“化工原理”《流体流动》复习题
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“化工原理”第一章复习题及参考答案一、填空题:1.(3分)雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ=1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/μ ; 105;湍流)2.(2分)某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s )3.(2分)牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_______________. 用剪应力的表达式为_______________.(F'=μAdu/dy; τ=μdu/dy)4.(2分)当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. (850; -100)5.(2分)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11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.(4分)当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻力系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178)7.(2分)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__.( 24mm)8.(3分)测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则用____. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计;皮托管)9.(2分)测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压力计)10.(4分)计算管道流体局部阻力的方法有: ________,____________,其相应的阻力计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻力系数法; h f=λ(le/d)(u2/2g); h f=(u2/2g) ) 11.(3分)题号1038 第1章知识点400 难度容易在流体阻力计算中,当量长度的定义是_______________________________________. (能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。
)12.(2分)管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.( 1.0; 0.5)13.(3分)理想流体是指_____________;而实际流体是指___________。
(没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩;具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。
)14.(3分)流体体积流量用_____来计算;质量流量用_____来计算;而流体流速用_____来计算。
(Vs=u.A m s=u.A.ρ u=Vs /A)15.(3分)流体在园直管内流动,当Re≥4000时的流型称为___,其平均速度与最大流速的关系为______,而Re≤2000的流型称为___,其平均速度为______。
( 湍流,u m=0.8u max,滞流,u m=0.5 u max。
)16.(3分)流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速___,动压头___,静压头___。
(填增加,减少,不变)( 减少,减少,增加。
)17.(2分)当量直径的定义是de=____________,在套管环间流动的流体,外管的内径是d1,内管的外径是d2,则当量直径de=_______。
( de=4×流通截面积/浸润周边; de=d1-d2 )18. 流体的粘度指__________________________。
粘度值随温度变化而变化,对于液体,温度升高,粘度________;对于气体,温度升高,粘度________。
( 流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力; 减少; 增大)19.(2分)米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
(2倍)20.(3分)柏努利方程如衡算基准以J/kg表示,柏努利方程可表示为________________________, 若用J/m3表示则可表示为_________________________。
( gZ1+P1/ρ+u12/2= gZ2+P2/ρ+u22/2+∑W f; ρgZ1+P1+ u12/2×ρ=ρgZ2+P2+ u22/2×ρ+∑W f g) 21. .(2分)孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒______,变_____;后者是恒_________,变_________。
( 截面;压差;压差;截面)22.(2分)在测速管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表______,流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表__________。
( 冲压头;静压头)23.(3分)某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_______型曲线,其管中心最大流速为平均流速的_______倍,摩擦系数λ与Re的关系为___________。
(抛物线;;2倍; λ=64/Re) 24.(3分)水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将_____,摩擦系数________,管道总阻力损失________。
(减小;增大;不变)25.(2分)流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有_________。
(粘性)26.(2分)液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长_______,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_________。
(不变;降低)27.(4分)流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的________。
( 1/16)28(4分)液体在园管内作稳定连续滞流流动时,其摩擦阻力损失与管内径的______次方成反比。
( 2)29.(2分)水塔内的水能通过管路引至各车间使用,这是因为水塔内的水具有______。
(高位压头)30.(4分)流体在园管内流动时,由于流体具有粘性,使得___________处速度为零,管的________处速度最大。
(管壁;中心)31.(4分)测量流体的流量一般可采用________________________等流量计。
测量管内流体点速度,则用_____________。
(孔板;文丘里;转子;皮托管。
)32..(3分)在输送液体的管路中,要使P1-P2 = △P f的条件_________________。
(管径相等,处于同一水平面,无外加能量。
)33.(2分)圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m m3/s ,质量流量为_________,平均流速为_______。
( 22kg/s;2.8m/s)二、选择题1.(2分)一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是()关系(答案A)A. 体系>大气压B. 体系<大气压C. 体系=大气压2.(3分)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( )(答案A)A. 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3.(2分)层流与湍流的本质区别是:( )。
(*答案* D)A. 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.(2分)在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。
***答案*** (*答案* C)A. 2B. 8C. 45.(2分)柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明,若忽略A,B间的阻力损失,试判断B玻璃管水面所处的刻度。
()(*答案*A)A. a位置B. c位置C. b位置6.(2分)流体在管路中作稳态流动时,具有()特点.( D)A. 呈平缓的滞流B. 呈匀速运动C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等;D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化7.(2分)园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是()。
(*答案* A)A. 滞流B. 过渡流C. 湍流8.(4分)流体在园管内作滞流流动时,阻力与流速的()成比例,作完全湍流时,则呈()成比例。
(*答案*C;A)A. 平方B. 五次方C. 一次方9.(2分)稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量()。
(*答案* A)A. 仅随位置变,不随时间变B. 仅随时间变、不随位置变C. 既不随时间变,也不随位置变10.(4分)如图所示,当阀门关闭时,E、F、G的压强关系为:P E()P G()P F. 当阀门打开后:P E()P G()P F(***答案*** A; A; C; C)A. 等于B. 小于C. 大于三、判断题:1.(2分)流体在园管内作稳定流动时,其流速与管径的一次方成反比。
()(*答案* ×)2.(2分)当输送流体的管径一定时,增大流体的流量,雷诺准数减少。
()(*答案*×)3.(2分)牛顿粘性定律是:流体的粘度越大,其流动性就越差。
( ) (*答案* ×)4.(2分)流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。
()(*答案* √)5.(2分)当量直径即可用来计算非园形管的雷诺数();也可用来计算流体在非园形管内的流速。
()(*答案* √;×)6.(2分)流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。
()(*答案* √)7.(2分)流体在园形管道中流动时,管壁处的流速为中心处流速的0.5倍。
()(*答案*×)8.(2分)液体在园形管中作滞流流动时,其它条件不变,而流速增加一倍,则阻力损失增加一倍()(*答案* √)9(2分)转子流量计可用来测量高压蒸汽()和腐蚀性流体()的流量。
(× ; √) 10.(2分)题号1288 第1章知识点100 难度容易在静止的处于同一水平面上的各点的液体的静压强都相等。
()实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小无关。