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一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
DA 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
AA 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
AA 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。
BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
12. 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( )。
AA. 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。
13.层流底层越薄( )。
CA. 近壁面速度梯度越小；B. 流动阻力越小；C. 流动阻力越大；D. 流体湍动程度越小。
化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。
2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。
4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么？答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么？答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。
8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。
9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？答：10、如图所示，水槽液面恒定，管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同，试比较一下各量大小11、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？答：孔板前后压力差Δp=p1-p2，流量越大，压差越大，转子流量计属于截面式流量计，恒压差，压差不变。
第一章流体流动1.何谓轨线？何谓流线？为什么流线互不相交？99答：轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置的连线；流线是采用欧拉法考察的结果，流线上各点的切线表示该点的速度方向；因为同一点只有一个速度，由此可知，流线互不相交。
2.动能校正系数α为什么总是大于、等于1的？试说明理由？003.简述数学模型法规划实验的主要步骤。
00、03、06、10答：数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解，按以下主要步骤进行工作：①将复杂的真实过程本身化简成易于用数学方程式描述的物理模型；②将所得到的物理模型进行数学描述即建立数学模型；③通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
4.流体流动过程中，稳定性是指什么？定态性是指什么？015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答：因次分析法的具体步骤：①找出影响过程的独立变量；②确定独立变量所涉及的基本因次；③构造因变量和自变量的函数式，通常以指数方程的形式表示；④用基本因次表示所有独立变量的因次，并出各独立变量的因次式；⑤依据物理方程的因次一致性原则和π定理得到准数方程；⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
6.层流与湍流的本质区别是什么？02答：湍流的最基本特征是出现了径向的速度脉动。
当流体在管内层流时，只有轴向速度而无径向速度，牛顿型流体服从牛顿粘性定律；然而在湍流时，流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动，这种脉动加速了径向的动量、热量和质量的传质，动量的传递不仅起因于分子运动，而来源于流体质点的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中，塑性流体的特点是什么？02、05、06、10答：含固体量较多的悬浮体常表现出塑性的力学特征，即只有当施加的剪应力大于某一临界值（屈服应力）之后才开始流动，流动发生后，通常具有剪切稀化性质，也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的边界层？边界层分离的条件是什么？03答：由于流体粘性的作用，靠近壁面的流体将相继受阻而降速，随着流体沿壁面前流动，流体受影响的区域逐渐扩大，而流速降为未受边壁影响流速的99%以内的区域即为边界层。
第一章 流体流动习题解答1.解：（1） 1atm= Pa=760 mmHg真空度=大气压力—绝对压力，表压=绝对压力—大气压力 所以出口压差为p =461097.8)10082.0(10132576.00⨯=⨯--⨯N/m 2（2）由真空度、表压、大气压、绝对压之间的关系可知，进出口压差与当地大气压无关，所以出口压力仍为41097.8⨯Pa 2.解： T=470+273=703K ，p=2200kPa混合气体的摩尔质量Mm=28×0.77+32×0.065+28×0.038+44×0.071+18×0.056=28.84 g/mol混合气体在该条件下的密度为：ρm=ρm0×T0T×pp0=28.8422.4××.3=10.858 kg/m33.解：由题意，设高度为H 处的大气压为p ，根据流体静力学基本方程，得 dp=-ρgdH大气的密度根据气体状态方程，得 ρ=pMRT根据题意得，温度随海拔的变化关系为 T=293.15+4.81000H代入上式得ρ=pMR （293.15-4.8×10-3H ）=-dpgdh移项整理得dpp=-MgdHR293.15-4.8×10-3H对以上等式两边积分， pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp=7.13×ln293.15-4.8×10-3H293.15即：lnp=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526（2）已知地平面处的压力为 Pa ，则高山顶处的压力为 p 山顶=×=45431 Pa将p 山顶代入上式ln 45431=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526 解得H =6500 m ，所以此山海拔为6500 m 。
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
流体力学简答题总结简答题1.什么是等压面？等压面有什么性质？压强相等的点组成的面。
性质：1）等压面与质量力正交。
2）质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。
3）等压面就是等势面。
4）自由液面和液体的交界面是等压面。
2.什么是绝对压强，什么是相对压强？绝对压强是以绝对真空为基准的压强，相对压强是以当地大气压强为基准的压强。
3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体?压力体的构成1）曲面本身。
2）自由液面或自由液面的延长面。
3）曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。
确定实、虚压力体压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体，压力方向向下；否则为需压力体，压力方向向上。
4.“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”是如何定义的？(1)液体运动时，若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。
若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化，这种水流称为非恒定流。
(2)在恒定流中，液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动，称为均匀流。
当流线上各质点的运动要素沿程发生变化，流线不是彼此平行的直线时，称为非均匀流。
(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流，流线的曲率较大，流线之间的夹角也较大的流动，称为急变流。
5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。
答：飞机机翼呈上凸下凹状，当空气流经机翼时，其上侧流速较大，压力较小；下侧流速较小压力较大，从而在机翼上下产生了一个压力差，此即为飞机的升力。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天，当火车开动后，车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进？答：当火车开动后，车厢内的空气获得一定的流速，该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z+P\Y+V2\2g=C可知，越靠近车厢处，空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下，空气就经由车窗被吹进了车厢内。
7.总流能量方程的物理意义是什么？试说明方程中各项的物理意义？答：总流的能量方程表述为：Z1+P1\Y+a1V12\2g=Z2.....它的物理意义是：水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。
第一章流体的流动思考简答题1. 什么事连续性假设？质点的含义是什么？答：连续性介质假定是将流体视为无数流体微团或质点组成的连续介质。
流体致电是有大量分子组成的分子集合，在宏观上其几何尺寸很小，但包含足够多的分子，在微观上其尺寸度远大于分子的平均自由程。
2. 不可压缩流体在半径ri的水平管内流动，试写出以duz/dr表示牛顿粘度定律的表达式，其中r为管中心算起的径向距离坐标，ur为r处的流体流速。
答： duz/dr3．黏性流体在静止时有无剪应力？理想流体在运动时有无剪应力？若流体在静止时无剪应力，是否意味着它们没有黏性？答:(1)黏性流体在静止时无剪应力；（2）理想流体无剪应力；（3）黏性是流体的固有特性，在静止或运动时都有黏性。
4.静压力有什么特性？答：静压力的方向与其作用面相垂直，且在各个方向的数值相同，即静压力为标量。
5.流体在均匀直管内作定态流动时，其平均数度u沿流程保持定值，并不因摩擦而减速，这一说法是否正确？为什么？答：不正确。
根据连续性方程，流体在直管中向下定态流动时，其平均流速随管截面积和流体密度而变。
但流体不可压缩时，该说法是正确的。
6.在满流的条件下，水在垂直直管中向下定态流动。
则对沿管长不同位置处的平均流速而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？答：不会。
7．在应用机械能衡算方程解题时需要注意哪些问题？答：（1）所选控制面的上下游都应与流动方向垂直；（2）流体在两截面间应是连续的待求的未知量应在截面上或两截面之间；（3）截面上的物理量均取截面上的平均值；(4)位压头的基准面应是水平面，且z值是指截面中心点与基准水平面之间的距离；（5）物理量的单位要一致。
8.雷诺数的物理意义是什么？答：惯性力与黏性力之比。
9.湍流与层流有何不同，湍流的主要特点是什么？答：层流时，流体质点沿流线向下游作规则的流动，质点之间无宏观混合；流体分子在不同流速的流体层之间作随机热运动产生黏性力——内摩擦力。
湍流流动时，质点强烈混合和随机高频脉动；流体层之间由于质点碰撞与混合所产生的湍流应力，远远大于流体黏性所产生的黏性力；离开壁面的区域，湍流的流速分布较均匀；而在壁面附近，湍流的速度梯度较大。
10.分别写出描述流体作层流运动时的分子动量传递的通量方程和流体作湍流时涡流动量传递的通量方程，以及流体与固体壁面之间进行对流动量的传递的速率方程，说明各个方程代表的物理意义。
答:层流： xd(ru) dy 式中， 为分子动量通量， /m2 ；d( ux)为动量浓度梯度，（kg.m.s-1 ）/( m3 . m2 ); 为动量扩散系数，m2 /s。
湍流： r xd(u) dy 式中，式中， r 为分子动量通量， /m2 ； 为动量扩散系数，- us) 式中，式中， ｓ为m2 /s。
流体—壁面之间的动量传递通量： ｓ u 8 ( u分子动量通量； u- us为流体的平均动量浓度之差； u/8为流体—壁面间的动量传递系数。
11.试通过流体进行动量传递的机理分析流体流动产生摩擦阻力的原因。
答：流体与壁面纸巾啊传递的动量通量为壁面剪应力 ｓ它反映了 壁面拖曳体层运动的力或流动阻力。
但流体阻力产生的原因是由于流体的内摩擦消耗了机械能。
12.流体在固体壁面上产生边界层分离的必要条件是什么？试通过边界层分离现象分析形体阻力（局部阻力）产生的原因。
答：边界层分离的必要条件是流体具有黏性和流动过程中存在逆压梯度。
当发生边界层分离时，流体脱离壁面形成回流漩涡，流体质点产生强烈碰撞与混合，大量消耗流体的机械能，即形成局部阻力。
一、填空1.理想流体是指的流体。
2.测量流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压力值；板孔流量计两端压差值。
3．量纲分析法的目的在于。
4.阻力平方区是指；产生阻力平方区的原因是。
5.速度边界层是指。
6.不可压缩流体在水平管内作定态流动时，流动摩擦阻力所消耗的能量是总机械能中的。
7.不可压缩流体在水平变径管路中流动时，在管径缩小时的截面处，其速度，压力。
8.某设备内的压力表为100KPa，则它的绝对压力为KPa，另一设备内的真空度为400mmHg，则它的绝对压为kPa（当地大气压为101.33kPa）。
9.有三只管组成的并联管路，个支管的长度及摩擦系数均相等，管径比为d1: d2: d3=1:2:3,则三支管的流量比为。
10.从液面恒定的高位槽向常压容器中加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水量将。
管路的局部阻力将，直管阻力将，管路总阻力。
11.贮罐内装有液体，液面至灌底的高度H。
当在灌侧壁的位置开小孔，才能使液体柱的射程最远。
12.用内径为158mm的钢管运输黏度为9.0×10-5m2 /s的油品。
若保持油品在管内作层流流动，则最大流速不能超过。
13.如果管内流体流量增大1倍后，其流动形态仍为层流，则流动阻力是原来的倍。
14.流体在湍流的阻力平方区流动，若其他条件不变，其压力降随着管子的相对粗糙度增加而，随着流体的密度增大而。
15.边长为a的正方形截面风道，其当量直径为。
二、选择题1.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，Re 值将（）A．增大B．减小C．不变D．不确定２．在流体阻力实验中，以水作为工质所测定的 ＝ｆ（Re,e/d）关系式不适用于（）在直管中的流动。
A．空气B。
液体乙醇C。
牛顿型流体D。
非牛顿型流体3.由分支管路向A、B敞口高位槽中运输某液体，若两高位槽中液位恒定，当支路1中的阀门开大时，则两分支管路中的能量损失之差∑hf1-∑hf2将（）A．增大 B.减小 C.不变 D.不确定下列结论正确的是（） A.液体的黏度随温度的升高而减小； B. 气体的黏度随温度的升高而增大； C.液体的黏度基本不随压力变化； C.气体的黏度随压力增大而减小5.某并联管路由1、2两个支管组成，该两支路的流体均作层流流动。
当d1=2d2, L1=2L2时，则（1）△Pf,1/△Pf,2=( ) A.1/2 B.1/4 C.1 D.4 (2)u1= u2=( ) A.2 B.1/2 C.4 D.1/4 (3)qn，s1/ qn，s2=( ) A.8 B.16C.4D.26.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道总阻力（）A．增加； B.减小 C.不变 D.不确定7.层流与湍流的主要区别是（） A.湍流速度大于层流 B.层流雷诺数小于湍流雷诺数 C.湍流时流通截面积大，层流时流通截面积小 D.层流时流体质点无宏观混合，湍流时流体质点发生高频脉动8.当流体通过（）时，随着流量的增大，气压差不变。
A．孔板流量计 B.文丘里流量计 C.转子流量计9.在管内流动的完全湍流区，当e/d一定时，因流体内摩擦引起的机械能损失（），摩擦系数 （ ）；在层流区，因内摩擦引起的机械能损失（ ），摩擦系数 （ ）。
与流速的一次放成正比 B.与流速的平房成正.比 C.与流速的三次方成正比 D.与流速成反比 E.与流速无关10.流体在一水平变径管段中流过，在细管截面A与粗管截面B之间连接一U管差压计，则差压计的读书R值反映（）A．A、B两截面的压力差 B. A、B两截面的流动阻力 C. A、B两截面的动压头变化 D.突然扩大或突然缩小的局部阻力11.请选择下列流体在管路中的通用的流速：（1）水及低黏度液体（）；（2）一般常压气体（）；（3）黏性较大的液体（)。
A．1～3m/s B.0.5～1m/s C.10～20m/sD.40m/s以上12.计算局部阻力损失公式h，f= 2 2 中的 是指（ ）粗、细管细管内流速粗管内流速 C.流速的平均值第二章流体的输送一、填空题1. 流体输送机械的主要功能是对流体做功以提高其，具体表现为。
2.写出三类正位移泵的名称：，，。
其特点是且不受管路所影响。
3离心泵的主要部件有、和。
离心泵的泵壳制成、叶轮的叶片、在叶轮和泵壳之间装置都有利于动能有效转化为静压能。
离心泵的性能参数或特性曲线是泵在一定下、于用常温的为介质通过实验测得。
离心泵的主要特性曲线包括、和。
离心泵的压头（扬程）的物理意义是，其单位为或。
启动离心泵之前若不向离心泵灌满被输送一体，将发生；若叶轮的入口附近绝压低于操作温度下的液体的饱和蒸汽压，将发生现象。
离心泵安装在特定管路系统中，已知泵的性能：q=0.02 m/s , H=20 m;管路性能：qe=0.02 m/s ,He=16 m.则调节阀门的压头损失为m，弃消耗的理论功率为W。
离心泵安装在一定管路上，其工作点指。
离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。
离心泵允许汽蚀余量（NPSH）定义式为。
当被输送液体的黏度比清水的黏度大得多时，则离心泵的压头将、流量、效率-、而轴功率。
提高往复泵连续性和均匀性的措施有、。
离心通风机的全风压主要由和组成，其物理意义是。
离心通风机特性曲线包括、、、和。
比离心泵多了一条曲线。
当要求气体的压缩比（P2/ P1）8时，采用压缩。
当各级压缩比时，所消耗的总理论功为最小。
二、选择题2.选择适宜的输送机械完成如下输送任务; (1)含有纯碱颗粒的水悬浮液（）；(2)高分子聚合物黏稠液体（）；(3)黏度为0.8 mPa·s的有机液（要求q=1 m3/h , H=30 m）( ). A.离心泵；B.旋涡泵；C.往复泵； D.开式碱泵离心泵允许汽蚀余量（NPSH）值越小，其抗气蚀性能（）。
A.越好； B.越差； C.不确定；用离心泵将敞口水池中的清水送至常压容器，在夏天需加大送水量（开大泵出口阀），试判断如下参数的变化趋势：（1）泵入口真空表的读数P1（）；（2）泵出口压力表的（调节阀上游）读数P2（）；（3）泵出口调节阀下游压力表读数P3（）； 2efeP（4）泵的压头H（）；（5）泵的轴功率P（）；（6）泵的HZHKBqg效率#（）。
A.增大 B.变小 C.不变 D.不确定离心泵在一定管路系统运行时，其工作点不随液体密度改变的条件是（）。
A.Z2 - Z1=0;B.P2-P1=0；C.D.有自吸能力的泵是（）。
A.离心泵； B.旋涡泵； C.正位移泵； D.轴流泵离心泵停止操作时宜（）。
A.先关出口阀后停电； B.先停电后关阀； C.先关出口阀或先停电均可； D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀往复泵适用于（）。
A.大流量且要求流量特别均匀的场合； B.介质腐蚀性特别强的场合；C.流量较小，压头较高的场合；D.投资较小的场合。
离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。
A.最高效率点对应值 B.操作点对应值；C.最大流量下对应值D.计算值离心泵的效率随流量的变化情况是（）。
A. q增大，增大 B. q增大，先增大后减小 C. q增大，减小； D. q增大，先减小后增大11.离心泵的轴功率P和流量q的关系为（） A. q增大，P增大; B. q增大，P先增大后减小；C. q增大，P减小；D. q增大，P先减小后增大；用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B，若B变为100 kPa（表压）的密闭容器，则泵流量将（），压头将（），轴功率（），效率将（）。
