流体流动自测题及答案.docx

1、流体流动自测题及答案流体流动自测题及答案流体流动 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101.33103Pa. 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，摩擦系数是_函数

2、，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是_函数，与_无关。 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. cP BP Cg/(cm.s) DPa.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. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体( ) A. 应作滞流流动 B. 应作湍流流动 C.

3、 应作过渡流流动 D. 静止的4涡流粘度e是（ ）。 A. 流动情况的函数 B. 流体的物理性质 c湍流时流体的粘稠度 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、B两截面间的总能量损失 B. A、B两截面间的动能差， C. A、B两截面间的局部阻力 D. A、B两截面间的压强差6. 直径为57mm3.5 mm的细管逐渐扩到108mm4mm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. l m/s C. 0.5 m/s D. 0.25 m/s7气随直径不变的圆形管

4、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8. 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u.成比例D. 与u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B. 动能差C. 速度差D. 摩擦阻力10. 滞流和湍流的本质区别是（）。 A. 湍流的流速大于滞流的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11在阻力平方区内，摩擦系数（ ）。 A为常数，与/d、Re均无关 B. 随Re值加大而减小 C与Re值

5、无关，是/d的函数 D. 是Re值与/ 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30、102103Pa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p1。3. 本题附图所示的开口容器内盛有

6、密度1为800 kg/m3时的油与密度2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，219mm6mm的水平输油管埋于地下h2为500mm的深处，在相距L为4000mm的1-1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

7、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h1为1000mm。油的密度s为800 kg/m3，取水的密度A1 000 kg/m3。油在管内流过时的摩擦系数为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57mm3mm的管子渐收缩成内径为13mm的喷嘴。每小时将1104kg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

8、水。稀氨水性质与水近似，可取其密度为1000 kg/m3。稀氨水进口管上压强表读数为1.52105 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。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

9、水为指示剂。图中所标尺寸为h16000mm、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g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pf。 *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0.02，包括一切局部阻力在内的管子总长度l +le = 50 m，湖水密度 =

10、 1000 kg/m3，泵的效率=0.8，管子出口埋在液面下后设总长度变为l +le =51.5 m.。10. 粘度为30 cP，密度为900kg/m3的液体，自开口槽A经45mm2.5mm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88.3103Pa及44.15103Pa。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(包括一切局部阻力的当量长度)。试求阀门开度为1/4时阀门的当量长度。 摩擦系数计算式为流： 光滑管湍流：*11. 如本题附图所示，用泵将河水经57mm3.5mm

11、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）=1000kg/m3、=110-3Pas（2）滞流 （3）湍流光滑管 ，用于钢管时为了安全加大30%安全因素。12. 如本题附图所示，用离心泵将储槽A中的溶液送至高位槽B。两槽液面恒定，期间垂直距离为12m。在42mm2.5mm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

12、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。流动时的摩擦系数为0.0185。泵的效率0.8，试求泵的轴功率。13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： 式中：突然扩大阻力，； 细管内径，m； 粗管内径，m；水在细管内的流速，。取水的密度=1 000 kg/m

13、3，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=0.316 4/Re0.25，层流=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25mm2.5m的列管束。每小时有5104kg冷流体在管束外侧流

14、过，已知该冷流体的平均密度为810kg/m3，粘度为1.9110-3Pas。试求冷流体在管束外流过的流型。 16. 用泵将20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 4 mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀（可粗略地按旋启式止回阀全开时计）和一个标准弯头。泵排出管为57mm3.5 mm的无缝钢管，直管长度为50 m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准弯头。贮罐及高位槽均与大气相通，且两者的液面恒定。试求泵的轴功率，泵的效率为0.85。参考答案一、填空题1. 560 2. 位能 静压能 3. 或4. 牛顿

15、型 滞流 5. 流体静力学 任意截面 表压强 真空度6. 抛物线 2 管壁粗糙度 Re 减小 7. /d及Re /d Re 8. 零 滞流内 薄 9. 不 摩擦阻力 10. 局部 平均速度 转子流量计 11. 定节流面积 变动压强差 定压强差 变动的截面积 12. 不是 流动状态13. 1 20 14. J/kg 15. 16. 阻力系数法与当量长度法 17. 总机械能 位能、功和静压能 不一定相等 互相转化 18. 二、选择题 1.D 2.D 3.A 4.A 5.D 6.B 7.D 8.D 9.A 10. C 11.C三、计算题 1. 2. 3.（1） 4. 5.（1） （2）先将22/ 面上软管挟死，然后将它与压差计分开。尚缺少由U管左侧指示剂液面到U形弯管中心处的垂直距离。计算公式为 为拔去软管后压差计上的读数。 6. 喷嘴内侧压强= 7. 8. 9. 管出口插入液面下合理。 10. 阀门开度为1/4时的当量长度为29.52m 11.（1） （2） 12. 13.（1）与细管相连的支管内指示剂液面较高 （2） 14. 15. Re=1266属于滞流 16. 略