流体流动习题 一、概念题
1．某封闭容器内盛有水，水面上方压强为p0，如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3，试判断： 1）R1 R2（＞，＜，＝）； 2）R3 0（＞，＜，＝）；
3）若水面压强p0增大，则R1 R2 R3 有何变化？（变大、变小，不变）
答：1）小于，根据静力学方程可知。
2）等于
3）变大，变大，不变
2．如图所示，水从内径为d1的管段流向内径为d2管段，已知d2?2d1，d
1
管
段流体流动的速度头为0.8m，h1?0.7m，忽略流经AB段的能量损失，则h2? m，h3? m。
答案：h2?1.3m，h3?1.5m
?h1?u122g?h2?u222g
d2?2d1，
2u2?u1(d1d22)?u1(212)?2u12
?u2?2u1u224，2g?1u142g?0.2m
?h2?1.3m h3?h2?u222g?1.5m
3．如图所示，管中水的流向为A→B，流经AB段的能量损失可忽略，则p1与p2的关系为 。
A)p1?p2 B)p1?p2?0.5m C)p1?p2?0.5m D)p1?p2
答：C 据伯努利方程
?uA22?gzA??p1??gzB??uB222?p2
p1?p2??g(zB?zA)??2(uB?uA)2
p1?p2?0.5?g??2(uB?uA)22
uB?uA
?p1?p2?0.5?g
4．圆形直管内，Vs一定，设计时若将d增加一倍，则层流时hf是原值的 倍，高度湍流时，hf是原值的 倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。 答：16倍，32倍
5．某水平直管中，输水时流量为Vs，今改为输2Vs的有机物，且??2?水，
??0.5?水，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的
倍；管路两端压差为水的 倍。 答：4，2
lu22hf??d2?u
d? 不变，q?V?2qV，u??2u?hf?4hf
水平直管，
?p??pf??l?ud22??hf
???0.5?，h?f?4hf
?p??2?p
6．已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计，指示液为水银，读数为R（图示为正）。则： 1）R 0（>，=，<）
2）A、B两点的压差?p= Pa。
A)Rg(?i??) B)Rg(?i??)??gh
C)?gh?Rg(?i??) D)Rg(?i??)??gh
3）流体流经A、B点间的阻力损失hf为 J/kg。
4）若将水管水平放置，U形管压差计仍竖直，则R ，?p ，hf 有何变化？
答：1）R?0，U形管的示数表明A-B能量损失，能量损失为正，故R?0
2）B 静力学方程
pA??g(z?R)?pB??g(h?z)??igR?p?pA?pB??gh?Rg(?i??)
3）
?hf,A?B?Rg(?i??)?
?uA22列伯努利方程，
?gzA??pA??gzB??uB22?pB???hf,A?B
?p?pA?pB??g(zB?zA)???hf,A?B??gh???hf,A?B ??gh?Rg(?i??)
??hf,A?B?Rg(?i??)?
4）不变，Rg(?i??)，不变。
7．在垂直安装的水管中，装有水银压差计，管段很短，1，2两点间阻力可近似等于阀门阻力。如图所示，试讨论：
1）当阀门全开，阀门阻力可忽略时，p1 p2（＞，＜，＝）； 2）当阀门关小，阀门阻力较大时，p1 p2（＞，＜，＝），R （变大，变小，不变）；
3）若流量不变，而流向改为向上流动时，则两压力表的读数差?p ，R ；（变大，变小，不变）。
答：1）根据伯努利方程
p1??gz1?p2 ?p1?p2
2）p1??gz?p2???hf p1?p2???hf??gz ?p1?p2
R 变大，因为流动阻力变大。
3）流向改变，p2?p1??gz???hf p2?p1??gz???hf ??p变大，R不变。
8．图示管路两端连接两个水槽，管路中装有调节阀门一个。试讨论将阀门开大或关小时，管内流量qV，管内总阻力损失?hf，直管阻力损失hf1和局部阻力损