3m2 ，水深 2m。底部接一管子Ф32×3mm，管长 10m(包括所有局部阻力当量长度)，管道摩擦系数λ=0.022。 开始放水时，槽中水面与出口高差 H 为 4m，试求水面下降一米所需的时间。 习题 30 附图 习题 31 附图 32. 附图所示管路，用一台泵将液体从低位槽送往高位槽。输送流量要求为 2.5×10-3 m 3 /s。高位槽上方气体压强为 0.2MPa(表 压)，两槽液面高差为 6m，液体密度为 1100kg/m3 。管道φ40×3mm，总长(包括局部阻力)为 50m，摩擦系数λ为 0.024。求泵给每 牛顿液体提供的能量为多少？ 习题 32 附图 习题 33 附图 *33. 两敞口容器其间液面差 6m，底部用管道相联。A 槽底部出口有一直径 600mm、长 3000m 的管道 BC，然后用两根支管分别 与下槽相通。支管 CD 与 CE 的长度皆为 2500m，直径均为 250mm。若已知摩擦系数均为 0.04，试求 A 槽向下槽的流量。设所有的 局部阻力均可略去。 *34. 水位恒定的高位槽从 C、D 两支管同时放水。AB 段管长 6m，内径 41mm。BC 段长 15m，内径 25mm。BD 段长 24m，内径 25mm。 上述管长均包括阀门及其它局部阻力的当量长度，但不包括出口动能项，分支点 B 的能量损失可忽略，试求： (1)D、C 两支管的流量及水槽的总排水量； (2)当 D 阀关闭，求水槽由 C 支管流出的出水量； 设全部管路的摩擦系数均可取 0.03，且不变化，出口损失应另作考虑。 67
习题34附图 习题35附图 35.某水槽的液位维持恒定，水由总管A流出，然后由B、C两支管流入大气。己知B、C两支管的内径均为20mm,管长1=2m, 1。=4m。阀门以外的局部阻力可以略去。 (1)B、C两阀门全开(=0.17)时，求两支管流量之比： (2)提高位差H,同时关小两阀门至1/4开（飞=24），使总流量保持不变，求B、C两支管流量之比： (3)说明流量均布的条件是什么？ 设流动以进入阻力平方区，两种情况下的入=0.028，交点0的阻力可忽略。 *36.欲将5000kg/h的煤气输送100公里，管内径为300mm,管路末端压强为0.15Pa(绝压)，试求管路起点需要多大的压强？ 设整个管路中煤气的温度为20℃，λ=0.016，标准状态下煤气的密度为0.85kg/m。 流测量 37.在一内径为300mm的管道中，用毕托管来测定平均分子量为60的气体流速。管内气体的温度为40℃，压强为101.3kP, 粘度0.02mPa·s。己知在管道同一横截面上测得毕托管最大读数为30mml0。问此时管道内气体的平均速度为若干？ 38.在一直径为5cm的管道上装一标准的孔板流量计，孔径为25m,U形管压差计读数为220mmlg。若管内液体的密度为 1050kg/m2,粘度为0.6mPa·s,试计算液体的流量。 39.有一测空气的转子流量计，其流量刻度范围为400一40001/h,转子材料用铝制成(p=2670kg/m),今用它测定常压 20℃的二氧化碳，试问能测得的最大流量为若干1/h? 非牛顿流体流动 40.图示为钢板表面涂塑过程，钢板宽度为1m,以0.5m/s的速度移动。板与模口的间隙为0.001m。在加工温度下，塑料糊 0.4 的流动特性服从幂律式x=2500 。求模口中塑料糊的剪切率、拉动该板所需的力和功率？ dy 0.01n 10.001m 习题40附图 41.用泵将容器中的蜂蜜以6.28×10m/s的流量送往高位槽中，管路长（包括局部阻力的当量长度）1+1e=20m,管径为0.1m, 0.5 蜂蜜流动特性服从幂律x=0.05 du ,密度p=1250kg/m,求泵需提供的能量J/kg? 68
习题 34 附图 习题 35 附图 *35. 某水槽的液位维持恒定，水由总管 A 流出，然后由 B、C 两支管流入大气。已知 B、C 两支管的内径均为 20mm，管长 lB = 2m， lO = 4m。阀门以外的局部阻力可以略去。 (1)B、C 两阀门全开(ζ=0.17)时，求两支管流量之比； (2)提高位差 H，同时关小两阀门至 1/4 开(ζ=24)，使总流量保持不变，求 B、C 两支管流量之比； (3)说明流量均布的条件是什么？ 设流动以进入阻力平方区，两种情况下的λ=0.028，交点 O 的阻力可忽略。 *36. 欲将 5000kg/h 的煤气输送 100 公里，管内径为 300mm，管路末端压强为 0.15MPa(绝压)，试求管路起点需要多大的压强？ 设整个管路中煤气的温度为 20℃，λ=0.016，标准状态下煤气的密度为 0.85kg/m3 。 流量测量 37. 在一内径为 300mm 的管道中，用毕托管来测定平均分子量为 60 的气体流速。管内气体的温度为 40℃，压强为 101.3kPa， 粘度 0.02mPa·s。已知在管道同一横截面上测得毕托管最大读数为 30mmH2O。问此时管道内气体的平均速度为若干？ 38. 在一直径为 5 cm 的管道上装一标准的孔板流量计，孔径为 25mm，U 形管压差计读数为 220mmHg。若管内液体的密度为 1050kg/m3 ，粘度为 0.6 mPa·s ，试计算液体的流量。 39. 有一测空气的转子流量计，其流量刻度范围为 400—4000l/h， 转子材料用铝制成(ρ铝=2670kg/m3 )， 今用它测定常压 20℃的二氧化碳，试问能测得的最大流量为若干 l/h？ 非牛顿流体流动 40. 图示为钢板表面涂塑过程，钢板宽度为 1m，以 0.5m/s 的速度移动。板与模口的间隙为 0.001m。在加工温度下，塑料糊 的流动特性服从幂律式τ = 2500 0 4 du dy . 。求模口中塑料糊的剪切率、拉动该板所需的力和功率？ 习题 40 附图 41. 用泵将容器中的蜂蜜以 6.28×10-3 m 3 /s 的流量送往高位槽中，管路长(包括局部阻力的当量长度)l+le=20m，管径为 0.1m， 蜂蜜流动特性服从幂律τ = 0 05 0 5 . . du dy ，密度ρ=1250kg/m3 ，求泵需提供的能量 J/kg？ 68
习题41附图 习题42附图 42.己知融熔态巧克力浆的流动服从如下的卡森(Casson)方程： F=可，+m西 du (a) 式中μ为血很大的粘度，Pa·5。今由仪器测得40℃下巧克力浆的剪应力t与剪切率的关系如下 dy dy du/dy(1/s) 0.5 1.0 5.0 10.0 50 100 t(Pa) 34 42.1 83.2 123 377 659 试用最小二乘法求出式(a)中的屈服应力t,及粘度μ。 43.图示容器中盛有密度为p=1200kg/m的芥末酱，容器底部有一直径d=10mm、长1m的直管。当容器中液面不断下降至=0.35m 时，管壁处剪应力τ，等于流体屈服应力t,芥末酱在管内不再流动。 对管径为d、管长为L的管内流体作力平衡可得 pZd2+pg元d2L=t,ml (a) 4 式中△p为直管上下二端的压强差，试求该芥末酱的屈服应力T,。 44.已导出圆管内流动时的剪应力分布为式(1-63)， AP T= (a) 21 若为幂律流体作层流流动， r=K (6) 联立(a)、(b)两式积分，取边界条件=R处，u=0。试证管内流体的速度分布为 品品- (C) 流量为 V=u(2m)dr (d) 试证管内平均流速u为 △P)n M= (e) 2K1 3n+1 69
习题 41 附图 习题 42 附图 42. 已知融熔态巧克力浆的流动服从如下的卡森(Casson)方程： τ τ = + y η ∞ du dy (a) 式中μ∞为 du dy 很大的粘度，Pa·s。今由仪器测得 40℃下巧克力浆的剪应力τ与剪切率 du dy 的关系如下： du/dy (1/s) 0.5 1.0 5.0 10.0 50 100 τ(Pa) 34 42.1 83.2 123 377 659 试用最小二乘法求出式(a)中的屈服应力τy及粘度μ∞。 43. 图示容器中盛有密度为ρ=1200kg/m3 的芥末酱，容器底部有一直径d=10mm、长1m的直管。当容器中液面不断下降至H=0.35m 时，管壁处剪应力τw等于流体屈服应力τy，芥末酱在管内不再流动。 对管径为 d、管长为 L 的管内流体作力平衡可得 p d g d L τ yπdL π ρ π + = 2 2 4 4 ∆ (a) 式中Δp 为直管上下二端的压强差，试求该芥末酱的屈服应力τy。 44. 已导出圆管内流动时的剪应力分布为式(1-63)， r 2l ∆P τ = (a) 若为幂律流体作层流流动， n dy du K τ = − (b) 联立(a)、(b)两式积分，取边界条件 r=R 处，u=0。试证管内流体的速度分布为 − + ∆ = + + 1 1 1 1 1 1 2 1 n n n R r R n n Kl u P (C) 流量为 V (d) ∫ = R u r dr 0 (2π ) 试证管内平均流速u 为 − 1 1 1 2 3 1 + + ∆ = n n R n n Kl u P (e) 69
习题44附图 第一章思考题 1.什么是连续性假定？质点的含义是什么？有什么条件？ 2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点？ 3.粘性的物理本质是什么？为什么温度上升，气体粘度上升，而液体粘度下降？ 4.静压强有什么特性？ 5.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10m,水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图（用箭头的长短和方向表示受力大小和方向）： (②)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？ 思考题5附图 思考题6附图 6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R、R,两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A 连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R与R有何变化？（说明理由） 7.为什么高烟肉比低烟肉拔烟效果好？ 8.什么叫均匀分布？什么叫均匀流段？ 9.伯努利方程的应用条件有哪些？ 10.如图所示，水从小管流至大管，当流量V、管径D、d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读 数R'的大小关系如何？为什么？.（可忽略粘性阻力损失） 70
习题 44 附图 第 一 章 思 考 题 1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 4. 静压强有什么特性? 5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为 8×10-3 m 2 ，水和容器总重 10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)； (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？ 思考题 5 附图 思考题 6 附图 6. 图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一 U 形压差计，读数分别为 R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器 A 连同 U 形压差计一起向下移动一段距离，试问读数 R1与 R2有何变化？(说明理由) 7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 8. 什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 9. 伯努利方程的应用条件有哪些? 10. 如图所示，水从小管流至大管，当流量 V、管径 D、d 及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数 R 与垂直放置时读 数 R’的大小关系如何？为什么？.(可忽略粘性阻力损失) 70