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第一章 流体流动习题及答案一、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、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 。3、流体流动的连续性方程是 u1A1= u2A2= u A ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d12 = u2d22 = = u d2 。4、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 395 mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105 mmHg 。5、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。二、选择题1、层流与湍流的本质区别是（ D ）。 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2、流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的 C 项。A 动能； B 位能； C 静压能； D 总机械能3、在完全湍流时，粗糙管的摩擦系数l数值 C A 与光滑管一样； B 只取决于Re； C 取决于相对粗糙度； D 与粗糙度无关4、当被测流体的 D 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 5、 A 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6、流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心最大流速的关系为 B 。A. ； B. ； C. 7. 从流体静力学基本方程可知，U型管压力计测量其压强差是 A 。 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。8、在相同条件下，缩小管径，雷诺数 A 。 A. 增大； B. 减小； C. 不变三、问答题1、完全湍流区为什么又称阻力平方区？在完全湍流区，与Re无关，只与有关，对于既定管路()，若一定，为一常数，则阻力损失与流速的平方成正比，称作阻力平方区。2、层流有层流的剪应力计算式()；湍流有湍流的剪应力计算式()；为什么说范宁公式是计算层流与湍流阻力的通式？范宁公式对于滞流和湍流都适用，因推导时未加任何限制，但公式中摩擦因素的求法因流动型态不同而不同。层流时的计算公式；湍流时的计算无严格的理论解析式，可用各种适用条件下的经验式求，但更常用的是通过查Moddy图而得到。3、为什么说牛顿粘性定律是定量描述动量传递的定律。 牛顿力学第二定律：牛顿粘性定律：；式中为单位面积的动量变化率，称为动量通量，所以剪应力可表示为单位时间通过单位面积的动量通量，即表示动量传递的大小，动量传递由于流体内部速度不等，动量从流速大的流体向流速小的流体传递。所以牛顿粘度定律另一种表述方法，动量通量与速度梯度成正比。第二章 流体输送机械习题及答案1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kgs-1,则泵的有效功率为3728w。2、如图2-1用离心泵将20的水由敞口水池送到一压力为2.5atm的塔内，管径为1084mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知： 水的流量为56.5m3h-1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kgm-3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答：(1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和功率； 图2-1 解：已知：d = 108-24 = 100mm = 0.1mA=(/4)d2 = 3.14(1/4)0.12 = 0.78510-2 ml+le =100m qv = 56.5m3/hu = q/A = 56.5/(36000.78510-2) = 2m/s = 1cp = 10-3 PaS =1000 kg.m-3, = 0.0241 Re = du/=0.121000/10-3 = 2105 4000 水在管内流动呈湍流2 以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程：Z1 +(u12/2g)+(p1/g)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/g)+HfZ1=0, u1=0, p = 0 (表压), Z2=18m, u2=0p2/g=2.59.81104/(10009.81)=25mHf =(l+le )/d(u2/2g)=0.024(100/0.1)22/(29.81) = 4.9mH = 18+25+4.9 = 47.9mNe = Hqvg = 47.910009.8156.5/3600 = 7.4kw3.拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m高的塔中，塔顶压强（表压）为0.06 Mpa.全部输送管均为 f57mm3.5mm 无缝钢管。管长50m （包括局部阻力的当量长度）。碱液的密度 r = 1200kg/m3，粘度为 m = 2mPas。管路粗糙度为 0.3mm。试求：（1）流动处于阻力平方区时的管路特性曲线；（2）流量为30 m3/h 时的 He 和Pe。解：（1）在阻力平方区，l = f（e/d） e/d = 0.006，查图得：l = 0.033 管路特性方程：（2）qv = 30 m3/h 时,1 离心泵的主要性能参数之一是泵的扬程（又称压头），其定义是（ ）液体流经泵所获得的能量。A. 1kg B. 1N C. 1m32 下列两设备均须安装旁路调节流量装置，（ ）。A. 离心泵与往复泵 B. 离心泵与齿轮泵 C. 往复泵与齿轮泵3 当输送液体的密度改变时，离心泵的流量Q和压头H的变化为（ ）。A. Q改变，H不变 B. Q、H均不变 C. Q不变，H改变4 离心泵的流量与被输送液体密度 关系。 离心泵的压头与被输送液体密度 关系。 5 离心泵运行前应将泵壳内注满被输送的液体，以免发生 。6 离心泵开车前出口阀应当 。 7 写出常用的三种容积式泵的名称 。8 在操作上容积泵与离心泵最主要的不同是 9 离心泵的特征，曲线有 以图简 示出来，并填出座标。10 离心泵的叶轮是其关键部件，它的叶片一般均设计为 形式，此形式叶片在离心泵能量转换上的原理是 。11 离心泵的主要性能参数为 5项，有的还包括允许吸上真空度或汽蚀余量。12 离心泵由于安装高度过高或进口阻力损失过大都会引起工作不正常，这时会发生 。这种现象发生时，因冲击而使泵体震动，发出噪声，同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度大为减少，于是液体的实际体积表示的流量 ，出口压力 效率 ，严重时可至完全不能输出液体。13 离心泵的工作点是 和 两条曲线的交点。14 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。第五章 传热部分习题1.多层圆筒壁径向一维稳态热传导时，单位时间通过各层的 相同，但单位时间通过各层的 不同。2.稳态传热的传热速率等于传热推动力与热阻之比，流体在圆直管内作无相变强制湍流时，主要热阻存在于 ；蒸汽膜状冷凝时，主要热阻存在于 。3.强化一换热器的传热效果，主要是（ ）。A. 提高传热面积 B. 提高总传热系数 C. 提高平均温度差4.由因次分析法得知，无相变强制对流时，指出三个准数的涵义： ， ， 。5.我们所做传热实验是套管换热器管外蒸汽冷凝加热管内流动的空气。实验的目的之一是求取总传热系数K0，为求得K0需要测取那些实验数据？写出计算K0过程中需要用到的公式。6.在管壳式换热器中用饱和蒸汽冷凝来加热空气，则该换热器的总传热系数接近于 一侧的对流传热系数。7.选用换热器的传热面积应比计算的面积大 %为宜。8.一套管换热器，管外（环隙）蒸汽冷凝加热管内空气。为强化传热，拟采用提高蒸汽侧对流传热系数提高空气侧对流传热系数， 措施更实际有效。9.以传热管外表面积为准的总传热系数表示为“K0”，以外表面积为准的总热阻表达式为 ，其中管内对流传热热阻为 。