第一章流体流动习题.doc

第一章 流体的流动与输送一、选择题1有一串联管道，分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。d1d2。其流体稳定流过该管道。今确知d1管段内流体呈层流。请断定流体在d2管段内的流型为( )。A湍流； B过渡流；C层流； D须计算确定。2对于等长的并联管路，下列两条分析成立吗？( )甲：并联管路中，管径愈大流速愈大。乙：并联管路中，管径愈大雷诺数愈大。A甲成立； B乙成立；C甲、乙均成立； D甲、乙均不成立。3流体流过两个并联管路管1和2，两管内均呈滞流。两管的管长L1L2、管内径d12d2，则体积流量Q2/Q1为( )。A1/2； B1/4； C1/8； D1/16。4牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。A层流流动； B湍流流动； C过渡型流动； D静止状态。5流体在圆直管内流动，充分湍流(阻力平方区)时，摩擦系数正比于( )。(G为质量流速)AG2； BG； CG0； DG-1。 6有两种关于粘性的说法：( )(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。A这两种说法都对 B第一种说法对，第二种说法不对C这两种说法都不对 D第二种说法对，第一种说法不对7水以2 ms-1的流速在35 mm2.5 mm钢管中流动，水的粘度为110-3 Pas，密度为1000 kgm-3，其流动类型为( )。A层流； B湍流； C过渡流； D无法确定。8离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量( )。A增大； B减小； C不变； D无法确定。9装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100 kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为( )kPa。A150； B50； C75； D25。10用某孔板流量计测量一流通管道中水的流量时，U形管液柱压差计的读数为100 mm(指示液为水银)，此时测得管中水的流量为72 m3hr-1，当其它条件不变时，使管道中的流量减半，则此时U形管液柱压差计的读数为( )mm。A75； B50； C25； D12.5。11 在不同条件下测定直管湍流和完全湍流区的lRe关系数据，必须在( )时，数据点才会落在同一曲线上。A实验物料的物性r、完全相同；B管壁相对粗糙度相等；C管子的直径相等；D管子的长度相等。13各种型号的离心泵特性曲线( )。A完全相同；B完全不相同；C有的相同，有的不同；D图形基本相似。14某设备上真空表读数为0.09MPa，若当地大气压强为0.1MPa，则设备内绝对压强为( )。A101.33 kPa； B10 kPa； C0.91 kPa； D90 kPa。15层流与湍流的本质区别是( )。A层流无径向脉动，湍流有径向脉动； B湍流Re层流Re；C湍流流速大于层流流速； D速度分布不同。16流体在圆直管内流动，滞流时摩擦系数正比于( )。(G为质量流速)AG2 ； BG ； DG-1 ； EG-2 。17当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )。A串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍；B串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍；C当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍；D在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍。18离心泵在一定的管路系统中工作，如被输送液体的密度发生变化（其余性质不变）则( )A任何情况下扬程与r无关； B只有当Z2Z10时扬程与r无关；C只有当阻力损失为0时扬程与r无关； D只有当P2P10时扬程与r无关。19离心泵的效率和流量Q的关系为( )。AQ增大，增大； BQ增大，先增大后减小；CQ增大，减小； DQ增大，先减小后增大。20判断流体流动类型的准数为( )。ARe数； BNu数； CPr数； DFr数。21牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。A过渡型流动； B湍流流动； C层流流动； D静止状态。22某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，当处于完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的。( )A4倍； B8倍； C16倍； D32倍。23牛顿型流体在直管中呈层流时，摩擦因数不可能为下列哪个值。( )A0.055； B0.015； C0.035； D0.045。24有一台离心泵，当转速为n1时，所耗的轴功率为1.5 kW，排液量为20 m3hr-1，当转速调到n2时，排液量降为18 m3hr-1。若泵的效率不改变，此时泵所耗的功率为。( )A1.35 kW； B1.22 kW； C1.09 kW； D1.15 kW。25在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该管时，压差计读数R值反映( )。AA、B两截面间的压强差； BA、B两截面间的流动阻力；CA、B两截面间动压头变化； D突然扩大或缩小的局部阻力。26离心泵停止操作时宜( )。A先停电后关阀； B先关出口阀后停电；C先关出口阀或先停电均可； D单级泵先停电，多级泵先关出口阀。二、填空题1当20 的甘油(1261 kgm-3，1499 cP)在内径为100 mm的管内流动时，若流速为2.5 ms-1时，其雷诺准数Re为_，其摩擦阻力系数为_。2边长为0.5 m的正方形通风管道，其当量直径为_m。3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d2，内管的外径是d1，则当量直径de_。4某粘性流体在一定管路系统中流动，在流量不变条件下将液体加热，则液体的粘度将_，雷诺准数Re将_，流动阻力将_。5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_，管道局部阻力将_，直管阻力将_，管道总阻力损失_。6LZB-40转子流量计，出厂时用20 空气标定流量范围为6 m3hr60 m3hr，现拟用以测定40 的空气，则空气流量值比刻度值_，校正系数为_，实际流量范围为_m3hr。7一转子流量计，当通过水流量为1 m3hr时，测得该流量计进、出间压强降为20 Pa；当流量增加到1.5 m3hr时，相应的压强降_。8水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d1管段的压头损失Hf11 m(包括局部阻力)，d2管段的压头损失Hf22 m(不包括出口损失)。则管口喷出时水的速度u3_ms-1，d1管段的速度u1_ms-1，水的流量Q_m3hr-1，水喷射到地面的水平距离x_m。9用离心泵输送液体，若被输送液体的粘度增高，则离心泵的流量_，扬程_，效率_，轴功率_。10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，摩擦系数与Re关系为 。11局部阻力的计算方法有 和 。12离心泵的主要特性曲线包括 、 和 三条曲线。13米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的一半，则摩擦阻力损失为原来的 倍。14流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数与 和 有关；若其作完全湍流(阻力平方区)，则仅与 有关。15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。)16离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生 现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 现象。17某设备的表压强为100 kPa，则它的绝对压强为 kPa；另一设备的真空度为400 mmHg，则它的绝对压强为 。（当地大气压为101.33 kPa）18水力半径的定义式为 ，当量直径为 倍水力半径。19离心泵特性曲线是在一定 下，用常温下的 为介质，通过实验测定得到的。三、简答题1说明流体的体积流量、质量流量、流速(平均流速)及质量流速的定义及相互关系。2流动阻力产生的原因与影响因素。3写出层流时摩擦系数计算式。4摩擦系数图(l-Re，e/d)可分几个区域？各区域有何特点？5何谓管路特性曲线？何谓工作点？6离心泵流量调节方法有哪几种？各有何优缺点。7流体粘度的物理意义。8流体稳定流动时的连续性方程。9流体的流动类型有哪几种？如何判断？四、分析题1如右图所示，常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差，安装一U型压差计，试分析a、b两点的压力差为若干？已知水与汞的密度分别为1000 kgm-3及13600 kgm-3。2离心泵的特性曲线为，输水管路的特性曲线为，Q的单位为m3hr-1，试问(1) 此时的输水量为多少？(2) 若要求输水量为16 m3hr-1，应采取什么措施？(两条特性曲线有何变化)五 计算题1某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动，已知，。今测得该流体流径管道1的压力降为0.64m液柱，流径管道2的压力降为0.064m液柱，试计算管道2的长度。2密度为1000 kgm-3，粘度为1 cP的水，以10 m3hr-1的流量在内径为45 mm的水平光滑管内流动，在管路某处流体的静压力为1.5105 Pa(表压)，若管路的局部阻力可忽略不计，则距该处100 m下游处流体的静压力为多少Pa(绝对压力)?(摩擦系数可用计算)3用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出10 m，管路总长(包括局部阻力的当量长度在内为400 m)，管内径为75mm，摩擦系数为0.03。该泵的特性曲线为，试求：1) 管路特性曲线；2) 泵工作时的流量和扬程。4每小时将2104 kg、45 氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B(如图所示)，管出口处距反应器液面的垂直高度为15 m，反应器液面上方维持26.7 kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为76 mm4 mm、长26.6 m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为0.3 mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90标准弯头。45 氯苯的密度为1075 kgm-3，粘度为6.510-4 Pas。泵的效率为70%，求泵的轴功率。附：各局部阻力系数 全开闸阀 10.17 90标准弯头 20.75摩擦系数计算式 0.1(+)0.23 5如图所示，常温的水在管道中流过，两个串联的U形管压差计中的指示液均为水银，密度为rHg，测压连接管内充满常温的水，密度为rw，两U形管的连通管内充满空气。若测压前两U形