工程流体力学泵与风机第8章__管路计算

2021年注册公用设备工程师（暖通空调）《基础考试》题库【历年真题（部分视频讲解）＋章节题库＋模拟试题】目录•第一部分历年真题[部分视频讲解]o【公共基础（上午）】▪2020年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解▪2019年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解▪2018年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2017年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2016年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2014年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]详解[部分视频讲解]▪2012年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2011年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2010年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2009年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解▪2008年注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》真题及详解o【专业基础（下午）】▪2020年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2019年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2018年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2017年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解详解▪2014年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2013年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2012年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2011年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解[部分视频讲解]▪2010年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2009年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2008年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2007年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解▪2006年注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》真题及详解详解•第二部分章节题库o【公共基础（上午）】▪第一章高等数学▪第一节空间解析几何▪第二节微分学▪第三节积分学▪第四节无穷级数▪第五节常微分方程▪第六节线性代数▪第七节概率与数理统计▪第二章普通物理▪第一节热学▪第二节波动学▪第三节光学▪第三章普通化学▪第一节物质的结构与物质状态▪第二节溶液▪第三节化学反应速率及化学平衡▪第四节氧化还原反应与电化学▪第五节有机化学▪第四章理论力学▪第一节静力学▪第二节运动学▪第三节动力学▪第五章材料力学▪第一节拉伸与压缩▪第二节剪切与挤压▪第三节扭转▪第四节截面的几何性质▪第五节弯曲▪第六节应力状态与强度理论▪第七节组合变形▪第八节压杆稳定▪第六章流体力学▪第一节流体的主要物性与流体静力学▪第二节流体动力学基础▪第三节流动阻力与能量损失▪第四节孔口、管嘴和有压管道恒定流▪第五节明渠恒定流▪第六节渗流、井和集水廊道▪第七节相似原理与量纲分析▪第七章电气与信息▪第一节电磁学概念▪第二节电路知识▪第三节电动机与变压器▪第四节信号与信息▪第五节模拟电子技术▪第六节数字电子技术▪第八章计算机应用基础▪第一节计算机系统▪第二节信息表示▪第三节常用操作系统▪第四节计算机网络▪第九章工程经济▪第一节资金的时间价值▪第二节财务效益与费用估算▪第三节资金来源与融资方案▪第四节财务分析▪第五节经济费用效益分析▪第六节不确定性分析▪第七节方案经济比选▪第八节改扩建项目经济评价特点▪第九节价值工程▪第十章法律法规▪第一节中华人民共和国建筑法▪第二节中华人民共和国安全生产法▪第三节中华人民共和国招标投标法▪第四节中华人民共和国合同法▪第五节中华人民共和国行政许可法▪第六节中华人民共和国节约能源法▪第七节中华人民共和国环境保护法▪第八节建设工程勘察设计管理条例▪第九节建设工程质量管理条例▪第十节建设工程安全生产管理条例o【专业基础（下午）】▪第1章工程热力学▪ 1.1 基本概念▪ 1.2 准静态过程、可逆过程与不可逆过程▪ 1.3 热力学第一定律▪ 1.4 气体性质▪ 1.5 理想气体基本热力过程及气体压缩▪ 1.6 热力学第二定律▪ 1.7 水蒸气和湿空气▪ 1.8 气体和蒸汽的流动▪ 1.9 动力循环▪ 1.10 制冷循环▪第2章传热学▪ 2.1 导热理论基础▪ 2.2 稳态导热▪ 2.3 非稳态导热▪ 2.4 导热问题数值解▪ 2.5 对流换热分析▪ 2.6 单相流体对流换热及准则关联式▪ 2.7 凝结与沸腾换热▪ 2.8 热辐射的基本定律▪ 2.9 辐射换热计算▪ 2.10 传热与换热器▪第3章工程流体力学及泵与风机▪ 3.1 流体动力学基础▪ 3.2 相似原理和模型实验方法▪ 3.3 流动阻力和能量损失▪ 3.4 管路计算▪ 3.5 特定流动分析▪ 3.6 气体射流▪ 3.7 气体动力学基础▪ 3.8 泵与风机与网络系统的匹配▪第4章自动控制▪ 4.1 自动控制与自动控制系统的一般概念▪ 4.2 控制系统数学模型▪ 4.3 线性系统的分析与设计▪ 4.4 控制系统的稳定性与对象的调节性能▪ 4.5 控制系统的误差分析▪ 4.6 控制系统的综合和校正▪第5章热工测试技术▪ 5.1 测量技术的基本知识▪ 5.2 温度的测量▪ 5.3 湿度的测量▪ 5.4 压力的测量▪ 5.5 流速的测量▪ 5.6 流量的测量▪ 5.7 液位的测量▪ 5.8 热流量的测量▪ 5.9 误差与数据处理▪第6章机械基础▪ 6.1 机械设计的基本知识▪ 6.2 平面机构的自由度▪ 6.3 平面连杆机构▪ 6.4 凸轮机构▪ 6.5 螺纹连接▪ 6.6 带传动▪ 6.7 齿轮机构▪ 6.8 轮系▪ 6.9 轴▪ 6.10 滚动轴承▪第7章职业法规▪7.1 中华人民共和国建筑法▪7.2 中华人民共和国节约能源法▪7.3 中华人民共和国环境保护法▪7.4 中华人民共和国水污染防治法▪7.5 中华人民共和国固体废物污染环境防治法▪7.6 中华人民共和国招投标法▪7.7 中华人民共和国合同法▪7.8 民用建筑节能管理规定▪7.9 建设工程安全生产管理条例▪7.10 建设工程质量管理条例▪7.11 工程建设监理规定▪7.12 蒙特利尔议定书▪7.13 绿色建筑评价标准▪7.14 城镇燃气设计规范▪7.15 锅炉房设计规范▪7.16 特种设备安全监察条例▪7.17 通风与空调工程施工质量验收规范▪7.18 氢气站设计规范▪7.19 大气污染物综合排放标准▪7.20 氧气站设计规范▪7.21 地源热泵系统工程技术规范▪7.22 建设工程勘察设计管理条例▪7.23 建筑设计防火规范▪7.24 大气污染区综合排放标准▪7.25 压缩空气站设计规范▪7.26 安全防范工程技术标准▪7.27 工业金属管道工程施工规范•第三部分模拟试题o【公共基础（上午）】▪注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》模拟试题及详解（一）▪注册公用设备工程师（暖通空调）《公共基础考试》模拟试题及详解（二）o【专业基础（下午）】▪注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》模拟试题及详解（一）▪注册公用设备工程师（暖通空调）《专业基础考试》模拟试题及详解（二）内容简介本题库是2021年注册公用设备工程师（暖通空调）《基础考试》的题库，包括历年真题（部分视频讲解）、章节题库和模拟试题三大部分：（1）第一部分为历年真题（部分视频讲解）：本部分包含：①公共基础考试（上午）2008～2014、2016～2020年的考试真题，其中共有264道真题配有视频讲解；②专业基础考试（下午）2008～2011年、2013年、2016～2020年的考试真题，并给出了详尽的答案和解析，其中共有166道真题（2011～2013年）配有视频讲解。

⼯程流体⼒学泵与风机课后答案第1章绪论1.1 试从⼒学分析的⾓度，⽐较流体与固体对外⼒抵抗能⼒的差别。

答：固体在承受⼀定的外⼒后才会发⽣形变;⽽流体只要承受任何切⼒都会发⽣流动，直到切⼒消失;流体不能承受拉⼒，只能承受压⼒。

1.2 何谓连续介质模型？为了研究流体机械运动的规律，说明引⽤连续介质模型的必要性和可能性。

答：把流体当做是由密集质点构成的、内部⽆空隙的连续体来研究，这就是连续介质模型。

建⽴连续介质模型，是为了避开分⼦运动的复杂性，对流体物质的结构进⾏简化，建⽴连续介质模型后．流体运动中的物理量都可视为空间坐标和时间变址的连续函数．这样就可⽤数学分析⽅法来研究流体运动。

1.3 按作⽤⽅式的不同，以下作⽤⼒：压⼒、重⼒、引⼒、摩擦⼒、惯性⼒，哪些是表⾯⼒？哪些是质量⼒？答：压⼒、摩擦⼒是表⾯⼒；重⼒、引⼒、惯性⼒是质量⼒。

1.4 为什么说流体运动的摩擦阻⼒是内摩擦阻⼒？它与固体运动的摩擦⼒有何不同？答：上平板带动与其相邻的流层运动，⽽能影响到内部各流层运动，说明内部各流层间存在切向⼒，即内摩擦⼒，这就是黏滞性的宏观表象。

也就是说，黏滞性就是流体的内摩擦特性。

摩擦阻⼒存在于内部各流层之间，所以叫内摩擦阻⼒。

固体运动的摩擦⼒只作⽤于固体与接触⾯之间，内摩擦阻⼒作⽤于流体各流层之间。

1.5 什么是流体的粘滞性？它对流体流动有什么作⽤？动⼒粘滞系数µ和运动粘滞系数v有何区别及联系？答：黏滞性的定义⼜可表⽰为流体阻抗剪切变形的特性。

由于流体具有黏性,在流动时存在着内摩擦⼒,便会产⽣流动阻⼒，因⽽为克服流动阻⼒就必然会消耗⼀部分机械能。

消耗的这部分机械能转变为热，或被流体吸收增加了流体的内能,或向外界散失，从⽽使得推动流体流动的机械能越来越⼩。

运动黏滞系数是动⼒黏滞系数与密度的⽐。

1.6 液体和⽓体的粘度随着温度变化的趋向是否相同？为什么？答：⽔的黏滞系数随温度升⾼⽽减⼩，空⽓的黏滞系数则随温度升⾼⽽增⼤。

泵与风机（课后习题答案）第五章5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。

2同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得：5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？ 【解】绘出泵联后性能曲线2管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（56L/s ，25m ）.5-3为了增加管路中的送风量，将No.2风机和No.1风机并联工作，管路特性曲线方程为p =4 q v 2（q v 单位以m 3/s 计，p 以p a 计），No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中，问管路中的风量增加了多少？2×103m 3/h ，700p a ）于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m ，q v -p 性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B 点（q v =1.4×104m 3/h ，p =2452.5p a ）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。

求切割直线：B p 36005.2452⨯min /r 114246145030m m p m p =⨯==v v v q n n q q ，a A 点与B 点为对应工况点，则由切割定律得m 8.1)1114(D D )(22222==''='，D D q q v v 则应加长1.8-1.6=0.2m5.5 略5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm ，车削后的8BA-18a 型水泵的叶轮直径为250mm ，设效率不变，按切割定律计算qv 、H 、P 。

《泵与风机》Pump&fan一、课程基本信息学时:32学分：2考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%）中文简介：《泵与泵站》是给水排水工程专业的一门专业必修课。

主要讲述离心泵的工作原理、基本性能、水泵机组配置、运行工况的图解法和数解法原理、泵站对土建的要求和特点、泵站噪声消除及其维护管理方法；介绍其它泵与风机的基本性能及其应用；学会给水泵站和排水泵站设计的原理和方法。

是《环境工程学》、《建筑给水排水工程》和《给水排水管网工程》等专业课的基础课程。

二、教学目的与要求第一章绪论1.掌握水泵的定义；2.了解合理设计泵站具有重要的经济意义；3.按工作原理对水泵进行分类；4.了解不同种类水泵的使用范围及发展趋势。

第二章叶片式水泵1.识读水泵构造图，能准确说出离心泵各部件的构造特点和作用；2.理解水泵的工作原理，水泵铭牌意义，叶片泵基本方程式的意义；3.学会计算水泵配套电机的耗电量和电费；4.掌握闭闸启动、比例律、相似工况抛物线（也称等效率曲线）、比转数（ns）、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度HS等重要概念；5.掌握推导水泵扬程公式及公式应用方法，掌握绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线和图解法求水泵工况点的方法，掌握水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法，掌握准确计算水泵安装高度的方法；6.了解叶片泵常用的几种调节方法，了解水泵并联后流量、杨程及轴功率变化规律，了解水泵调速和换轮运行的优点，了解水泵启动前的准备工作、水泵的启动程序和停车程序，水泵性能曲线型谱图及其应用，了解轴流泵、混流泵的适应范围及使用条件，了解给排水工程中常用叶片泵的使用和安装特点；7.简述水泵的型号意义并归纳总结水泵运行中应注意的问题。

第三章其它水泵1.了解射流泵构造、工作原理及应用；2.了解往复泵的构造、工作原理及应用；3.了解螺旋泵的构造、工作原理及应用；4.了解真空泵的构造、工作原理及应用；5.了解离心式风机和轴流式风机的构造、性能参数及应用。

一道工程流体力学练习题一、流体性质及流体静力学1. 水的密度为1000 kg/m³，求水在标准大气压下的绝对压力。

2. 某容器内气体压力为0.1 MPa，气体密度为1.2 kg/m³，求该气体的重力加速度。

4. 某点在液体中的深度为3m，液体密度为800 kg/m³，求该点的静压力。

5. 一根直径为100mm的管道，内充满水，求管道内水柱的压头。

二、流体运动学及动力学1. 某液体在管道内流动，流速为2 m/s，管道直径为150mm，求该液体的体积流量。

2. 水在直径为200mm的管道内流动，流速为1.5 m/s，求水流的雷诺数。

3. 某气体在管道内流动，管道直径为100mm，气体密度为1.5 kg/m³，流速为10 m/s，求气体的动能因子。

4. 求解直径为50mm的管道内，水流动时的摩擦系数。

5. 一根水平放置的管道，直径为200mm，水在管道内流动，流速为3 m/s，求管道内的沿程损失。

三、泵与风机1. 某离心泵的流量为100 m³/h，扬程为50m，求该泵的轴功率。

2. 一台轴流风机的风量为5000 m³/h，全压为200 Pa，求风机的轴功率。

3. 某泵的进口直径为150mm，出口直径为100mm，求泵的进出口流速比。

4. 一台离心泵的转速为1450 r/min，求泵的理论扬程。

5. 某风机的全压为300 Pa，风量为6000 m³/h，求风机的效率。

四、管路系统及管网计算1. 一根长100m的管道，直径为200mm，输送水，求管道的水头损失。

2. 某管网由直径为150mm和100mm的管道组成，求管网的最小阻力系数。

3. 一根直径为100mm的管道，输送水，流量为50 m³/h，求管道的流速。

4. 某管网由三根管道组成，求管网的总阻力系数。

5. 一根直径为200mm的管道，输送水，求管道的临界流速。

五、开放渠道流动1. 一条矩形渠道，底宽为3m，水深为1.5m，粗糙系数为0.035，求渠道的流量。

第一章测试1.作用于流体的质量力包括（）A:重力B:表面张力C:压力D:摩擦阻力答案:A2.液体的粘滞性只在流动时才表现出来。

A:错B:对答案:B3.液体流层之间的内摩擦力与液体所受的压力有关。

A:对B:错答案:B4.理想流体的特征是（）A:可压缩性B:粘度是常数C:无粘性D:易流动性答案:C5.按连续介质的概念，流体质点是指（）A:几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体B:流体分子C:流体内的固体颗粒D:几何的点答案:A6.在测量液体压强时，小直径测压管出现上升或下降的现象，主要是受到（）的影响。

A:重力B:粘滞力C:表面张力D:压力答案:C7.下列有关流体的描述错误的是（）A:流体既无一定的体积，也无一定的形状B:粘滞性是流体抵抗流层间相对运动的一种属性C:流体具有可压缩性和易流动性D:在任意微小剪切持续作用下流体会发生连续变形答案:A8.在1atm下，20℃时空气的密度为（）kg/m3。

A:1.2B:0.12C:120D:12答案:A9.液体的粘性主要来自于（）A:易变形性B:抗拒变形的能力C:分子热运动D:分子间内聚力答案:D10.牛顿内摩擦力的大小与流体的（）成正比。

A:速度B:角变形速率C:角变形D:压力答案:B11.下列流体中属于牛顿流体的是（）A:空气B:血液C:牙膏D:汽油E:油漆答案:AD12.当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为（）A:1/4000B:1/1000C:1/2000D:1/20000答案:D13.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是（）A:切应力和压强B:切应力和流速C:切应力和剪切变形D:切应力和剪切变形速度答案:D14.空气的动力粘度μ随温度升高而（）A:减小B:不变C:不定D:增大答案:D15.流体运动黏度υ的国际单位是A:kg/mB:m2/sC:N/m2D:N · s/m2答案:B16.当质量力均只有重力时，水的单位质量力水银的单位质量力二者的关系是（）A:前者后者C:二者相等D:不一定答案:C17.单位质量力的国际单位是（）A:m/s2B:NC:PaD:N/kg答案:A18.热胀系数α越大，则液体的热胀性越大。

教学大纲（理论课）课程名称：工程流体力学总学时(学分)：56 学时，其中讲授44 学时，实验8 学时，自修4 学时面向专业：农业建筑环境与能源工程一、课程的性质、地位和任务1、性质、任务《工程流体力学》是农业建筑环境与能源工程专业必修的一门学科基础课，同时又是一门独立性很强的技能培训课。

通过本课程的教学，使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理和基本计算，具备一定的实验技能，培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力，为后继专业课的学习以及将来从事专业技术工作打下基础。

此外，通过本课程的的学习，还可以培养学生学会学习。

2、本课程与相关课程的衔接、配合关系先修课程：高等数学、大学物理后续课程：过程流体机械、过程设备原理、过程设备设计、毕业设计二、课程教学目标与基本要求（1）本课程要求有课堂讲授和实验环节。

（2）通过本课程的学习，应使学生掌握静力学的基本方程及其应用，熟悉流体的相对平衡。

（3）掌握静止液体对各种壁面作用力的计算方法。

（4）理解流体运动的各种基本概念，能应用动量方程和伯努利方程解决有关实际问题。

（5）掌握一般阻力计算方法，能够进行各种管路计算。

（6）了解流动相似的概念和量纲分析方法；掌握流体实验的基本方法和技能。

三、教学内容第一章绪论（2学时）1、流体的定义和特征2、流体连续介质的假设3、作用在流体上的力4、流体的特性及主要物性参数（粘性、密度等）5、液体的表面性质基本要求：掌握流体连续介质的假设，了解作用在流体上的力和流体的主要物理性质、液体的表面性质。

重点：流体的定义和特征、连续介质的假设、作用在流体上的力、流体的主要物理性质、液体的表面性质。

难点：流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面张力等都是以前未曾接触过的新概念，必须准确理解。

第二章流体静力学（8学时）1、流体的静压强及其特性2、流体静压强的分布规律3、压强的计算基准和量度单位4、液柱测压计5、作用于平面的液体压力6、作用于曲面的液体压力7、流体平衡微分方程式8、液体的相对平衡基本要求：掌握流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式的主要推导过程。

工程流体力学泵与风机习题答案（曹慧哲部分）第三章3-1已知流速场u x =2t+2x+2y ，u y = t - y+z ，u z = t+x – z 。

求流场中x =2，y =2，z =1的点在t =3时的加速度。

a =35.86 m/s 23-2已知流速场u x =xy 3，313y u y =-，u z = xy ，试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几元流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流？a =36.27m/s 2二元恒定非均匀流3-3已知平面流动的流速分布为u x =a ，u y =b ，其中a 、b 为正数。

求流线方程并画出若干条y ＞0时的流线。

ay-bx=c3-4已知平面流动速度分布为2222x y cy cx u u x y x y=-=++，， 其中c 为常数，求流线方程并画出若干条流线。

x 2+y 2=c3-5已知平面流动速度场分布为(46)(69)u y x ti y x t j =-+-。

求t =1时的流线方程并绘出x =0至x =4区间穿过x 轴的4条流线图形。

3x -2y =33-6已知圆管中流速分布为1/7max 0()yu u r =,r 0为圆管半径，y 为离开管壁的距离，u max为管轴处最大流速。

求流速等于断面平均流速的点离管壁的距离y 。

y =0.242r 03-7对于不可压缩流体，下面的运动是否满足连续性条件？（1） u x = 2x 2 +y 2，u y = x 3－x (y 2－2y )（2） u x = xt +2y ，u y = xt 2－yt（3）u x = y 2 +2xz ，u y =－2yz + x 2yz ，u z =422221y x z x +(1)、(3)不满足，(2)满足 3-8已知不可压缩流体平面流动在y 方向的速度分量为u x =y 2－2x +2y 。

求速度在x 方向的分量u x 。

u x =-2x (y +1) +f (y )3-9已知两平行平板间的速度分布为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2max 1b y u u ，式中y = 0为中心线，y = ±b为平板所在位置，u max 为常数，求两平行平板间流体的单宽流量。