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资源描述
练习题1: 一台离心泵,抽流体量为220 l/s,流体泵进口允许真空度为4.5m流体柱,流体泵进口管径d=300mm,如图2-34所示。从吸流体滤头至流体泵进口的水头损失为hw=1m,试求能保证流体泵吸流体的进口轴线至流体源流体面的最大高度(称流体泵的最大安装高度)hs。,解:,取流体源流体面(不是流体管断面)为断面11,取流体泵进口缓变流为断面22,以流体源流体面00为基准面,取1=2=1,写出总流能量方程,Z1=0,Z2=hs。因为流体源流体面流速较小,,已知断面22的真空值,按相对压力计算,流量,Q=220 l/s=0.22m3 /s,面积,A2=0.7850.3 2 =0.071m2,计算得,将上述已知数据代入总流能量方程,0+0+0=hs-4.5+0.5+1.0,得流体泵安装高度,hs=3.0m,该题不能取断面33为计算断面,因为在吸流体口处流线不平行,不符合缓变流断面条件。由于此处有流速水头,其动流体压力p3h3,所以p3也是未知的。,练习题2: 流体流从直径d1=25mm的喷嘴垂直向上喷射,出口流速为v1=12m/s,假如这股流体射流保持连续的圆截面,并略去水头损失,试求在离喷嘴高4.5m处,这股流体流的直径d2为多大?,解:,取喷嘴出口缓变流断面11和离喷嘴高4.5m处的缓变流断面22,以00为基准面(与断面11重合),取1=2=1。写出断面11和22的总流能量方程,由于射流流入大气P1=P2=0,Z1=0,Z2=4.5m,V1=12m/s,代入上式得,计算得,再由连续方程,得,所以,离喷嘴高4.5m处的流体流直径为31.7mm。,练习题3: 图2-36a为射流器示意图,其工作原理是利用流体箱的流体经过喷射嘴流出后,由于流速增加,压力降低,便将真空室抽成真空。利用真空室形成的真空度,可以将一定深度的池流体吸上,并与吸流体管流体流混合后从出流体管一起流出。 已知:H=1m,h=5m,D=50mm,d=30mm,略去头损失,试求真空室中的真空值p2及出流体管流量。,练习题4: 有一流体池引流体灌溉的虹吸管(图2-38),管径d=100mm,管中心线最高点2高出流体池流体面2m,管段AB的点1至2点的水头损失为10 ,管段BC的点2至点3的水头损失为2 ,若点2的真空度不超过7m流体柱,试求:,(1)虹吸管的最大流量为多少? (2)流体池流体面至虹吸管出口的高差h为多少?,解:,(1)通过流体池流体面1点的过流体断面11、虹吸管顶部管末端断面22及虹吸管的出口断面33是缓变流断面。以流体池面00为基准面,取1=2=1写出断面11和22的总流能量方程。,流体池流体面面积较虹吸管面积为大,所以 ,z1=0,z2=2m,取流体面上一点,以相对压力计算,p1=0, =-7m。将已知数据代入上式,由连续方程式管中流速v=v2,所以,虹吸管最大流量,(2)以管出口断面33为基准面,写出断面22和33能量方程z2=2+h,z3=0, -7m,p3=0,取3=0,将已知数据代入能量方程,得,式中v2=v3=v。,流体池流体面至虹吸管出口的高差h为5.91m。,练习题5: 某一流体库的溢流坝,如图2-39所示,已知坝下游河床高程为105.0m,当流体库流体位为120.0时,坝址处过流体断面C处的流体深hc=1.2m。设溢流坝的水头损失,求:该断面的平均流速。,解:,由于溢流坝面流体流为急变流,所以在距坝前一段距离处,取缓变流断面11和坝下游流体流较平直的C处取断面22。由于流体库的过流体断面面积大,流速水头 ,流体库流体位和下游河床高程都为已知,基准面00取在下游河床底部。取1=2=1.1,写出总流能量方程,因为缓变流断面上各点的单位势能( )等于常数,可选断面上任一点求得其z和p值。为了计算方便,可选流体面上一点,故可用相对压力计算,该点动流体压力为零,即,p1=p2=0 ,又,令v2=vc。由图可知,z1=120-105=15m ;,z2=hc=1.2m ;,将以上已知数据代入总流能量方程,,得,解得坝址处的流速,
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