第一章 流体流动自测题
一、 填空或选择
1．牛顿粘性定律的表达式为 __ __ ，该式应用条件为__ __流体作____ 流动。在SI制中，粘度的单位是 ，在cgs制中，粘度的单位是 。
2．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____ kPa；另一设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____ 。（当地大气压为101.33 kPa） 3．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λ与Re关系为____ 。层流区又称为阻力的 。
4．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____ 和____ 有关；若其作完全湍流，则λ仅与____ 有关。完全湍流又称为阻力的 。 5．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一___ _，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____ ；流动阻力 。 6．因次分析的依据是____ 。
7．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。）
8．根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测定大直径气体管路截面上速度分布的是 ；恒压差流流量计有 ；恒截面差压流量计有 ；能量损失最大的是 ；对流量变化反映最灵敏的是 。
A．孔板流量计 B．文丘里流量计 C．皮托管 D．转子流量计 9．当量直径的定义式为____ ，水力半径为____倍当量直径。
10．直管阻力的计算式 ； 局部阻力的计算式有____ 和____ 。
11．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Hf1=1m（包括局部阻力）d2管段的压头损失Hf,2=2m（不包括出口损失）。则管口喷出时水的速度 u3=____m/s，d1管段的速度u1=____m/s，水的流量V=____m3/h。
12．LZB-40转子流量计，出厂时用20℃空气标定流量范围为5m3/h~50m3/h，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____ m3/h。
13．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降____ 。
14．水从内径为d1的管段流向内径为d2的管段，已知d2=1.414d1，d1管段流体流动的速度头为0.8m，h1=0.7m
1
（1）忽略流经AB段的能量损失，则h2= m，h3= m。
（2）若流经AB段的能量损失为0.2mH2O，则h2= m，h3= m。
15．一敞口容器底部连接等径的进水管和出水管，容器内水面维持恒定1.5m，管内水的动压头均为0.5m，则进水管的点A、容器内的点C、出水管的点B的静压头分别为pA= m，pB= m，pC= m。
16．在SI单位制中，通用气体常数R的单位为( )。 A．atm·cm3/mol·K B．Pa·m3/mol·K C．kgf·kmol·K D．Ibf·ft/Ibmol·K 17．通常流体粘度μ随温度t的变化规律为( )。
A．t升高、μ减小 B．t升高、μ增大
C．对液体粘度t升高μ减小，对气体则相反. D．对液体t升高μ增大，对气体则相反
18．流体在圆形直管中湍流时，则摩擦系数λ随雷诺数Re的增大 ；若已进入阻力平方区，随雷诺数Re增大，摩擦系数λ 。 19．滞流和湍流的本质区别是( )。
A．湍流流速大于滞流流速 B．滞流时Re数小于湍流时Re数 C．流道截面大时为湍流，截面小的为滞流 D．滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动
20．因次方析的目的在于( )。
A．得到各变量间的确切定量关系；B．用无因次数群代替变量,使实验与关联简化；C．得到无因次数群间定量关系； D．无需进行实验，即可得到关联式 21．滞流内层越薄,则以下结论是正确的( )
A．近壁面处速度梯度越小 B．流体湍动程度越低 C．流动阻力越小 D．流动阻力越大
22．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
2
体流过该管时,压差计读数R值反映( )
A．A、B两截面间的压强差 B．A、B两截面间的流动阻力 C．A、B两截面间动压头变化 D．突然扩大或缩小的局部阻力
23．在一定管路中，当孔板流量计的孔径和文丘里流量计的喉径相同时，相同流动条件下，文丘里流量计的孔流系数CV和孔板流量系数C0的大小为（ ）。 A．C0=CV B．C0>CV C．C0 24．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L1=L2、管内径d1=2d2，则体积流量V2/V1为（ ）。 A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16 二、分析题 1、为什么λ随Re的增大而减小，但阻力压降却随Re的增大而迅速增大？ 2、本题附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab和cd两段的长度、直径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动过程中温度可视为不变。问：（1）液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等？（2）此两管段的压强差是否相等？并写出它们的表达式；（3）两U管压差计的指示液相同，压差计的读数是否相等？ 3、上题图示的管路上装有一个阀门，如减小阀门的开度。试讨论：（1）液体在管内的流速及流量的变化情况；（2）直管阻力及λ的变化情况；（3）液体流经整个管路系统的能量损失情况。 4、如本题附图所示，槽内水面维持不变，水从B、C两支管排出，各管段的直径、粗糙度阀门型号均相同，但 lc>lb槽内水面与两支管出口的距离均相等，水在管内已达完全湍流状态。试分析：(1)两阀门全开时，两支管的流量是否相等？（2）若把C支管的阀门关闭，这时B支管内水的流量有何改变？（3）当C支管的阀门关闭时，主管路A处的压强比两阀全开时是增加还是降低？ 3 三、计算题 1、本题附图所示为冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100kg/m3，循环量为36m3/h。管路的直径相同，盐水由A流经两个换热器而至B的能量损失为98.1J/kg，由B流至A的能量损失为49J/kg，试计算：（1）若泵的效率为70％时，泵的轴功率为若干kW？（2）若A处的压强表读数为若干Pa 2、用压缩空气将密度为 1100kg/m3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽，两槽的液 面维持恒定。管路直径均为φ60×3.5mm，其它尺寸见本题附图。各管段的能量损失为 ， 。两压差计中的指示液均为水银。 试求当R1=45mm，h=200mm时：（1）压缩空气的压强p1为若干？（2）U管压差计读数R2为多少？ 3、从设备送出的废气中含有少量可溶物质，在放空之前令其通过一个洗涤器， 以回收这些物质进行综合利用，并避免环境污染。气体流量为3600m3/h（在操作条件下），其物理性质与50℃的空气基本相同。如本题附图所示，气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的U管压差计，其读数为30mm。输入管与放空管的内径均为250mm，管长与管件、阀门的当量长度之和为50m（不包括进、出塔及管出口阻力），放空口与鼓风机进口的垂直距离为20m，已估计气体通过 4 塔内填料层的压强降为1.96×103Pa，大气压强为101.33×103Pa。求鼓风机的有效功率。（管路可视为光滑管）（空气的性质：??1.093kg/m3，??1.96?10?5Pa?s） 4、用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为Φ76×2.5mm在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σhf,1=2u2与Σhf,2=10u2计算，式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa（表压）。试求泵的有效功率。 5