流体流动自测题及答案

1、流体流动一、填空题1 .某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为mmHg。当地大气压强为101.33103Pa.2 .在静止的同一种连续流体的内部，各截面上与之和为常数。3 .法定单位制中粘度的单位为,cgs制中粘度的单位为,它们之间的关系是。4 .牛顿粘性定律表达式为,它适用于流体呈流动时。5 .开口U管压差计是基于原理的测压装置，它可以测量管流中上的或。6 .流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是形曲线，中心最大速度为平均速度的倍。摩擦系数与无关，只随加大而7 .流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数入是函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是函数，与无关。8 .流体在管内作湍

2、流流动时，在管壁处速度为。邻近管壁处存在层，Re值越大，则该层厚度越9 .实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能守恒，因实际流体流动时有。10 .测速管测得的是管道中速度，孔板流量计测得的是速度。可从上直接读出被测流体的体积流量。11 .测速管和孔板流量计均属于型流量计，是用来反映流量的。转子流量计属于流量计，是通过来反映流量的。12 .涡流粘度e物质的物理性质，是的函数。13 .流体在一段水平管中流过，测得平均速度为0.5m/s,压强降为10Pa,Re为1000,管中心线上速度为m/s。若平均速度增大到1m/s,则压强降变为Pa。14 .写出流体在一段装有若干个管件的直管L中流过的总能量

3、损失的通式,它的单位为。15 .不可压缩流体在由两种不同直径组装成的管路中流过时，流速与直径的关系为16 .局部阻力的计算方法有。17 .理想流体在管道中流过时各截面上相等，它们是之和，每一种能量等，但可以。18 .柏努利方程式是以1kg不可压缩流体为基准推导出的，用于可压缩流体时的条件为。二、选择题1 .在法定计量单位制中，粘度的单位为（）A.cPB.PC.g/（cm.s）D.Pas2 .在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（）A.同一种流体内部B.连通着的两种流体C同一种连续流体D.同一水平面上，同一种连续的流体3 .牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体（）A.应作滞流流动B.应作湍

4、流流动C.应作过渡流流动D.静止的4 .涡流粘度6是（）。A.流动情况的函数.B.流体的物理性质c.湍流时流体的粘稠度D.内摩擦力大小的指标5 .在一水平变径管道上，细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连，当流体流过时压差计测量的是（）A.A、B两截面间的总能量损失C.A、B两截面间的局部阻力6.直径为57mmX3.5mm的细管逐渐扩到的流速为4m/s,则在粗管内的流速为（）A.2m/sB.lm/sC.0.5m/s7.8.B.A、B两截面间的动能差，D.A、B两截面间的压强差108mmK4mm的粗管，若流体在细管内D.0.25m/s气随直径不变的圆形管道内作等温定态流动各截面上的（A.速度相等

5、B.体积流量相等C.速度逐渐减小D.质量流速相等流速在阻力平方区流动时的摩擦阻力（）A.不变C,与J.“成比例B.随流速加大而加大D.与成比例9.孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用（）来反映流量的。A.变动的压强差C.速度差B.动能差D.摩擦阻力10 .滞流和湍流的本质区别是（A.湍流的流速大于滞流的C.滞流无径向脉动，湍流有径向脉动11 .在阻力平方区内，摩擦系数入（A.为常数，与£/dRe均无关C.与Re值无关，是£/d勺函数三、计算题）°B.湍流的Re值大于滞流的D.湍流时边界层较薄-B.随Re值加大而减小D.是Re值与£/d勺函数

6、1.苯和甲苯的混合蒸气可视为理想气体，其中含苯0.60（体积分数）。试求30C、102父103Pa绝对压强下该混合蒸气的平均密度。*2.水在如本题附图所示的水平管内流过，于管道中1-1截面上装有倒置与正置相串联的玻璃U形管测量1-1面处的压强。倒置U型管中充满了水，正置U形管内以汞为指示剂，其上读数R为250mm,为了防止有毒的汞蒸气扩散至大气中，于U形管开口右支管的汞面上灌以R'为20mm的水。U形管内水与汞相连，其中无气泡。U形管中较低的汞面与管中、，,、一，一，.一、.、,'一，一一I心线间的垂直距离h为200mm。求1-1面的压强p1。pi为800kg/m3时的油与密度

7、也为1000kg/m33.本题附图所示的开口容器内盛有密度的水，油水交界面至底部测压口中心的距离卜2为600mm,油层高度%为700mm。试求:一'一'一一,一一,一一一,（1）图巾pA及Pa、Pb及Pb分别为同一水平面上的压强，判断下列关系是否成立：PA=PA及PB=PB（2）水在玻璃管内的高度习题5附图ho4 .如本题附图所示，用玻璃虹吸管将硫酸从贮槽中吸出，硫酸的液面恒定不变，液面距虹吸管出口的垂直距离为0.4m,求硫酸在出口管内侧的流速。5 .如本题附图所示，219mmX6mm的水平输油管埋于地下h2为500mm的深处，在相距L为4000mm的1-1'及2-2&

8、#39;面处分别开有两个测压口，用软管与地面上的U形压差计相连，U管内指示剂为水，其读数R为200mm。压差计弯管中心与地面垂直距离h1为1000mm。油的密度自为800kg/m3,取水的密度pa=1000kg/m3。油在管内流过时的摩擦系数入为0.04。求：(1)油在管道中的质量流量；(2)由于工作中需要知道1-1'截面上的表压强，如何在已有的装置上稍加变动即可测出。若数据够用，算出1-1'面的表压强；若不够，指出缺少的数据，并列出计算公式。6 .合成氨工业的碳化工段操作中，采用本题附图所示的喷射泵制浓氨水。喷射泵主体为57mmx3mm的管子渐收缩成内径为13mm的喷嘴。每小

9、时将1X104kg稀氨水连续送入，流至喷嘴处，因流速加大而压强降低将由中部送人的氨气吸人制成浓氨水。稀氨水性质与水近似，可取其密度为1000kg/m3。稀氨水进口管上压强表读数为1.52X105Pa,由压强表至喷嘴内侧的总摩擦阻力为2J/kg。试求稀氨水在喷嘴内侧的压强。习题S附图习题9附图7 .在定态条件下，水以4m/s的速度进人直径由100mm逐渐扩大至200mm的渐扩管，如本题附图所示。细管与粗管的测压口分别与玻璃管相连，水在玻璃管内分别升高%及h2。若h1为100mm,求h2的值。两测压口间的流动阻力可以不计。取水的密度为1000kg/m3。8 .在填料塔中用水洗去气体中微量氨气，如本

10、题附图所示。以下方U管压差计测气体通过填料层的压强差；用上方开口压差计测塔顶测压口截面上的压强。两压差计中均以水为指示剂。图中所标尺寸为h1=6000mm、h2=840mm、R=230mm及R'=21mm。流动可视为等温定态流动，流动过程中气体密度值可视为常数，为1.21kg/m3,水的密度为1000kg/m3。求气体通过填料层因克服摩擦阻力而引起的压强降Pfo*9.用泵将湖水经内径为100mm的钢管输送至岸上A槽内，如本题附图所示。湖面与A槽液面间的垂直距离为3m,出口管高于液面lm。输水量为60m3/h。有人建议将输水管插人槽A的液面中，如图中虚线所示。从泵的轴功率角度来看，用计算

11、结果说明哪种方案合理。数据：摩擦系数入=0.02,包括一切局部阻力在内的管子总长度Sl+e=50m,湖水密度p=1000kg/m3,泵的效率ri=0.8管子出口埋在液面下后设总长度变为Sl+e=51.5m.。10.粘度为30cP,密度为900kg/m3的液体，自开口槽A经45mmX2.5mm管道流至开口槽B,两槽液面恒定。如本题附图所示，在水平管路上设置一个阀门，当阀门全关时，阀门前、后的压强表上分别指示压强为88.3X103Pa及44.15X103Pa。将阀门调至1/4开度，流量为3.34m3/h,阀门前、后管长分别为50m及20m(包括一切局部阻力的当量长度)。试求阀门开度为1/4时阀门的

12、当量长度。习题I。附图摩擦系数计算式为64h=流：Re0.3164“，、二025光滑管湍流：Re.*11.如本题附图所示，用泵将河水经57mmK3.5mm无缝钢管输至高位槽，高位槽中液面恒定。泵出口处装有压强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量长度在内的管子总长度为：压强表前为20m,压强表后为80m。求流量为10m3/h时：(1)泵的轴功率，效率为0.8;”(2)压强表上读数。数据：(1)p=1000kg/m3、尸1x10-3Pae，二空(2)滞流Re,二0.3164(3)湍流光滑管一Re0.25,用于钢管时为了安全加大30%安全因素。12 .如本题附图所示，用离心泵将储槽A中的

13、溶液送至高位槽B。两槽液面恒定，期间垂直距离为12m。在42mmX2.5mm的水平管上装有孔板流量计，用角接取压法装置的U管压差计测量孔板两侧的压强差，压差计中指示剂的读数R为0.54m。小孔直径do为20mm.不包括管管子进、出口损失的全系统直管与管件的当量长度之和为50mo溶液密度为1260习巡12附图习题14附图kg/m3,粘度为1cP,指示剂密度为13600kg/m3。流动时的摩擦系数入为0.0185。泵的效率0.8,试求泵的轴功率。13 .内径1为100mm的垂直细管突然扩大至内径d2为200mm的粗管。在定态条件下，水以8m/s的流速从顶部进人而从底部排出。两管上的测压口与水银U管

14、压差计相连，两测压口间的垂直距离为1.5m,其间直管摩擦阻力可以略去不计，突然扩大阻力按下式计算：h/,eA-did2式中：hf,e突然扩大阻力，J/kg；di细管内径，m；d2粗管内径，m;ui水在细管内的流速，m/s。取水的密度P=1000kg/m3,汞的密度=13600kg/m3。试求：(1)U管压差计中指示剂液面哪一侧高？(2)压差计R的读数。14 .在定态条件下，密度为800kg/m3、粘度为73cP的某种油品，由A槽通过内径为300mm的光滑管送往B槽，两槽液面间的垂直距离为3.2m,如附图所示。系统的直管长度与所有管件的当量长度之和为150m.求油品的体积流量。湍流光滑管入=0.

15、3164/R&25,层流入=64/Re提示：先按湍流计算。15 .本题附图为管壳式换热器示意图，热、冷溶液在其中交换热量，已知换热器外壳内径为600mm,其中装有269根25mme2.5m的列管束。每小时有5X104kg冷流体在管束外侧流过，已知该冷流体的平均密度为810kg/m3,粘度为1.91M0-3pa?s试求冷流体在管束外流过的流型。16 .用泵将20c的苯从地下储罐送至高位槽，流量为18m3/h。高位槽液面比贮罐液面高10m。泵吸入管为89mmX4mm的无缝钢管，直管长为15m,管路上装有一个底阀(可粗略地按旋启式止回阀全开时计)和一个标准弯头。泵排出管为57mme3.5mm

16、的无缝钢管，直管长度为50m,管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准弯头。贮罐及高位槽均与大气相通，且两者的液面恒定。试求泵的轴功率，泵的效率为0.85%。参考答案、填空题1.560mmHg2.位能静压能3.Pasp或cP1cP=1M10“P=1M104Pa.s4 .dy牛顿型滞流5.流体静力学任意截面表压强真空度6 .抛物线2管壁粗糙度Re减小7.£/d及Re£/dRe8.零滞流内薄9.不摩擦阻力10.局部平均速度转子流量计11.定节流面积变动压强差定压强差变动的截面积12.不是流动状态工Eku：仰213.12014.fd2J/kg15.u2d116.阻力系数法与当量长度法17.总机械能位能、功和静压能不一定相等Pl-P220%互相转化18.pi、选择题1.D2.D3.A4.A5.D6.B7.D8.D9.A10.C11.CPb=pb2. P1=35.51x103Pa(表川)3. (1)pA#pA4. u=2.8m/s3. ，,5（1）w=109.510kg/h1 2）先将22/面上软管挟死，然后将它