第一章 流体流动的习题 下载本文

一、 填空

1.某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为____kPa;另一设备的真空度为400mmHg,则它的绝对压强为____。(当地大气压为101.33 kPa)

[答:201.33 kPa,360mmHg]

2.流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与____和____有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则λ仅与____有关。

[答:Re,ε/d ;ε/d]

3.因次分析的依据是____。

[答:因次一致性]

4.从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水流量将____,管路的局部阻力将____,直管阻力将____,管路总阻力将____。(设动能项可忽略。)

[答:变小、变大、变小、不变]

5.牛顿粘性定律的表达式为____,该式应用条件为____流体作____流动。

[答: ,牛顿型,滞流]

6.水力半径的定义式为____,当量直径为____倍水力半径。

[答: ,4]

7.局部阻力的计算方法有____和____。

[答:阻力系数法,当量长度法]

8流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的倍。

9 如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写出:

u2p单位质量流体的机械能衡算式为????E?z???常数 ??????????????; 2g?g

单位重量流体的机械能衡算式为????? E??gz??u2

2?p?常数????????????;

u2p单位体积流体的机械能衡算式为?????? E?z???常数???????????; 2g?g

10 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 2,各项单位为2) 。 11 气体的黏度随温度升高而,水的粘度随温度升高而。

12 流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能。

13 并联管路中各管段压强降;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。

14 一转子流量计,当通过水流量为1m3/h时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa;当流量增加到1.5m3/h时,相应的压强降____。

[答:不变。]

二 选择

1.在SI单位制中,通用气体常数R的单位为 (B)。

A.atm·cm3/mol·K

B.Pa·m3/mol·K

C.kgf·kmol·K

D.Ibf·ft/Ibmol·K

2.通常流体黏度μ随温度t的变化规律为(C)。

A.t升高、μ减小

B.t升高、μ增大

C.对液体黏度t升高μ减小,对气体则相反.

D.对液体t升高μ增大,对气体则相反

3.流体在圆形直管中流动时,若其已进入阻力平方区,则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为(C)。

A.Re增加,λ增大

B.Re增加,λ减小

C.Re增加,λ基本上不变

D.Re增加,λ先增加大后减小

4.滞流和湍流的本质区别是(D)。

A.湍流流速大于滞流流速

B.滞流时Re数小于湍流时Re数

C.流道截面大时为湍流,截面小的为滞流

D.滞流无径向脉动,而湍流有径向脉动

5.因次方析的目的在于(B)。

A.得到各变量间的确切定量关系.

B.用无因次数群代替变量,使实验与关联简化.

C.得到无因次数群间定量关系.

D.无需进行实验,即可得到关联式.

6.滞流内层越薄,则以下结论是正确的(D)。

A.近壁面处速度梯度越小

B.流体湍动程度越低

C.流动阻力越小

D.流动阻力越大

7.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映(A).

A.A、B两截面间的压强差

B.A、B两截面间的流动阻力

C.A、B两截面间动压头变化

D.突然扩大或缩小的局部阻力

8.在一定管路中,当孔板流量计的孔径和文丘里流量计的喉径相同时,相同流动条件下,文丘里流量计的孔流系数CV和孔板流量系数C0的大小为(B)。

A.C0=CV B.C0>CV C.C0<CV D.不确定.

9.流体流过两个并联管路管1和2,两管内均呈滞流。两管的管长L1=L2、管内径d1=2d2,则体积流量V2/V1为(C)。

A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16

10 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用??A???流量计测量。

A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计

11 水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道总阻力损失 C 。

A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断

12 在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数?数值

A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关

13 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时,若流体为层流,则压降?p为原来的 C 倍。

A 4 B 8 C 16 D 32

三计算

1 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量,采用图示的装置。测量时通入压缩空气,控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm,通气管距贮槽底面h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的贮存量为多少吨?

解:由题意得:R=130mm,h=20cm,D=2m,??980kg/m3,?Hg?13600 kg/m3。

(1) 管道内空气缓慢鼓泡u=0,可用静力学原理求解。

(2) 空气的?很小,忽略空气柱的影响。

?H?g?R?Hgg

H??Hg13600.R??0.13?1.8m ?9801?W??D2(H?h)? 4

?0.785?22?(1.8?0.2)?980?6.15(吨)

2 如图所示,用泵将水从贮槽送至

敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,

输送管路尺寸为?83×3.5mm,泵的

进出口管道上分别安装有真空表和

压力表,真空表安装位置离贮槽的

水面高度H1为4.8m,压力表安装

位置离贮槽的水面高度H2为5m。

当输水量为36m3/h时,进水管道全

部阻力损失为1.96J/kg,出水管道

全部阻力损失为4.9J/kg,压力表读

数为2.452×105Pa,泵的效率为

70%,水的密度?为1000kg/m3,试

求: