冶金傳輸原理-動量傳輸-第4章-試題庫學習資料

第4章流動狀態(tài)及能量損失【4-1】某送風平直管道，內(nèi)徑d=300mm,流量風溫℃，試判斷管中流動狀態(tài)。解管中平均風速為查相關表得25℃時空氣的運動粘度為管內(nèi)氣流的雷諾數(shù)為故空氣在管道中做湍流流動。【4-2】設矩形截面（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L=10m,表面粗糙度,煙氣的運動粘度煙氣600℃時的密度求摩擦阻力。解煙氣的平均流速煙道的當量直徑Re為煙道的相對粗糙度查圖4.9得,代入達西公式——式（4.26），得【4-3】管道直徑d=100mm,輸送水的流量水的運動粘度求水在管中的流動狀態(tài)。若輸送的石油，保持前一種情況下的流速不變，流動又是什么狀態(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)。【4-4】圓管直徑d=200mm,管長l=1000m,輸送運動粘度的石油，流量試求沿程損失。解判別流動狀態(tài)為層流式中【4-5】輸送潤滑油的管子直徑d=8mm,管長l=15m,如圖4-1所示。油的運動粘度流量求油箱的水頭h(不計局部損失)圖4-1潤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的伯努利方程認為油箱面積足夠大，取則【4-6】輸送石油的管道長直徑，粗糙度的舊無縫鋼管，通過的質(zhì)量流量運動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一步判別夏季石油在管道中的流動狀態(tài)處于湍流哪個區(qū)域。即，流動處于湍流光滑管區(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)用布拉休斯公式計算，即夏季【4-7】輸送空氣（t=20℃）的舊鋼管道，取管壁絕對粗糙度管道長管徑管道兩端的靜壓強差為試求該管道通過的空氣流量是多少？解因為是等直徑的管道，管道兩端的靜壓強差就等于在該管道中的沿程損失。℃的空氣，密度運動粘度管道的相對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，則應將查得的值代入上式，按上述步驟進行重復計算，直至最后由莫迪圖查得的值與改進的值相符合為止。管道通過的空氣流量為【4-8】有一長方形風道長截面積管壁絕對粗糙度輸送t=20℃的空氣，流量試求在此段風道中的沿程損失。解平均流速當量直徑20℃空氣的運動粘度密度雷諾數(shù)相對粗糙度查莫迪曲線圖4.9得沿程損失沿程壓強損失【4-9】煉制油（在直徑為100mm的管道內(nèi)以0.50L/s流量流動，試確定流動是層流還是湍流？解:略【4-10】冷凍機潤滑油在管徑為10mm,管長為5m的圓管內(nèi)流動，測得流量為管道阻力損失為30m油柱，求油的運動粘度系數(shù)。解：略（）【4-11】鋼板制成的風道，斷面尺寸為400mm×200mm,管長為80m，當量粗糙度管內(nèi)平均流速為10m/s,空氣溫度為20℃，求風道內(nèi)的壓強損失。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℃。試確定水的流動狀態(tài)；水溫不變時確定保持層流狀態(tài)的最大流速。已知,水在t=150℃時的運動粘度。解：略（）【4-13】設有的液體，經(jīng)過長為L=3000m,直徑d=300mm的鑄鐵管流動，流量為。試求摩擦壓力損失。解：略（【4-14】長度內(nèi)徑d=200mm的普通鍍鋅鋼管，用來輸送運動粘度系數(shù)的重油，已測得其流量q=38L/s。（已知重油密度為880kg/m3）問其沿程損失為多少？解對于的光滑管流，采用布拉休斯提出的經(jīng)驗公式故沿程阻力損失為【4-15】設金屬光滑水管，直徑D=50mm，流過水的溫度時的運動粘度流過直線段長度L=20m。試計算水流量Q=0.3m3/h時的摩擦阻損？解：略（【4-16】沿直徑d=305mm的管道，輸送密度ρ=980kg/m3、運動粘度系數(shù)ν=4cm2/s的重油。若流量Q=0.06m/s,管道起點標高z1=85m,終點標高z2=105m,管長l=1800m。試求管道中重油的壓力降。解：【4-17】在長度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，υ=25cm2/s=25×10-4沿程損失（2）油溫40℃時，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，體積流量，問管中水流處于什么運動狀態(tài)？解：略【4-19】某一送風管道（鋼管，），長，直徑，在溫度的情況下，送風量。問：（1）此風管中的沿程損失為若干？（2）使用一段時間后，其絕對粗糙度增加到，其沿程損失又為若干？（時，空氣的運動粘度系數(shù)）解：先計算送風速度雷諾數(shù)為湍流。（1）已知，則由莫迪圖查的時空氣密度，故壓強降即沿程損失為（2）絕對粗糙度增加到，則由莫迪圖查的此時壓強降即沿程損失為【4-20】某種具有，的油流過長為，直徑為的水平管子，試計算保持層流流態(tài)的最大平均流速。并計算維持這一流動所需要的壓降。若油從這一管子流入直徑為，長也為的管子，