流体流动自测题及答案

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1、流体流动一、填空题1. 某设备的真空表读数为200 mmHg，则它的绝对压强为mmHg。当地 大气压强为 101.33 103Pa.2. 在静止的同一种连续流体的内部，各截面上与之和为常数。3. 法定单位制中粘度的单位为， cgs 制中粘度的单位为，它们之间的关系是。4. 牛顿粘性定律表达式为，它适用于流体呈流动时。5. 开口 U 管压差计是基于原理的测压装置，它可以测量管流中上的或。6. 流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是形曲线，中心最大速度为平均速度的 倍。摩擦系数与 无关，只随 加大而7. 流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数久是函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是函数，与无关

2、。8. 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 。邻近管壁处存在层， Re 值越大，则该层厚度越9. 实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能守恒，因实际流体流动时有。10. 测速管测得的是管道中速度，孔板流量计测得的是速度。可从上直接读出被测流体的体积流量。11. 测速管和孔板流量计均属于型流量计，是用来反映流量的。转子流量计属于流量计，是通过来反映流量的。12. 涡流粘度 e物质的物理性质，是的函数。13. 流体在一段水平管中流过，测得平均速度为0.5 m/s，压强降为10 Pa, Re为1000,管中 心线上速度为m/s 。 若平均速度增大到 1m/s， 则 压强降变为Pa。14. 写

3、出流体在一段装有若干个管件的直管 L 中流过的总能量损失的通式，它的单位为。15. 不可压缩流体在由两种不同直径组装成的管路中流过时，流速与直径的关系为16. 局部阻力的计算方法有。17. 理想流体在管道中流过时各截面上相等，它们是之和，每一种能量等，但可以。18. 柏努利方程式是以 1kg 不可压缩流体为基准推导出的，用于可压缩流体时的条件为。二、选择题1. 在法定计量单位制中，粘度的单位为()A. cPB. PC. g/(cm.s)D. Pa.s2. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是()A. 同一种流体内部B.连通着的两种流体C同一种连续流体D.同一水平面上，同一种连续的流体3.

4、 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体()A. 应作滞流流动C. 应作过渡流流动4. 涡流粘度 e 是()。A. 流动情况的函数.c.湍流时流体的粘稠度B. 应作湍流流动D. 静止的B. 流体的物理性质D.内摩擦力大小的指标5. 在一水平变径管道上，细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连，当流体流过时压差计测量的是( )A. A、B两截面间的总能量损失BA、B两截面间的动能差，C. A、B两截面间的局部阻力DA、B两截面间的压强差6.直径为57mmX3.5 mm的细管逐渐扩到108mmX4mm的粗管，若流体在细管内 的流速为4 m/s,则在粗管内的流速为（）。A. 2 m/s B 1 m/s

5、C 0.5 m/sD 0.25 m/s7. 气随直径不变的圆形管道内作等温定态流动各截面上的（）.A.速度相等B体积流量相等C. 速度逐渐减小D.质量流速相等&流速在阻力平方区流动时的摩擦阻力（）A.不变B.随流速加大而加大C.与U1.2 5成比例D.与U2成比例9孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用（）来反映流量的。A.变动的压强差C.速度差10.滞流和湍流的本质区别是（A.湍流的流速大于滞流的B动能差D. 摩擦阻力）。B湍流的Re值大于滞流的C.滞流无径向脉动，湍流有径向脉动D.湍流时边界层较薄一B随Re值加大而减小D.是Re值与/ d的函数11.在阻力平方区内，摩擦系数入（

6、A.为常数，与/d、Re均无关C.与Re值无关，是/d的函数三、计算题1苯和甲苯的混合蒸气可视为理想气体，其中含苯 0.60（体积分数）。试求30C、 102 103Pa绝对压强下该混合蒸气的平均密度。*2.水在如本题附图所示的水平管内流过，于管道中1-1截面上装有倒置与正置相串联的玻璃u形管测量1-1 面处的压强。倒置U型管中充满了水，正置U形管内以汞为指示剂, 其上读数R为250mm,为了防止有毒的汞蒸气扩散至大气中，于U形管开口右支管的汞面 上灌以R为20mm的水。U形管内水与汞相连，其中无气泡。U形管中较低的汞面与管中心线间的垂直距离h为200mm。求1-1面的压强P。rii钉1 1九

7、II/JS-l和勺103.本题附图所示的开口容器内盛有密度P为800 kg/m3时的油与密度p2为1000 kg/m3 的水，油水交界面至底部测压口中心的距离h2为600mm,油层高度h1为700mm。试求：（1）图中pA及pA、PB及PB分别为同一水平面上的压强，判断下列关系是否成立： PA=PA 及 PB=PB（2）水在玻璃管内的高度h。4. 如本题附图所示，用玻璃虹吸管将硫酸从贮槽中吸 出，硫酸的液面恒定不变，液面距虹吸管出口的垂直距离为 0.4 m,求硫酸在出口管内侧的流速。5. 如本题附图所示，219mmX6mm的水平输油管埋于 地下h2为500mm的深处，在相距L为4000mm的1

8、-1及2-2 面处分别开有两个测压口，用软管与地面上的U形压差计相 连，U管内指示剂为水，其读数R为200mm。压差计弯管中 心与地面垂直距离片为1000mm。油的密度ps为800 kg/m3,取水的密度pA=1 000 kg/m3。油在管内流过时的摩擦系数入为0.04。求：(1) 油在管道中的质量流量；(2) 由于工作中需要知道1-1截面上的表压强，如何在已有的装置上稍加变动即可测出。 若数据够用，算出1-1面的表压强；若不够，指出缺少的数据，并列出计算公式。6. 合成氨工业的碳化工段操作中，采用本题附图所示的喷射泵制浓氨水。喷射泵主体 为57mmX3mm的管子渐收缩成内径为13mm的喷嘴。

9、每小时将1X 104kg稀氨水连续送 入，流至喷嘴处，因流速加大而压强降低将由中部送人的氨气吸人制成浓氨水。稀氨水性质 与水近似，可取其密度为1000 kg/m 3。稀氨水进口管上压强表读数为1.52X105 Pa,由压强 表至喷嘴内侧的总摩擦阻力为2 J/kg。试求稀氨水在喷嘴内侧的压强。习題T附图7. 在定态条件下，水以4 m/s的速度进人直径由100mm逐渐扩大至200mm的渐扩管， 如本题附图所示。细管与粗管的测压口分别与玻璃管相连，水在玻璃管内分别升高h1及h2。 若h1为100mm,求h2的值。两测压口间的流动阻力可以不计。取水的密度为1000kg/m3。8. 在填料塔中用水洗去气

10、体中微量氨气，如本题附图所示。以下方U管压差计测气体 通过填料层的压强差；用上方开口压差计测塔顶测压口截面上的压强。两压差计中均以水为 指示剂。图中所标尺寸为h = 6000mm、h2=840mm、R=230mm及R=21mm。流动可视为等 温定态流动，流动过程中气体密度p可视为常数，为1.21 kg/m3,水的密度为1000kg/m3。 求气体通过填料层因克服摩擦阻力而引起的压强降如广*9用泵将湖水经内径为100mm的钢管输送至岸上A槽内，如本题附图所示。湖面与A 槽液面间的垂直距离为3m，出口管高于液面lm。输水量为60m3/h。有人建议将输水管插人 槽A的液面中，如图中虚线所示。从泵的轴

11、功率角度来看，用计算结果说明哪种方案合理。 数据：摩擦系数九=0.02,包括一切局部阻力在内的管子总长度刃+岂=50 m，湖水密度p = 1000 kg/m3，泵的效率n=0.8，管子出口埋在液面下后设总长度变为1 +乱=51.5 m.。10.粘度为30 cP，密度为900kg/m3的液体，自开口槽A经45mmX2.5mm管道流至开 口槽B,两槽液面恒定。如本题附图所示，在水平管路上设置一个阀门，当阀门全关时，阀 门前、后的压强表上分别指示压强为88.3X 103Pa及44.15X103Pa。将阀门调至1/4开度， 流量为3.34m3/h，阀门前、后管长分别为50 m及20 m(包括一切局部阻

12、力的当量长度)。试 求阀门开度为1/4时阀门的当量长度。习题10附圈摩擦系数计算式为64流: Re 0.3164九光滑管湍流：*11.如本题附图所示，用泵将河水经57mmX3.5mm无缝钢管输至高位槽，高位槽中 液面恒定。泵出口处装有压强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量长度在 内的管子总长度为：压强表前为20m，压强表后为80 m。求流量为10m3/h时：（1）泵的轴功率，效率为0.8；”（2）压强表上读数。数据：（1）Reo.25(2)p=1000kg/m3、卩=1 X 10-3Pa，s九-里滞流 Re九湍流光滑管 0.3164Re0-25，用于钢管时为了安全加大30%安全因

13、素。用离心泵将储槽A中的溶液送至高位槽B。两槽液面恒定，期间（3）12.如本题附图所示，垂直距离为12m。在42mmX2.5mm的水平管上装有孔板流量计，用角接取压法装置的U 管压差计测量孔板两侧的压强差，压差计中指示剂的读数R为0.54 m。小孔直径d0为20 mm. 不包括管管子进、出口损失的全系统直管与管件的当量长度之和为50m。溶液密度为1260 kg/m3，粘度为1cP，指示剂密度为13 600 kg/m3。流动时的摩擦系数入为0.0185。泵的效率 0.8，试求泵的轴功率。，題14陀图=A3.2m113.内径d1为100mm的垂直细管突然扩大至内径d2为200mm的粗管。在定态条件

14、下, 水以8 m/s的流速从顶部进人而从底部排出。两管上的测压口与水银U管压差计相连，两测 压口间的垂直距离为1.5 m,其间直管摩擦阻力可以略去不计，突然扩大阻力按下式计算：f，e式中：hf ,e 突然扩大阻力，J / kg；细管内径，m； 粗管内径，m；U1水在细管内的流速，m/s。取水的密度p=l 000 kg/m3,汞的密度=13 600 kg/m3。试求：(1) U管压差计中指示剂液面哪一侧高？(2) 压差计R的读数。14. 在定态条件下，密度为800kg/m3、粘度为73 cP的某种油品，由A槽通过内径为 300mm的光滑管送往B槽，两槽液面间的垂直距离为3.2 m，如附图所示。系

15、统的直管长度 与所有管件的当量长度之和为150 m.求油品的体积流量。湍流光滑管九=0.316 4/Reo.25,层流 九=64/Re。提示：先按湍流计算。15. 本题附图为管壳式换热器示意图，热、冷溶液在其中交换热量，已知换热器外壳内 径为600mm,其中装有269根25mmx2.5m的列管束。每小时有5x104kg冷流体在管束外 侧流过，已知该冷流体的平均密度为810kg/m3,粘度为1.91x10-3Pas。试求冷流体在管束外 流过的流型。16. 用泵将20C的苯从地下储罐送至高位槽，流量为18m3/h。高位槽液面比贮罐液面 高10 m。泵吸入管为89 mm x4 mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀(可 粗略地按旋