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流体流动规律
流体流动规律是研究流体运动规律的科学领域。
根据流体力学原理，流体在流动过程中遵循一些基本的规律，这些规律可以总结为以下几个方面：
1. 质量守恒定律：在流体流动过程中，流体的质量保持不变。
即流入单位时间内的质量等于流出单位时间内的质量。
2. 动量守恒定律：在没有外力作用的情况下，流体的动量保持不变。
动量是质量与速度的乘积，根据质量守恒定律和动量守恒定律可以推导出流体中哥万定理和伯努利定理等重要定律。
3. 能量守恒定律：在没有外界能量输入或输出的情况下，流体的总能量保持不变。
能量守恒定律可以用来解释流体流动的能量转化和能量损失等现象。
4. 流体的连续性方程：对一个不可压缩流体来说，流经管道中的流量保持不变，即进口流量等于出口流量。
对于可压缩流体来说，流量的连续性方程可以通过质量守恒定律和流体的状态方程推导得到。
5. 流体的雷诺数：流体的流动性质和流动状态可以通过雷诺数来描述。
雷诺数是流体的惯性力和粘性力的比值，可以用来判断流体的流动状态是层流还是湍流。
这些流体流动规律在工程领域、地球科学、大气科学和生物医学等各个领域中都有广泛的应用。
通过研究和理解这些规律，我们可以更好地预测和控制流体流动行为，从而为科学研究和工程实践提供重要的指导。
流体流动过程及流体输送设备第⼆章流体流动过程及流体输送设备⼀、填空题1.离⼼泵的主要部件有（）、（）和（）。
2. 离⼼泵的泵壳制成蜗壳形，其作⽤有⼆：（1），（2）。
3. 离⼼泵的主要性能参数有（1）、（2）、（3）、（4）等。
4. 离⼼泵特性曲线包括、、和三条曲线。
它们是在⼀定下，⽤常温为介质，通过实验测得的。
5. 离⼼泵的压头（⼜称扬程）是指，它的单位是。
6. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境⼤⽓压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
7. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中⼼最⼤速度为平均速度的____________倍。
此时摩擦系数λ与__________⽆关，只随__________加⼤⽽_______________。
8. ⽜顿粘性定律表达式为___________________________，它只适⽤于_____________型流体。
9. 流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。
在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。
10. 边长为a的正⽅形管道，其当量直径de为________________。
11. 在定态流动系统中，⽔连续地从粗圆管流⼊细圆管，粗管内径为细管的2倍。
则细管内⽔的流速为粗管内流速的___________倍。
12. 流体在圆管内流动时的摩擦阻⼒可分为__________________和_____________两种。
局部阻⼒的计算⽅法有___________法和_________法。
13. 在静⽌的同⼀种连续流体的内部，各截⾯上___________能与__________能之和为常数。
14. 法定单位制中，粘度的单位为_________________,在cgs制中粘度的单位为_______________________，他们之间的关系是________________。
第二章流体流动过程1、由PV=nRT=mRT/M得，P=mRT/MV=ρRT/M, 所以ρ＝PM/RT.即ρCO2＝(101.3＋490.3)×44/8.314×(273.15+25)=10.5(kg/m3).3、设混合前后总体积不变，则1/ρ甘油•水＝w甘油/ρ甘油+ w水/ρ水＝50％/1261+50%/998,所以ρ甘油•水＝1114.2(kg/m3).而1/ρ乙醇•水＝w乙醇/ρ乙醇+ w水/ρ水＝40％/789+60%/998,所以ρ乙醇•水＝902.4 (kg/m3).5、(1)由图：ρ水银gR＝1.25ρ水gH,即H＝ρ水银R/1.25ρ水＝13.6×103×0.2/1.25×103＝2.176(m)(2) 设高度为h, 则1.25ρ水gH＝1.6ρ水gh即h=1.25H/1.6＝1.25×2.176/1.6=1.7(m)7、由图可知：P3＝P4, PA＝P6＝P5.P2＝P1＝Pa＋ρHgg(ha-hd)=100+13.6×9.8×(2.3-1.2)=246.6(Kpa),而P2＝ρHgg(hb-hd)+ ρH2Og(hc-hb)+ P3=13.6×9.8×(1.4-1.2)+ 1×9.8×(2.5-1.4) + P3=37.436+ P3所以246.6=37.436+ P3, 即P3＝P4=209.164(Kpa)P5＝ρHgg(hc-hd) + P4＝13.6×9.8×(2.5-1.2)+ 209.164=382.4(Kpa)故PA＝P6＝P5=382.4(Kpa)9、依题意,得：qv＝150L•min-1＝2.5×10-3(m3/s)质量流量qm＝1830 kg/m3×2.5×10-3m3/s=4.575(kg/s).对小管 A1＝πr12＝π[(57-3.5×2)×10-3/2]2＝1.96×10-3(m2).平均流速u1＝qv/ A1＝2.5×10-3/1.96×10-3=1.276(m/s)质量流速w1＝ρu1＝1830×1.276=2.33×103(kg•m-2•s-1).对大管 A2＝πr22＝π[(76-4×2)×10-3/2]2＝3.63×10-3(m2).平均流速u2＝qv/ A2＝2.5×10-3/3.63×10-3=0.69(m/s)质量流速w2＝ρu2＝1830×0.69=1.26×103(kg•m-2•s-1).11、依题意,得：u1＝qv/ A1＝1700/{3600×π[(219-6×2) ×10-3/2]2}＝14.04(m/s)，u2＝qv/ A2＝1700/{3600×π[(159-4.5×2) ×10-3/2]2}＝26.73(m/s)，取水平导管最低平面为基准面，由1－1′和2－2′列伯努利方程，得：Z1＋P1/ρg+ u12/2g= Z2＋P2/ρg+ u22/2g其中Z1= Z2，所以P1－P2＝ρ(u22-u12)/2=1.43×(26.732-14.042)/2=369.9(pa) 又P1＝P2＋ρ水gH，所以H＝(P1－P2)/ ρ水g=369.9/(1000×9.8)=37.7(mm)13、(1)阀A全关闭时，选取AB所在平面为2－2′截面，在1－1′和2－2′列伯努利方程有：Z1＋P1/ρ水g+ u12/2g= Z2＋P2/ρ水g+ u22/2g 因为u1＝u2＝0，Z1=H，Z2=0，P1= P0，所以H＋P1/ρ水g= P2/ρ水g ①又P0+ρHggR＝P2－ρH2Ogh,即P2=P0+ρHggR+ρH2Ogh＝1.013×105+1.36×104×10×0.55＋1.0×103×10×0.2＝1.781×105(pa)将P2代入① 求得H＝7.68(m)阀A打开时，在1－1′和2－2′列伯努利方程有：Z1′＋P1′/ρ水g+ u1′2/2g= Z2′＋P2′/ρ水g+ u2′2/2g＋∑hf ②因为u1′≈0，Z1′=H，Z2′=0，P1′= P0，而P0+ρHggR′＝P2′－ρH2Ogh′,即P2′=P0+ρHggR′+ρH2Ogh′=1.013×105+1.36×104×10×0.5＋1.0×103×10×[0.2+(0.55-0.5)/2]=1.716×105(pa)将P2代入②，求得u2′＝1.87(m/s)所以qv＝u2′×A＝1.87×π×0.22/4=5.87×10-2(m3/s)15、水在300C时，μ＝0.8007mpa•s.(1)水在环隙流动时：u=qv/A=4×180/3600×3.14×[(625×10-3)2－61×(38×10-3)2]=0.21(m/s) de=4×(πD2/4－61×πd2/4)/ π(D+61d)= (D2－61d2)/(D+61d)= (6252－61×382)/(625+61×38)=0.103(m)Re= deuρ/μ=0.103×0.21×1000/0.8007×10-3=2.7×104＞4000,所以水在环隙流动时为湍流。
