第1章流体流动习题集

第1章流体流动

—. 填充题

1. 某设备上, 真空表的读数为80mmHg, 其绝对压为_______________kgf/cm2 =

________Pa. 该地区的大气压为720mmHg.

2. 常温下水的密度为1000kg/m3, 粘度为1cP, 在内径为100mm管内以3m/s速度流动, 其流动类型为_________.

3. 无论湍流和滞流, 在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变, 管壁处速度为_________, 管中心速度为________. 滞流时, 圆管截面的平均速度是最大流速的_______倍.

4. 在流动系统中, 若截面上流体流速、压强、密度等仅随________改变, 不随______而变, 称为定态流动; 若以上各参数既随______而变又随_______而变, 称为非定态流动.

5. 流体在管内作湍流流动时, 从中心至壁面可以分为______________________,

_______________, _________________.

6. 流量增长时, 流体经过转子流量计的阻力损失____________________.

7. 管内流体层流时的主要特点是_______________________________________,

湍流时的主要特点是_______________________________________________.

8. 孔板流量计的孔流系数大小, 主要与___________和___________________有关, 当___________________超过一定值后, 其值为常数.

9. 某流体在一圆形管内流动, 已测得管截面上的速度分布为:

u=20r-200r2

则管内的流动形态为__________________.

二. 选择题

1. 通常流体的粘度随温度的变化规律为( ).

A. 温度升高, 粘度下降

B.温度升高, 粘度增大

C.对液体温度升高, 粘度下降

D.对气体温度升高, 粘度下降

2. 流体在圆形直管中流动时, 若其已进入阻力平方区, 则摩擦阻力系数λ与雷

诺数Re的关系为( ).

A.Re增大, λ增大

B.Re增大, λ减小

C.Re增大, λ基本不变

D.Re增大, λ先增大后减小

3. 湍流和滞流的本质区别为( ).

A.湍流流速大于滞流

B.湍流时的Re大于滞流

C.流道大时为湍流, 小时为滞流

D. 滞流无径向脉动, 而湍流有

4. 因次分析的目的在于( ).

A.得到各变量确定的关系

B.得到无因次数群之间的关系

C.用无因次数群代替变量, 使实验和关联简单

D.无需进行实验, 即可得到正确结论

5. 在一定管路中, 当孔板流量计的孔径与文丘里流量计的喉径相同时, 相同流动条件下, 文丘里流量计的孔流系数C v与孔板流量计的孔流系数C0的大小关系为( ).

A.C v=C0

B.C v>C0

C.C v

D.不确定

6. 流体流过两个并联管路管段1和2, 两管内均呈滞流, 两管的管长l1=l2, 管径

d1=2d2, 则体积流量q v2/q v1为( ).

A.1/4

B.4

C.16

D.1/16

7. 在完全湍流区, 流动阻力与流速的( )成正比.

A.一次方

B.二次方

C.三次方

D.五次方

8. 流体在管内流动时, 下游阻力增大, 上游压强( ).

A.变小

B.不变

C.变大

D.无法判断

三. 计算题

1. 液体越过平顶堰上的液面高度可用以下经验公式计算:

h ow=0.48(q v/l w)2/3

式中h ow: 堰上液面的度, cm;

q v: 液体体积流量, l/min;

l w: 堰长, dm.

试求流量为0.05m3/s的液体越过长度为2m的平顶堰时, 堰上液面高度为多少米？

2. 两容器直径分别为D1=1000mm, D2=400mm, 容器1水面上方为真空度p v=1.333×104Pa维持不变, 容器2为敞口容器, 当两容器间连接管上的阀门F 关闭时, 两容器的水面高度分别为z1=2.5m, z2=1.5m. 试问:

（1）当阀门开启时, 两液面能否维持不变？

（2）若不能维持不变, 当重新达到平衡时, 液面高度各有何变化？

3. A、B两断面分别位于直管段内, 在此两断面间装有单U形管和复式U形管压差计. 己知U形管内指示液的密度均为ρ1, 复式U形管的中间流体和直管内流体相同, 密度均为ρ, 试证: R1=R2+R3.

4. 用一虹吸管将水从池中吸出, 水池液面与虹吸管出口的垂直距离为z=5m, 管路最高点与水面的垂直距离为2m, 求虹吸管出口流速及虹吸管的最高点的压强各为多少？若将虹吸管延长, 使池中水面与出口的垂直距离增为z’=8m, 出口流速有何变化？(水温为30℃大气压为101.3kPa, 水按理想流体处理.)

5. 高位槽内贮有温度为20℃的水, 水深h=1m, 并维持不变. 高位槽底部接有一长H=12m, 直径d=100mm的垂直管, 若假定管内的阻力系数为0.02, 试求:（1）管内流量为多少？

（2）若将垂直管无限延长, 管内流量为多少？

（3）若将高位槽底部所接垂直管管径加倍, 长度不变, 管内流量有何变化？

6. 水以3m/s的流速从断面1流入直径为0.2m水平放置的U形弯头, 断面1的压强为4.905×104Pa(表压), 弯头的局部阻力系数为1.5, 求水在水平方向对弯头的作用力为多少？

7. 500C的热水流过水平放置的变管径管道，缩口前管子内径为50mm，压力表读数为0.1kgf/cm2，流量为10m3/h，热水可视为理想流体，已知500C时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg，密度1000kg/m3，若要使水正常流动，则缩口处的直径不得小于多少毫米？

8.某油品以滞流在管中流动, 流量不变, 问摩擦阻力如何变化？

(1)管长增加１倍.

(2)管径增加１倍.

(3)温度提高使粘度为原来的一半(密度变化忽略).

9 .(1)用压缩空气将密闭容器中的苯沿直径为50mm的钢管送至某一容器内, 在

某势能差下, 10分钟可将容器内1.8m3苯的排空. 问欲将输送时间缩短一半,