下载文档原格式
化工原理流体流动练习题一、填空题：1.牛顿粘性定律用内摩擦力的表达式为_____________. 用剪应力的表达式为____________.答案：F=μAdu/dy;τ=μdu/dy2.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为50mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg, 真空度为_______mmHg. 答案：00; -503.计算流体局部阻力损失的方法有:_______________,_________________,其相应的阻力损失计算公式为_______________,____________________。
答案：当量长度法; 阻力系数法;2 hf =λ; hf =ζ ;4.理想流体是指________________________________；而实际流体是指___________________________。
答案：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。
5.牛顿粘性定律表达式为______________，其比例系数的物理意义是_____________________。
答案：τ＝F/A ＝μdu/dy；在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力。
6. 流体流动的型态用_____来判断，当________时为湍流，当________时为滞流，当______时为过渡流。
答案：雷诺准数，Re≥4000，Re≤2000，Re在2000-4000之间。
7.化工生产中，物料衡算的理论依据是_________________，热量衡算的理论基础是________________。
答案：质量守恒定律，能量守恒定律。
8.当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速__________,动压头___________,静压头___________。
答案：减少，减少，增加。
9.流体的粘度指______________________________________。
《化工原理》流体流动单元测试题及答案一、简答题。
（5*4=20分）1.化工原理“三传”的含义。
2.请默写出实际流体的伯努利方程。
3.流体阻力产生的原因。
4.流体的流动类型有哪些，如何分类。
二、填空题。
（10*3=30分）1.某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____ kPa；另⼀设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。
（当地⼀⼀压为101.33 kPa）。
2.通常液体粘度µ 随温度t 的升⼀而____，⼀体粘度µ 随温度t 的升⼀而____。
3.常温下⼀的密度为1000Kg/m3，粘度为1cp，在d=100mm的管内以3m/s速度流动，其Re等于____，其流动类型为____。
三、计算题。
（50分）1.（10分）如图1所示，有两个贮槽，其中液面上的压力分别p1=2MPa（表压），p2=0.5MPa（表压），管内径为0.2m，闸阀管壁，求：（1）A,B,C,D各点的压力；（2）闸板所受推力为多少。
2.（10分）将25℃的水由水池送至一高位贮槽，槽的水面高于水池面50m，管路摩擦损失为20J/kg，流量为34m3/h，问需加多大功率才能达成目的？3.（15分）如图，一冷冻盐水循环系统，盐水的循环量为45m3/h，密度为1100kg/m3，管路的直径相同，盐水自A流经两个换热器到B处的能量损失为98J/kg，自B到A的能量损失为49J/kg，求：（1）泵的轴功率为多少千瓦？设泵的效率为70%；（2）若A的压力表读数为0.25MPa，B的压力表读数为多少。
4.（15分）将密度为900kg/m3的液体从敞口高位槽输送至以设备，如图。
管子为φ89×3.5mm，设备内的压力为40kPa表压，如果流量为50m3/h，此时管道的损失为2m的液柱，问高位槽到设备入口的高度是多少？三、简答题。
（5*4=20分）5.化工原理“三传”的含义。
动量传递、质量传递、热量传递6.请默写出实际流体的伯努利方程。
第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．层流与湍流的本质区别是（）。
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。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
A7．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。
A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D8．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。
A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
A9．（）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。
A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
A10．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。
A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D11. 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（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 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( )。
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。
A13. 层流底层越薄( )。
A. 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。
化工原理流体流动试题题目一某化工装置的水流动率为1000L/h，管道直径为50mm，水流速约为3.18 m/s。
请回答以下问题： 1. 计算水在管道中的雷诺数。
2. 雷诺数大于多少说明水流为湍流流动？3. 根据雷诺数的大小，判断水流动的稳定性。
答案一1.雷诺数的计算公式为：$$ Re = \\frac{{\\rho \\cdot v \\cdotd}}{{\\mu}} $$2.其中，Re为雷诺数，$\\rho$为水的密度，v为水的流速，d为管道的直径，$\\mu$为水的动力黏度。
温度为25°C时的水的密度为1000 kg/m³，动力黏度为1.002 × 10⁻³ kg/(m·s)。
代入计算得：$$ Re = \\frac{{1000 \\cdot 3.18 \\cdot0.05}}{{1.002 \\times 10^{-3}}} = 15928 $$所以，水在管道中的雷诺数为15928。
3.湍流流动的判据是雷诺数大于4000。
因此，雷诺数大于4000时，水流为湍流流动。
4.根据雷诺数的范围，可以判断水流动的稳定性。
当雷诺数小于2000时，水流动为层流流动，较为稳定；当雷诺数在2000-4000之间时，水流动为过渡流动，可能存在某些湍流现象；当雷诺数大于4000时，水流动为湍流流动，较为不稳定。
题目二某容器内的流体涌入量恒定为10m³/h，容器的进口半径为1m，流体的密度为800kg/m³，流体速度为0.5m/s。
请回答以下问题： 1. 计算流体在容器中的雷诺数。
2. 根据雷诺数，判断流体的流动状态。
答案二1.流体在容器中的流动可以视为圆管内的流动问题。
根据流体涌入量和容器的进口半径，可以计算出管道的流速：$$ v = \\frac{{Q}}{{A}} = \\frac{{10}}{{\\pi\\times 1^2}} \\approx 3.18 \\, \\text{m/s} $$ 其中，v为流速，Q为涌入量，A为管道的截面积。
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＝；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。
1．若将90kg 相对密度为0.83的油品与60kg 相对密度为0.71的油品混合，试求混合油的密度。
解：)/(777710608309060903m kg m =++=ρ21.013×105Pa 解：=ρ376％N 2，8%H 20(时，该混解：CO ρ2O ρ3/441.0)50015.273(83142m kg RT N =+⨯==ρ 3/284.0)50015.273(8314181013002m kg RT pM O H =+⨯⨯==ρ 3/455.0m kg x iV i m =∑=ρρ4．烟道气的组成约为含13％CO 2，11％H 20，76％N 2(均系体积％),计算400℃时常压烟道气的粘度。
解：cpM y M y i i i i i m 62/12/12/12/162/162/162/12/1101.302876.01811.04413.028100.3176.018100.2311.044100.3013.0----⨯=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑∑=μμ5．液体混合物的组成为乙烷40％和丙烯60％(均为摩尔百分率)，计算此液体混合物在-100℃时的粘度。
乙烷和丙烯在-100℃时的粘度分别为0.19mPa ·s 和0.26mPa ·s 。
解：6395.026.0lg 6.019.0lg 4.0lg lg -=⨯+⨯=∑=i i m x μμS mPa m ⋅=229.0μ6．某流化床反应器上装有两个U 形管压差计，如本题附图所示。
测得R 1＝400mm ，R2＝50mm 指示液为汞。
为防止汞蒸气向空间扩散，在右侧的U 形管与大气连通的玻璃管内装入一段水，其高度R 3＝50mm 。
试求A 、B 两处的表压力。
解：05.081.91360005.081.91000232⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p Hg O H A ρρmmHg kPa Pa 7.5316.71016.73==⨯=7．如本题附图所示的汽液直接接触混合式冷凝器，水蒸气被水冷凝后的凝液和水一起沿气压管流入敞口水池并连续排至地沟。
化工原理流体流动复习题及答案一、选择题1. 在流体流动过程中，流体的粘度随温度的升高而（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法判断答案：B2. 下列哪种流体流动情况属于层流？A. 管道内流速较小B. 管道内流速较大C. 管道内流速大小与雷诺数无关D. 管道内流速大小与雷诺数有关，但不是层流答案：A3. 在等直径管内，层流和湍流的流动阻力损失与流速的关系分别为（）。
A. 正比、正比B. 正比、平方C. 平方、正比D. 平方、平方答案：B4. 下列哪种情况属于不可压缩流体？A. 水在管道中流动B. 空气在管道中流动C. 液态金属在管道中流动D. 气体在管道中流动答案：A5. 流体在管道中流动时，下列哪个因素对流动阻力影响最大？A. 管道长度B. 管道直径C. 流体粘度D. 流体密度答案：B二、填空题6. 流体的粘度是指流体在流动过程中，流体层之间因相对运动而产生的内摩擦力与流体层的面积和流速梯度的比值。
粘度的单位是________。
答案：Pa·s7. 流体流动过程中，流体的流动状态可分为________和________两种。
答案：层流、湍流8. 雷诺数是描述流体流动状态的参数，其计算公式为________。
答案：Re = ρvd/μ9. 流体在管道中流动时，流动阻力损失主要包括________和________两部分。
答案：摩擦阻力损失、局部阻力损失10. 流体力学基本方程包括________、________和________。
答案：连续性方程、伯努利方程、动量方程三、判断题11. 流体的粘度随温度的升高而增大。
（）答案：错误12. 层流的流动阻力损失与流速的平方成正比。
（）答案：错误13. 流体在管道中流动时，雷诺数越大，流动状态越接近层流。
（）答案：错误14. 流体的密度随温度的升高而增大。
（）答案：错误15. 流体力学基本方程适用于可压缩流体。
（）答案：错误四、简答题16. 简述层流和湍流的区别。
化工原理——流体流动习题及答案一•填空或选择1 、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的几倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的几倍。
（答：2 、 1/4 ）2 、如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：单位质量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；单位重量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；单位体积流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；（答：，，）3 、如图所示，容器中盛有ρ＝ 800kg /m 3 的油品， U 形管中指示液为水 (ρ＝1000kg /m3) ， a1 、 a2 、 a3 在同一水平面上， b 1 、 b 2 、 b 3 及 b 4 也在同一高度上， h 1 = 100mm ， h 2 = 200mm ，则各点的表压 Pa 1 =____ ， Pa 2 =____ ， Pb 2=____ ， Pb 3 =____ ， Pb 3 =____ 。
（表压值以 mm H 2 O 表示）（答： 0，100，200，300，340，200）4 、 3．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关系为____。
[答：抛物线，2， =64/Re]5．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
[答：Re，；]6．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。
7 、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将。
（答：增加，不变）8、在压力为 202.66kPa （表压），温度为300 ℃ 条件下，由分析得知某混合气体成分如下（圴为体积 %）：CO 2 :8.5%； O 2 :7.5%；N 2 ：76% H 2 O：8%则该混合气体的密度为。
化工原理流体流动部分模拟试题及答案一填空 (1）流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 1/4 倍。
(2）离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。
(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。
流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。
(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出： 单位质量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽常数=++=gpguz E ρ22⎽⎽⎽少乘一个g ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；单位体积流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽ 常数=++=p u gz E 22ρρ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；单位重量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 常数=++=gpguz E ρ22⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；(5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。
(6）气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。
(7) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。
(8) 流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=······= u A ρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u 1d 12 = u 2d 22 = ······= u d 2。
(9) 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 395mmHg 。
化工原理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在化工生产中，流体流动阻力主要分为哪两种类型？A. 层流和湍流B. 表面摩擦阻力和形状阻力C. 静态阻力和动态阻力D. 重力阻力和压力阻力答案：B2. 流体在管道中流动时，其流动状态与雷诺数的关系是？A. 雷诺数小于2000时为层流B. 雷诺数大于4000时为湍流C. 雷诺数在2000到4000之间时为过渡流D. 雷诺数与流动状态无关答案：C3. 以下哪个参数不是影响传热速率的因素？A. 流体的流速B. 流体的密度C. 流体的比热容D. 换热器的面积答案：B4. 以下哪种情况下，流体在管道中的流动阻力最大？A. 管道直径增大B. 管道长度增加C. 流体密度增加D. 流体粘度增加答案：D5. 以下哪种类型的换热器适用于高温、高压流体的换热？A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板换热器D. 空气冷却器答案：A6. 在吸收过程中，以下哪种情况会导致吸收效率降低？A. 增加吸收剂的流速B. 增加吸收剂的浓度C. 增加吸收塔的高度D. 降低吸收剂的温度答案：D7. 以下哪种分离方法适用于从溶液中分离出不溶性固体？A. 蒸馏B. 萃取C. 结晶D. 过滤答案：D8. 在精馏塔中，以下哪个参数是影响塔板效率的主要因素？A. 塔板间距B. 塔板类型C. 塔板液泛D. 塔板的物料负荷答案：B9. 以下哪种情况下，流体的压缩性对流动的影响可以忽略不计？A. 流体压力变化很大B. 流体温度变化很大C. 流体流速变化很大D. 流体密度变化很小答案：D10. 在化工生产中，以下哪种情况下需要进行物料衡算？A. 产品纯度要求不高B. 反应物转化率很低C. 反应物转化率很高D. 需要控制产品质量答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 流体在管道中流动时，若雷诺数Re大于4000，则流动状态为________。
答案：湍流2. 传热系数K的单位是________。
化工原理《流体流动》期末考试题
1. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为（）mmHg。
A.500
B.1250
C.1150
D.1900
2. 某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。
那么塔顶处水的压强（）。
A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa
3. 密度为1000kg/m3的流体，在Φ108×4的管内流动，流速2m/s，流体的黏度为（1cp=0.001Pa·s），其Re为（）。
A.105
B.2×107
C.2×106
D.2×105
4．当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时，层流时管路阻力近似地与管径的（）次方成反比.
A、2
B、3
C、4
D、5
5.液体的液封高度的确定是根据( ).
A.连续性方程
B.物料衡算式
C.静力学方程
D.牛顿黏性定律
6.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。
A. 2
B. 4
C. 8 D 16
7.工程上，常以（）流体为基准，计量流体的位能、动能和静压能，分别称为位压头、动压头和静压头。
A．1kg B. 1N C. 1m3 D. 1kmol
8. 根据雷诺实验，流体在圆直管中作稳态流动时，一般认为层流时的雷诺准数是（）。
A. Re<2000
B. Re>4000
C. 2000<Re<4000
9.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，产生的流体阻力将为原来的（）。
A．1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
10.滞流时，圆管中心处的流速为平均流速的（）倍
A 0.5
B 2
C 0.8
D 4
11.直管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。
A. 层流
B. 过渡流
C. 湍流
D.所有流态
12. 转子流量计的主要特点是( )。
A. 恒截面、恒压差；
B. 变截面、变压差；
C. 变截面、恒压差；
D. 变流速、恒压差。
答案：1D2A3D4C5C6B7B8A9D10B11A12C
二、填空题
1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____ kPa；另一设备的真
空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。
（当地大气压为101.33 kPa）
2. 流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全
湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
3、局部阻力的计算方法有____和____。
4、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH ,
__________Pa. （该地区的大气压为720mmHg 。
5、常温下水的密度为10003m
Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100 内的管内以s m 3 速度流动，其Re 等于 其流动类型为 ______________。
6、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s
m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s
m 。
7、如图所示，容器中盛有ρ＝800kg/m3的油品，U 形管中指示液为水(ρ＝
1000kg/m3)，a1、a2、a3在同一水平面上，b1、b2、b3及b4也在同一高度上，
h1=100mm ，h2=200mm ，则各点的表压pa1=____，pa2=____，pb2=____，pb3=____，
h3=____。
（表压值以mmH2O 表示）
8、从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则
管内水流量将____，管路的局部阻力将____，直管阻力将____，管路总阻力将
____。
（设动能项可忽略。
）
9、通常液体粘度μ随温度t 的升高 气体粘度μ随温度t 的减小
10、已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），则干空气在
压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度为 kg/m 3。
(M(Ar)=39.9g/mol)
二、填空
1、201.33 kPa ，360mmHg
2、Re ， ；
3、阻力系数法，当量长度法
4、、
8.7m 02H
,pa 41053.8⨯. 5、5310310.11000.3.1.0⨯===-μρ
du R e 。
湍流。
6、3-8s m 、8-15s m 7、0，100，200，300，340，200 8、变小、变大、变小、不变 9、减小
减小
10、解：首先将摄氏度换算成开尔文
100℃=273+100=373K
再求干空气的平均摩尔质量
M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01
=28.96kg/m 3
根据式1-3a 气体的平均密度为：
3kg/m 916.0373
314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ
三、简答（5分）
1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？
答：流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当2000πe R ，为层流，
当4000φe R 为湍流。
四.计算题
1.在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。
粗管内径d 1=10cm ，细管内径
d 2=5cm ，当流量为4×10－3m 3/s 时，求粗管内和细管内水的流速
解：
()m/s 51.01.04
1042
311=⨯⨯==-πA V u S 根据不可压缩流体的连续性方程
u 1A 1=u 2A 2
由此
倍45102
22112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u u 2=4u 1=4×0.51=2.04m/s
2.用离心泵将地下水池中的水送到贮槽中，贮槽液面离地面15m ，贮槽液面上方表压为
19620Pa ，水池液面在地面下 1.5m 处，水池及贮槽液面均维持恒定。
输水管道直径为
φ76×3mm （进出口管路管径相同），长度为35m （包括管路中各种管件和阀门的当量长度）。
今要求送水量为40m 3/h ，设水的密度为1000kg/m 3，若取摩擦系数为0.02，试求：（1）管道
内水的流速为多少？ （2）阻力损失∑H f 为多少m ？（3）离心泵需提供的压头为多少m ？
（4）若泵的效率为55％，则泵所需的轴功率为多少kW ？
解：（1）计算管路内流速，
s /m 89.24
/07.014.33600404/22=⨯⨯==d V u s π （2）分别取贮槽液面和高位槽液面为衡算截面1-1’和2-2’，1-1’为基准面， 两截面间以单位重量流体为基准的柏努利方程为
f e H
g p p
z z H +-+-=ρ1
212)( 代入数据得，f e H H +⨯+-+=81.9100019620
]0)5.115[(f H +=5.18
其中
（3分） m 26.481.9289.207.03502.022
2=⨯⨯⨯+
=∑＝g u d l l H e f λ
则
18.5 4.2622.7622.76J/N
e H m =+== （4分）
（3）kW 5.455.0/76.22360040
81.91000//=⨯⨯⨯===ηρηe s e H gV N N
（3分）。
