流体流动习题课

1、第一章流体流动,复习,基本概念 密度、比重、比体积、压强、流量、流速、粘度,1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.01325105Pa,表压=绝压-当地大气压 真空度=当地大气压-绝压,流量 体积流量qv 质量流量qm,qm=qv,流速: u=qv/A m/s,粘度:=/(du/dy) Pas,1Pas=103cP=10P,连续性方程,qm1=qm2,qv11=qv22,u1A11=u2A22,u1d12=u2d22= =undn2=常数,理想流体流动过程中的柏努利方程,实际流体流动过程中的柏努利方程,U形管压差计,孔板流量计测量流量,转子流量计测量流量,流动型态,Re2000，滞流； Re4000，湍流； 2000Re4000 ，过渡区。,直管阻力,滞流流动,局部阻力,de=?,例：水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？,解：在两测压孔之间列柏努利方程式：,由流体静力学方程,测量流体流量的流量计主要有:_,_，_；测量管内流体点速度,则用_ 。,填空题,孔板流量计,文丘里流量计,转子流量计;测速管,某流体在圆管

2、中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_.,1m/s,雷诺准数的表达式为_。当密度1000kg/m3,粘度=1cP的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其雷诺准数等于_,其流动类型为_.,Re=d/ ; 105; 湍流,某流体在圆管中呈湍流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为4m/s,此时管内的平均流速为_.,3.2m/s,牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_. 用剪应力的表达式为_.,F=Adu/dy; =du/dy,某物质的密度为791kg/m3,其比重为_,其比容为_.,0.791; 0.00126m3/kg,圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s,其体积流量为_.平均流速为_.,0.0118m3/s 1.5m/s,当20的水(=998.2kg/m3,=1.005cP)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.5m/s时,其雷诺准数Re为_,直管摩擦阻力系数为_.,1.49X105; 0.0161,计算管道流体局部阻力的方法有:_, _,其相应的阻力计算公式为:_,_,当

3、量长度法; 阻力系数法;,在流体阻力计算中,当量长度的定义是_,能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度,流体流动形态用来判断，当时为湍流， 当时为滞流，当时为过渡流。,雷诺准数，Re4000， Re2000，Re在2000-4000之间。,化工生产中，物料衡算的理论依据是，能量衡算的理论基础是。,质量守恒定律，能量守恒定律。,流体体积流量一定时，有效截面扩大，则流速，动压头，静压头。,减少，减少，增加。,理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 _。,减少,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_。 测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为_。,395mmHg； 2105mmHg,套管由572.5mm和252.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于_，润湿周边等于_，当量直径等于_。,1632mm2； 242mm； 27mm,流体的粘度指_。 粘度值随温度变化而变化，对于液体，温度升高，粘度_； 对于气体，温度升高，粘度_。,流体流动时产生内摩擦力的性质 减少 增大,流体在等径

4、管中作定态流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长 _。,不变,液柱压力计量是基于_原理的测压装置，用形管压差计测压时，当一端与大气相通时，读数R表示的是_或_。,流体静力学；表压；真空度,油在管中作层流流动，若流量不变，管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_倍。,2,油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变,管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_倍。,1/16,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 1 / 2 ，则摩擦阻力损失为原来的_倍。,1/2,孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒_，变_； 后者是恒_，变_。,截面；压差；压差；截面,在测速管中，测压孔正对水流方向的测压管液位代表_，流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表_。,冲压头； 静压头,某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的关系为_。,抛物线； 2倍； 64/Re,流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数随_ 和_而变。,Re； /d(相对粗糙度),流体在圆管内流动时，我们

5、把速度梯度显著存在的区域称为_。,流动边界层,液体在圆管内作稳定连续滞流流动时，其摩擦阻力损失与管内径的_次方成反比,与管长,流速及粘度成_比例 。,2, 正比,静止液体中两处压力相等的条件是_。,连通的、同一液体、同一水平面。,某液体在套管环隙内流动，大管规格为563mm，小管规格为30 2.5mm,液体粘度为1mNs/m2，密度为1000kg/m3，流速为1m/s则该液体在套管环隙内流动的Re=_。,20000,277K的水，粘度为1mNs/m2，在内径为20mm的管内，作稳定连续滞流时的最大流速为_m/s。,0.1,实验证明，流体在管内稳定流动时，当Re_时，流动类型为滞流，滞流时的摩 擦系数与_成反比，而与管壁的_无关；湍流时，当Re一定，则随/d的增加而_。,2000；Re；粗糙度；增大,P/(g)的物理意义是表示流动系统某截面处单位_流体所具有的静压能，称为_。,重量：静压头,流体在圆管内流动时，由于流体具有粘性，使得_处速度为零，管的_处速度最大。,管壁；中心,选择题 1若已知流体在管内流动的摩擦系数与雷诺准数成反比，则管内的流动类型为 。 A滞流 B过渡流 C湍流 D紊

6、流 2液体在管内作稳定流动时，管内流速的大小变化 。 A与管径和流动方向的改变及管路上是否有阀门、管件均有关系； B只与管径有关，而与流动方向的改变和管路上是否有阀门、管件无关； C与管径和管路上是否有阀门及管件有关，而与流动方向的改变无关； D只与流动方向和管路上有无阀门及管件有关，而与管径无关。,A,B,3国际单位制（SI）中，粘度的单位为Pas ，其基本单位表达式为 。 Akgs-1m-1 Bkgs3m-3 Ckgms-2 Dkg-1s-1m-1 4流体在圆形直管中滞流流动时，若雷诺准数一定，随着管壁相对粗糙度增大，则摩擦系数 。 A不变 B增大 C减小 无法确定,A,A,5离心泵吸入口压强为30 KPa，当地大气压强为100 KPa，则泵吸入口真空表的读数为 。 A130 KPa B70 KPa C65 KPa D30 KPa 6可压缩流体在等径水平直管中流动时，下列说法正确的是 。 A流体的平均流速为定值； B流体的质量流量为定值； C流体的体积流量为定值； D流体的体积流量、质量流量均为定值。,B,B,7流体的粘度随温度而改变，温度升高，液体和气体的粘度分别为 。 A前者减小，后者减小 B前者减小，后者增大 C前者增大，后者增大 D前者增大，后者减小 8在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数值 。 A与光滑管相同 B只取决于Re C只取决于相对粗糙度 D与粗糙度无关,B,C,练习题：某车间用压缩空气压送98%的浓H2SO4（密度为1840kg/m3），要求流量为2m3/h，输送管道采用373.5mm的无缝钢管，总的能量损失为1mH2SO4（不包括出口损失），两槽中液位恒定，试求所需压缩空气的压力。,Pa,2 2,1 1,压缩空气,10m,解：如图选取截面，在1-1和2-2截面间列柏努利方程：,练习题:如图所示的储油罐中盛有密度为960Kg/m3的油，油面距罐底9.6m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用M14钢制的螺钉，材料的剪应力取为3.93107N/m2。问至少需要几个螺钉？,9.6m,解：孔中心处静压强,圆孔受力,每个螺钉受力极限,所需螺钉数,至少需要7个螺钉。,

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