第一章 流体流动与输送
1-2 某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（
3
-3
0）与水（w）的体积比为5:1,油
的密度为；-o = 830kg m'，水的密度为：、=1000kg m。池的液位计读数hc=l.lm。试求混合液 分层的油水界面高 hw和液面总高度（hw + ho）。
解：如图所示
:
：ogh0 + ；ghw = Jghc h0 : hw = 5:1
??? 5 ：0ghw + ：ghw = ghc
:
?;
hw
电hc
5?g
1000 1.1 5 830 1000
= 0.214m
习题1-2附图
讥
h0 +hw = 6 hw = 6 (X214 = 1.284m 1-4如图所示，在流化床反应器上装有两个
U型水银压差
U
计，测得R1 = 420mm, R2 = 45mm，为防止水银蒸汽扩散，于 型管通大气一端加一段水， 其高度R3 = 40mm。试求A、B两处的 表压强。
解：PA = JgR3 +「HggR2
=1000 X 9.81 X 0.04 +13600 X 9.81 X 0.045
=6396 （表压）
PB = PA + :HggR1 = 6396 + 13600 X 9.81 X 0.42
=62431 （ Pa）（表压）1-5为测量直径由d1= 40mm 到d2= 80mm的突然扩大的局部阻力系数，
-33
在扩大两侧装
-1
U型压差计，指示液为 CCI4, ；-CCl =1600kg m^。当水的流量为2.78 X0m s时，压
差计读数R为165mm，如图所示。忽略两侧压口间的直管阻力，试求局部阻力系数。
解：在两测压口截面间列能量衡算式
2
P1 U1 2
P
Z1 = Z2
r --- = -------
P2 gZ2
U1
2.78 10 \
」
2
2.21m s
U2
2.78 10
」
2
习题1-5附图
0.553 m s 兀
4
0.08
P1 ；gh 'ccl4gR = P2
P1 -P2 =(
：cci4
印(h R)
)gR =(1000 -1'600) 9.81 0.165= -971.2Pa
2 2 / 2
P1 - P2 . U1 - U2 ) U1
P 2 7 7
-971.2 (
1000
2 2
理论值'=(1 _A2) =(1 -
004
?
A
相对误差
) =0.563 0.08
100% =3.49%
U型管压差计，粗、细管的直径分别为
-1
0.563 -0.544
1-6如图所示于异径水平管段两截面间连一倒置
60 >3.5mm与.一 42 X3mm.当管内水的流量为 3kg s时，U型管压差计读数 R为100mm，试 求
两截面间的压强差和压强降。
解：在两测压口截面间列能量衡算式
2 2
U1
P1 : gZ1
Z1 = Z2
_「二 P2
U2
: gZ2
2 _ ： Pf
戸X空气
2
压强差 P1 - P2 = ；-gR = 1000 X81 X1= 981Pa
3
￡
习题1-6附图
0.003
U1
兀
2
1
=2.95 m s
4 (ox -°.)
0.003
U2
4
2
2 2
1
2
006
(0.06 -0.007 )
=1.36 m s
压强降.巾f二P1 _P2
U1 U
2
「=981 ?
2.95
1.36
一
1000=4407Pa
1-8若管路的长度和流体流量不变，用加粗管径来减小阻力损失。讨论下面三种情况 下，当管
径增大30%时。阻力损失减少的百分比。
(1) 流体在管内层流；
(2) 流体在光滑管内湍流， Re =10; (3) 管内流动处于阻力平方区，
丸=0.11( s/d)
0.25
5
64 64」
(1) 层流时，二— du「
Re 64」丨、u2
du「 d 2
32 叫 327 qv
u 二 d2 d2 匸d2
4
B d4
第一章作业答案
