1-7 附图5为一种抽吸设备,水平管出口通大气压,当水平管内流量达到某一数值时,处于面积为A1出的垂直管子将从液箱内抽吸液体,液箱表面为大气压力,水平管内液体(抽吸用)和被抽吸介质相同,有关尺寸如下:A1=3.2cm2,A2=4A1,h=1m,不计液体流动时的能量损失,向水平管内流量达到多少时才能开始吸?
解:沿水流方向列
A1、A2截面伯努利方程:
P1/ρɡ+h+v12/2ɡ=P2/ρɡ+h+v22/2ɡ
补充辅助方程: P1=Pα-ρɡh P2=Pα 由流量连续性方程知:v1A1=v2A2
代入得: -h+v12/2ɡ=v22/2ɡ 解得: v1=4.5724 m/s
则: q=v1A1=4.5724×3.2×10-4=1.463×10-3 m3/s
1-8 如附图6所示,管道输送ρ=900kg/m3的液体,已知d=10mm,L=20m,h=15m,液体运动粘度ν=0.45㎡/s,点1处的压力为4.5×105Pa,点2处的压力为4×105Pa,试判断管中液流的方向并计算
流
量
。
解:取管道1点处横截面为基准面,液体流向为1→2 对1、2点处横截面列伯努利方程:
P1/ρɡ+v12/2ɡ=h+P2/ρɡ+v22/2ɡ+h?
由流量连续性方程知:v1A1=v2 A2 ∵ A1= A2 ∴ v1=v2
代入得: h?= P1/ρɡ-P2/ρɡ-h=-9.331 m ∵h?<0
∴液体实际流向为2→1
沿程压力损失 ΔP=ρɡh=900×9.8×9.331=8.23×104 Pa 由v=μ/ρ得
μ=vρ=900×45×10-2=405 m2/s q=πd4ΔP/128μl=2.5×10-9 m3/s