冶金传输原理[周俐]第三章课后习题及解答
冶传第三章习题答案
3-1输水管路的直径为150㎜输水量为981kN/hr求断面平均流速。 解：由题意可知：
D 981⨯103Q ==m 3/s Q 981⨯103== 1.57m /s 3600⨯1000⨯9.81⨯⨯π⨯(0.15)23-2矩形风道的断面为300×400㎜2，风量为2700m 3/hr，求断面平均流速，若出风口断面缩小为150×700㎜2，该处的平均流速多大？ 解：1=Q 2700==6.25m /s 1Q 2700= 7.14m /s A 23600⨯0.105
2=⎛y ⎫3-3已知圆管中的流速分布曲线为u =u m r ⎪⎪，求流速等于平均流速
⎝0⎭
的点离壁面的距离y c 。 解：=⎰0r 0y 12π(r 0-y ) u m () dy ⎰A dA
497) 0.242r 0 y 149=u m =u m () 0∴y c =r 0⨯(
3-4水流通过一渐缩管。收缩前的断面为A 1=0. 3m 2，平均流速为v 1=1. 8m /s ，压强P 1=117kPa ，收缩后的断面为A 2=0. 15m 2，高程增加为∆z =6m ，不计损失，求收缩后的压强P 2。 解：rz 1+P 1+r 2r 2u 1=rz 2+P 2+u 2
又u A 1.8⨯0.3u A =∴u 2===3.6m /s 2121000⨯(1.82-3.62) ∴P 2=-9.81⨯1000⨯6+117⨯103+
53.28⨯1000Pa =53.3kP a
7⎫⎛r 3-5已知圆管中空气的流速分布曲线公式为：u =u 0 1-⎪，r 0为圆 r 0⎪⎝⎭
管半径，u 为半径r 处的流速，u 0为轴心流速，若空气密度为
1.2kg/m3，毕托管在轴心点量得动压为5㎜H 2O 柱，圆管半径r 0=0. 25m ，求管内通过的流量。
解：以大气压为准 P 1=0 ,P2=-5(mmH20)= P 1+-5 -49N /m 2 r 2r 2 已知u 1=0 u 1=P 2+u 22u ∴0+0=-49⨯1. 2g ∴u 0 9.04m /s 2g
∴Q =∙A =7⨯9.04⨯π⨯0.252 1.38m 3/s