流体流动自测题

第一章 单元自测题

一、填空题

1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为 mmHg。当地大气压强为101.33kPa。

2、牛顿粘性定律表达式为 ，它适用于 流体呈 流动时。 3、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是 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 。

4、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数是 函数，若在阻力平方区，则摩擦系数是 函数，与 无关。

5、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 。

6、毕托管测得的是管道中 速度，孔板流量计测得的是 速度。转子流量计的特点是 。

7、流体在一段水平管中流过，测得的平均流速为0.5m/s，压强降为10Pa，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。

8、常用测定流量的流量计有 、 、 。

9、常温下水密度为l000.0kg／m3，粘度为l.0cP，在d内＝100mm管内以3.0m／s速度流动，其流动类型为 。

10、流体在圆形直管中作滞流流动时，若将平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的 倍。

11、在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍？A）两种情况都为层流 ；B）两种情况都在阻力平方区 。

12、流体在管路中的流动形态有 和 两种，其主要区别是 不同，前者值为 ，后一种则为 。

二、选择题

1、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，同一种连续流体 2、直径为φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到φ108mm×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管中的流速为( )。

A、2m/s B、1m/s C、0.5m/s D、0.25m/s 3、流体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u1.25成比例 D、与u2成比例

4、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 5、滞流和湍流的本质区别是( )。

A、湍流的速度大于滞流 B、湍流的Re大于滞流 C、滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 D、湍流时边界层较溥 6、在阻力平方区，摩擦系数( )。

A、为常数，与ε/d、Re均无关 B、随Re的加大而减小

C、与Re无关，是ε/d的函数 D、是Re和ε/d的函数 7、流量增大时，流体流经转子流量计的阻力损失将( )。 A、增 大 B、减 小 C、不 变 D、无法判断

8、如图所示，C为恒液位槽，分别测定并比较阀门E关闭和开启时，a、b两处压强关系为( )。

C A、E关闭，Pb＞Pa；E开启，Pb＞Pa，Pa关＞Pa开。 a B、E关闭，Pb＜Pa；E开启，Pb＜Pa，Pa关＞Pa开。 b C、E关闭，Pb＞Pa；E开启，Pb＜Pa，Pa关＞Pa开。 E D、无法确定。

9、流体在圆直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u的关系为( )。 A、与u1.0成正比 B、与u2成正比 C、与u1.5成正比 D、与u0.5成正比

10、20℃的水通过10.0m长，d内＝100.0mm的钢管，流量V内＝10.0m3/h，阻力系数λ＝0.02，阻力降△P＝( )。

P1 A、1.253N/m2 B、125.3N/m2

C、250.6N/m2 D、以上答案都不对

P2 A 11、如图所示，管中水的流向为A→B，则p1和p2的0.5m 关系是( )。

B A、p1＞p2 B、p1＞p2＋0.5ρg

C、p1＞p2－0.5ρg D、p1＜p2 三、计算题

1、用泵将20℃的苯液从贮槽（贮槽上方维持一个大气压）送到反应器，途经30m长φ57mm×2.5mm钢管，管路上有2个900标准弯头，1个标准阀（半开），管路出口在贮槽液面以上12m，反应器操作压力500kPa(表压)。若要维持5.0m3/h的体积流量，求所需泵的有效功率Ne。（20℃苯的物性：密度ρ＝879.0kg/m3，粘度μ＝0.737×10-3Pa.s，柏拉修斯式为λ=0.3164/Re0.25，局部阻力系数见下表）

附表 管件和阀件的局部阻力系数ζ值

管件和阀件名称 标准弯头 标准截止阀 单向阀（止逆阀） 450，ζ＝0.35 全开，ζ＝6.4 摇板式，ζ＝2 ζ值 900，ζ＝0.75 半开，ζ＝9.5 球形式，ζ＝70 2、用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差为12m。输送管路直径为Φ42mm×2.0mm，管路总长为50m(包括管件、阀门的当量长度)。泵送液体流量为2.015×10-3m3/s。

操作条件下液体的密度为1260kg/m3，粘度为1×10-3Pa.s。若泵的效率为60%，试求泵的轴功率，kW。摩擦系数可按下式计算：层流时λ＝64/Re；湍流时λ＝0.3164/Re0.25。

3、从自来水总管引一支路AB向居民楼供水，在端点B分成两路各通向一楼和二楼。已知管段AB、BC、BD的长度(包括管件的当量长度)各为100m、10m和20m，管径皆为30mm，直管摩擦系数皆为0.03，两支路出口各安装一球心阀，假设总管压力为3.43×105Pa(表压)试求：

D (1)当一楼球心阀全开(ζ=6.4)，高度为5m的二楼能总

管 否有水供应？此时AB内流量为多少？ 5m (2)若将一楼阀门关小，使其流量减半，二楼最大流A

B C 量为多少？

第一章 单元自测题答案

一、填空题 1、560 2、???du，牛顿，滞流 dy3、抛物线，2，管壁粗糙度，Re，减小 4、ε/d、Re，ε/d，Re 5、不，摩擦阻力

6、局部，平均，流体通过流量计的压差是恒定的并与流量大小无关 7、1，20

8、孔板流量计、转子流量计、文丘里管 9、湍流 10、2

11、16，32

12、层流、湍流，质点运动，无径向脉动，有径向脉动 二、选择题

1、D 2、B 3、D 4、A 5、C 6、C 7、C 8、A 9、A 10、B 11、C 三、计算题

2、解：在贮槽液面1-1和高位槽液面2-2间列柏努利方程，并以1-1作基准面，可得

?u2We?g?z????hf

?2?p其中，?z?12m，?u?0m/s，?p?0kPa(表压)

?l?le?u2????? ?hf??d??2Vs2.015?10?3u???1.778m/s 2A0.785?0.038Re?du??0.038?1.778?12604?8.51?10(湍流) ?31?10???0.3164/Re0.25?0.3164/(8.51?104)0.25?0.0185

250??1.7780.0185?1.0?0.5???40.85J/kg ?hf??0.0382??we?12?9.81?40.85?158.5J/kg

ms?Vs??2.015?10?3?1260?2.54kg/s

故

N?we?ms??158.5?2.54?671W＝0.671kW

0.63、解：(1)设BD流量为0，在A-A、C-C之间列柏努利方程

pA2u12?lAB?lBc?u1??????? ?2?d?2? u1?2pA/??2.42m/s

l?l????ABBC????1d??在A-A、B-B之间列柏努利方程：

2pBpA?lAB?u1?????1??4.8m＜5m ?g?g?d?2g结果表明，二楼没有水供应，此时AB管内的流量为

Q1??4d2u1?1.71?10?2m3/s

(2)设二楼水流量为Q2，则AB管内流速为

u?BD管内流速为

4(Q2?Q1/2)3?1.414?10Q2?1.21 2?du2?4Q2?1.414?103Q2 2?d在A-A、D-D之间列柏努利方程

pA22u2lABu2?lBD?u2?gz????????? ?222?d?22?3.42?105Q2?442.2?0 ? 2.55?108Q2? Q2?8.07?10?4m3/s

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