(11.2.3)-3 流体流动概述化工原理课件

1、雷诺准数的物理意义是什么？【答】表示流体流动过程中惯性力与黏性力之比。2、流体流动类型分为哪几种？本质区别是什么？判断流动类型的雷诺数范围是什么？【答】流动类型分为层流和湍流两种。本质区别：层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。范围：Re<20003、滞流和湍流的本质区别是（）。A.湍流的流速大于滞流的B.湍流的Re值大于滞流的C.滞流无径向脉动，湍流有径向脉动D.湍流时边界层较薄－【答】C4、雷诺准数的表达式为_______________。当密度ρ＝820kg.m-3，粘度μ=3cP的某物质，在内径为d=100mm，以流速为2m.s-1在管中流动时，其雷诺准数等于__________，其流动类型为_____。【答】Re=duρ/μ；5.47×104；湍流当密度ρ＝820kg.m-3，黏度μ=3cP的某物质，在内径为10mm，以流速0.5m.s-1在管中流动时，其雷诺准数等于__________，其流动类型为_______。【答】1.37×103；层流当20℃的甘油（ρ=1261kg.m-3，μ=1499厘泊），在内径为100mm的管内流动时，若流速为2.0m.s-1时，雷诺数Re为__________，流体的流动型态为__________。【答】168.25；层流雷诺准数的表达式为______________。当密度ρ＝1000kg.m-3，黏度μ=1厘泊的水，在内径为d=100mm，以流速为1m.s-1在管中流动时，其雷诺准数等于_________，其流动类型为_________。【答】Re=duρ/μ；105；湍流流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数Re＝1500，则其摩擦系数应为()。A.0.032 B.0.0267 C.0.0427 D.无法确定【答】C分析：5、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______.【答】de某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为50×40mm，其当量直径de为______.【答】44.4mm套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于__________，润湿周边等于__________，当量直径等于__________。【答】π4d12πd1+de=6、稳定流动的定义是______________________。【答】流动状况不随时间而变。流体在管道内作稳定流动时，任一截面处的流速、压强等________变化。【答】不随时间7、某石油化工厂用φ108×4mm的钢管每小时输送原油38吨，油的密度为900kg.m-3，黏度为0.072Pas，此时Re为__________，流型为__________。【答】1868；层流mRe=8、密度为1000kg.m-3的清水，在圆形导管（Φ57×3.5mm）内以3600kg.h-1的流量流动，它的体积流量与流速分别为（）。A.0.001m3.s-1和0.51m.s-1B.0.01m3.s-1和0.051m.s-1C.0.1m3.s-1和0.051m.s-1D.0.001m3.s-1和0.0051m.s-1【答】Am→u=0.51m/s→V=uA=9、根据雷诺实验，流体在圆管中作稳态流动时，一般认为滞流时的雷诺准数是（）。A.Re<2000B.Re>4000C.2000<Re<2300D.2000<Re<4000【答】A10、在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（）【答】×11、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】×12、在相同设备条件下，密度越大，粘度越小的流体越容易形成湍流状态。（）【答】√13、经过大量实验得出，雷诺Re<2000时，流型肯定是层流，这是采用国际单位制得出的值，采用其他单位制应有另外数值。（）【答】×14、在常温下输送水，若管径一定，流量增大一倍，雷诺准数增加多少？若流量一定，管径增大一倍，则雷诺准数又如何变化？【答】V＝（π/4)d2u，u'=2u→Re=duρ/μ，Re'增大一倍V＝（π/4)d2u，u'=u/4→Re'=Re/2，Re'减小一半15、说明流速、体积流量、质量流量的单位以及他们之间的关系。【答】流速u，m/s；体积流量V，m3/s；质量流量m，kg/sV=uA；m=Vρ=ρuA16、什么是稳定流动和不稳定流动？【答】流体在管道中流动时，任意截面处的流体流速、压强、密度均不随时间而变化，称为稳定流动。反之，上述物理量随时间而变化，则称为不稳定流动。17、何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？【答】层流：流体质点无返混，呈现规则流动，在管中的流速分布为抛物线，平均流速是最大流速的0.5倍。湍流：流体质点有返混和径向流动，平均流速是最大流速的0.8倍。以Re来区分，Re<2000为层流，Re>4000为湍流。新增：1、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因是__________，直管阻力损失体现在__________。【答】流体的粘性；静压能减小2、内径为27mm的自来水管其设计输水能力宜为（）。A.0.2m3/hB.3m3/hC.20m3/hD.200m3/h【答】B圆形直管内径d=100mm，一般情况下输水能力为（）。3m3/hB.70m3/hC.260m3/hD.90m3/h【答】B，水的流速1-3m/s，则体积流量为28.26-84.78m3/h。3、空气在内径一定的圆管中作定态流动，若空气的质量流量保持不变，当温度升高时，雷诺数将（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定【答】B分析：ρ=pM/RT，T↑，则ρ↓。m=ρuA，m，A不变，所以u↑，4、请选择下列流体在管路中的常用流速：（1）水及低粘度液体（）；（2）一般常压气体（）；（3）粘性较大的液体（）。A.1～3m/sB.0.5～1m/sC.10～20m/sD.40m/s以上【答】A；C；B5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为9×10-5的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过。【答】1.14分析：运动黏度=黏度/密度=90，2000=0.158×u/9×10-5，则u=1.14m/s6、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15.7kg/s，其体积流量为，平均流速为。【答】0.0157m3/s；2.0m/s7、单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（）。A.流速B.流线C.流量D.流函数【答】C单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。A.宽度B.高度C.距离D.直线【答】C8、流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。A.层流B.湍流C.过渡流D.漩涡流【答】A流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。A.层流B.湍流C.过渡流D.漩涡流【答】B9、流体在圆管内（）流动时