发布时间 : 星期六 文章化工原理流体流动复习试题更新完毕开始阅读a14ab7c0842458fb770bf78a6529647d2628347d
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流体流动复习题
一、填空题： 1.（3分）雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.（ Re=dｕρ/μ ; 105； 湍流）
2.（2分）某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.（ 1m/s）
3.（2分）牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_______________. 用剪应力的表达式为_______________.（ F'=μAdu/dy; τ=μdu/dy）
4.（2分）当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. （ 850; -100）
5.（2分） 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)
6.（4分） 当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻力系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178) 7.（2分）某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__.( 24mm) 8.（3分）测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则用____. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计 ;皮托管) 9.（2分）测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压力计) 10.（4分）计算管道流体局部阻力的方法有: ________,____________,其相应的阻力计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻力系数法; hf =λ(le/d)(u2/2g); hf=(u2/2g) ) 11.（3分） 在流体阻力计算中,当量长度的定义是__________________________ . (能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。) 12.（2分）管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.( 1.0; 0.5) 13.（3分）理想流体是指＿＿＿＿______＿＿＿；而实际流体是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 (没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩；具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。)
14.（3分）流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。(Vs＝u.A ms＝u.A.ρ u＝Vs /A)
15.（3分）流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。 ( 湍流， um＝0.8umax， 滞流， um＝0.5 umax。)
16.（3分）流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速＿＿＿,动压头＿＿＿,静压头＿＿＿。(填增加,减少,不变）( 减少,减少,增加。)
17.（2分） 当量直径的定义是de＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,在套管环间流动的流体,外管的内径是d1,内管的外径是d2,则当量直径de＝＿＿＿＿＿＿＿。 ( de＝4×流通截面积/浸润周边; de＝d1－d2)
18. 流体的粘度指__________________________。粘度值随温度变化而变化,对于液体，温度升高，粘度________；对于气体，温度升高，粘度________。 ( 流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力; 减少; 增大)
19.(2分）米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来
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的______倍。(2倍)
20.（3分）柏努利方程如衡算基准以J/kg表示,柏努利方程可表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿______________＿, 若用J/m3表示则可表示为________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。( gZ1+P1/ρ+u12/2= gZ2+P2/ρ+u22/2+∑Wf; ρgZ1+P1+ u12/2×ρ=ρgZ2+P2+ u22/2×ρ+∑Wfg) 21. .(2分）孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______,变_____；后者是恒_________,变_________。( 截面；压差；压差；截面)
22.（2分）在测速管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表______,流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表__________。( 冲压头；静压头) 23.（3分）某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_______型曲线,其管中心最大流速为平均流速的_______倍,摩擦系数λ与Re的关系为___________。(抛物线；;2倍; λ＝64/Re) 24.（3分）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,水流量将_____,摩擦系数________,管道总阻力损失________。(减小;增大;不变) 25.（2分）流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有_________。(粘性)
26.（2分）液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长_______,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_________。(不变;降低)
27.（4分）流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的________。( 1/16) 28（4分）液体在园管内作稳定连续滞流流动时,其摩擦阻力损失与管内径的______次方成反比。( 2)
29.（2分）水塔内的水能通过管路引至各车间使用,这是因为水塔内的水具有______。 （高位压头）
30.（4分）流体在园管内流动时,由于流体具有粘性,使得___________处速度为零,管的________处速度最大。（ 管壁；中心）
31.（4分）测量流体的流量一般可采用________________________等流量计。测量管内流体点速度,则用_____________。（孔板；文丘里；转子；皮托管。）
32..（3分）在输送液体的管路中,要使P1-P2= △Pf的条件_________________。 （ 管径相等，处于同一水平面，无外加能量。）
33.（2分）圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m m3/s,质量流量为_________,平均流速为_______。( 22kg/s;2.8m/s)
二、选择题 1.（2分）一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是（ ） 关系(答案A)
A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压
2.（3分） 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )（答案 A） A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关 3.（2分）层流与湍流的本质区别是：( )。（*答案* D）
A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数；D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
4.（2分）在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（ ）倍。 ***答案*** （*答案* C） A. 2 B. 8 C. 4
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5.（2分）柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明,若忽略A,B间的阻力损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（ ） （*答案*A）
A. a位置 B. c位置 C. b位置
6.（2分）流体在管路中作稳态流动时,具有（ ）特点.( D) A. 呈平缓的滞流 B. 呈匀速运动
C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；
D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化 7.（2分）园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（ ）。（*答案* A） A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 8.（4分）流体在园管内作滞流流动时,阻力与流速的（ ）成比例,作完全湍流时,则呈（ ）成比例。（*答案*C；A)
A. 平方 B. 五次方 C. 一次方
9.（2分） 稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ ）。（*答案* A）
A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变、不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变
10.（4分）如图所示,当阀门关闭时,E、F、G的压强关系为：PE（ ）PG（ ）PF. 当阀门打开后： PE（ ）PG（ ）PF(***答案*** A; A; C; C)
A. 等于 B. 小于 C. 大于
三、判断题：
1.（2分）流体在园管内作稳定流动时,其流速与管径的一次方成反比。（ ） (*答案* ×) 2.（2分）当输送流体的管径一定时，增大流体的流量，雷诺准数减少。（ ）(*答案*×) 3.（2分）牛顿粘性定律是：流体的粘度越大,其流动性就越差。( ) (*答案* ×)
4.（2分）流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。 （ ）(*答案* √)
5.（2分）当量直径即可用来计算非园形管的雷诺数（ ）；也可用来计算流体在非园形管内的流速。（ ）(*答案* √;×)
6.（2分）流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（ ）(*答案* √) 7.（2分）流体在园形管道中流动时,管壁处的流速为中心处流速的0.5倍。（ ）(*答案*×) 8.（2分）液体在园形管中作滞流流动时,其它条件不变,而流速增加一倍,则阻力损失增加一倍（ ）(*答案* √)
9（2分）转子流量计可用来测量高压蒸汽（ ）和腐蚀性流体（ ）的流量。(× ; √) 10．（2分） 在静止的处于同一水平面上的各点的液体的静压强都相等。（ ）实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小无关。（ ）(*答案* × ; √)
四、问答题
1.（8分）什么是流体连续稳定流动？流体流动的连续性方程的意义如何？ ***答案***流体连续稳定流动是指流体在流动时，流体质点连续的充满其所在空间，流体在任一截面上的流动的流速、压强和密度等物理量不随时间而变化。
流体流动的连续性方程是流体流动过程的基本规律，它是根据质量守恒定律建立起的，连续性方程可以解决流体的流速、管径的计算选择，及其控制。
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2.（8分） Z1＋p1/ρｇ＝Z2＋p2/ρｇ（1），ｐ＝ｐa＋ρｇh（2）；这两个静力学方程式说明些什么？ ***答案***
(1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点，深度相同，它的压强亦相等； (2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数，距离液面越深，则压强越大，当液面压强变化，必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。
3.（6分）如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接, 在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动？为什么？ ***答案***
pa /ρ+Zg=p2/ρ+Σhf ； 当(pa /ρ+Zg)>p2/ρ时, 由1流向2, 当(pa /ρ+Zg)< p2/ρ时, 由2流向1。
4.（10分） 用如图所示的实验装置得实验记录如下表所示：
皮托管编号 管内直径mm 皮托管测压孔高度mm 全开阀A 皮托管测压孔 柱高度mm(平行水流方向) 全开阀A 皮托管测压孔 柱高度mm(正对水流方向) 1 12.7 72 435.5 389.5 2 21 72 472 407.5 401.8 3 12 72 472 405.1 347.6 4 12 21 472 376.5 322 关闭阀A，玻管水柱高度mm 472 根据以上实验数据，回答下列问题：
(1)、第4点的位压头，静压头和动压头各为多少mmH2O？
(2)、水由第2点处流到3点处的阻力损失压头为多少mmH2O？ (3)、第1点的速度为多少m/s? ***答案***
(1) Z4=21(mmH2O ) , P4/(ρg)=H4-Z4=322-21=301(mm H2O)； h动4=u42/(2g)=376.5-322=54.5(H2O) (2) hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mm H2O)
(3) ∵ u12/(2g)=435.5-389.5=46(mmH2O)；∴ u1=0.95m/s
五、计算题
1.（12分） 水塔供水系统，管路总长Lm(包括局部阻力在内当量长度), 1-1'到2-2'的高度H (m),规定供水量V m3/h。当忽略管出口局部阻力损失时，试导出管道最小直径dmin的计算式。若L=150m，H=10m, V=10 m3/h, λ=0.023，求dmin ***答案*** 在1-1′与2-2′间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面
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