化工原理(上)课后习题解答-天大柴诚敬主编(11)

大学课后习题答案 配合普通高等教育“十五”国际级规划教材化工原理(上册) 天津大学化工学院 柴诚敬主编 高等教育出版社

故 2 umaxr 4 ubr （3）

ri2ri2

在管中心处，r=0，故τ=0。

17．流体在圆管内作定态湍流时的速度分布可用如下的经验式表达

uzr

1 umax R

试计算管内平均流速与最大流速之比u /umax。

7

1

解：u

πR2

令

R

1

uz2πrdr 2

πR

R

r

1 umax2πrdr R

7

r

y，则r R(1 y)R

R1111287

u u2πrdr yu2πR(1 y)dy 2u(y y)dy 0.817umax

zmaxmax 0

πR2 0πR2 0

18．某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动。若管长及液体物性不变，将管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？ 解：流体在水平光滑直圆管中作湍流流动时

1

pf= hf 或

L ub2

hf= pf/ =

d2

f2f1

hh

=（

2d1ub22

)()() 1d2ub1

d

式中 d1=2 ，ub2=（1）2 =4

d2ub1d2

因此

h

h

f2f1

=(

2 )(2)(4)2=322

1 1

又由于

0.316

Re0.25

du0.25Re 21

=（1)0.25=（1b1)=（2×)0.25=（0.5）0.25=0.841 1Re24d2ub2

故

hh

f2f1

=32×0.84=26.9

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