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第一章 流体流动

一、单项选择题(每小题1分)

1.在SI单位制中,通用气体常数R的单位为 ( )

A. atm·cm / mol·K B. Pa·m /mol·K C. Kf·m / mol·K D. Ibf·ft / Ibmol·K 2.系统处于稳态指的是 ( )

A. 系统操作参数不随时间改变 B. 系统操作参数不随位置改变

C. 系统操作参数随位置改变,但不随时间改变 D. 系统操作参数随时间改变,但不随位置改变 3.下列流体中,认为密度随压力变化的是 ( )

A.甲烷 B.辛烷 C.甲苯 D. 水

4. 下列关于压力的表述中,正确的是 ( )

A. 绝对压强 = 大气压强 + 真空度 B. 绝对压强 = 大气压强 - 真空度 C. 绝对压强 = 大气压 - 表压强 D. 绝对压强 = 表压强 + 真空度

5.某系统的绝对压力为0.06MPa,若当地大气压为0.1MPa,则该系统的真空度为 ( ) A. 0.1MPa B. 0.14MPa C. 0.04MPa D. 0.06MPa 6. 容器中装有某种液体,任取两点A,B,A点高度大于B点高度,则 ( ) A. pA > pB B. pA < pB

C. pA = pB

D. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变

7.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。

8. 使用U型管压差计测量较小压差时,为了准确读数,下列方法中正确的做法是( ) A. 选择较大密度的指示液 B. 选择较小密度的指示液

C. 使用与被测流体密度相近的指示液 D. 加大指示液与被测流体密度的差别

9.用一U型管压差计测定正辛烷在管中两点间的压强差,若两点间的压差较小,为了提高 读数精度,你认为较好的指示剂为 ( )

A. 乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯

10.所谓理想流体,指的是( )

A. 分子间作用力为零的流体 B. 牛顿流体 C. 稳定的胶体 D. 气体 11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( )。

A.过渡型流动; B.湍流流动; C.层流流动; D.静止状态。 12.有两种关于粘性的说法:( )

(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 (2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。

A.这两种说法都对 B.第一种说法对,第二种说法不对 C.这两种说法都不对 D.第二种说法对,第一种说法不对 仅供学习与参考

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13. 黏度是流体的一个重要的物理性质. 气体的黏度有如下性质 ( ) A. 随温度升高而增大 B.随温度降低而增大

C. 与温度变化无关 D.随压强变化很大

14.判断流体流动类型的准数为( )。

A.Re数; B.Nu数; C.Pr数; D.Fr数。

15. 层流和湍流的本质区别是( )

A. 湍流流速大于层流流速 B. 流道截面大的为湍流,小的为层流 C. 层流无径向脉动,湍流有径向脉动 D. 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数

16.水以2 m·s-1的流速在?35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3 Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为( )。

A.层流; B.湍流; C.过渡流; D.无法确定。 17.牛顿型流体在直管中呈层流时,摩擦因数不可能为下列哪个值。( )

A.0.055; B.0.015; C.0.035; D.0.045。 18.流体在圆直管内流动,滞流时摩擦系数λ正比于( )。(G为质量流速)

A.G2 ; B.G ; C.G-1 ; D.G-2 。

19.流体在圆直管内流动,充分湍流(阻力平方区)时,摩擦系数λ正比于( )。(G为质量流速)

A.G2; B.G; C.G0; D.G-1。

20.流体在圆形直管中流动时,若其已经进入阻力平方区,则摩擦系数λ与Re之间的关系为( )

A. Re增加,λ增大 B. Re增加,λ减小

C. Re增加,λ基本不变 D. Re增加,λ先增大后减小 21. 在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与 ( )

A. 流速的1次方成正比 B. 流速的1.25次方成正比 C. 流速的2次方成正比 D. 流速的3次方成正比 22. 下列描述中正确的是 ( )

A. 流体呈层流流动时,摩擦系数与管壁粗糙度无关,因此摩擦阻力与管壁粗糙度无关

B. 在流体流动的过渡区和部分湍流区, 摩擦系数随Re增大而降低,因此阻力随Re增大而减小

C. 在流体流动的充分湍流区, 摩擦系数随Re增大几乎不变, 因此阻力与Re无关 D. 以上描述均不正确

23.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。d1<d2。其流体稳定流过该管道。今确知d1管段内流体呈层流。请断定流体在d2管段内的流型为( )。

A.湍流; B.层流; C.过渡流; D.须计算确定。

24.某液体在一等径直管中稳态流动,若体积流量不变,管内径减小为原来的一半,假定管内的相对粗糙度不变,当处于完全湍流(阻力平方区)时,流动阻力变为原来的。( )

A.4倍; B.8倍; C.16倍; D.32倍。

25.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,则管路总阻力将( )。

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断

仅供学习与参考

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26. 有关流体流过并联管路,不正确的说法是( ) .

A. 总流量为各支路流量的加和 B. 流过各支路的流量按一定的规律自动分配 C. 流过各支路的阻力相等 D. 以上说法均不正确

27. 流体在管内流动时,描述管内任一截面上各点速度 不正确 的说法是 ( ) ...

A. 处处相等 B. 各点速度不相等 C. 中心点处最大 D. 壁面处为零 28.下列设备中,可用于测点速的是( )

A. 孔板流量计 B. 转子流量计 C. 毕托管 D. 文丘里流量计 29. 当流量系数一定时,转子在流量计中达到平衡位置时 ( ) A. 流过环行截面积的流体流速随转子所停留位置的改变而改变 B. 流量读数值与流体的密度无关 C. 流量读数值与转子的比重无关

D. 可通过选择转子的材料来调节测量流体流量的量程

30. 粉末悬浮液通常属于( )

A. 流凝性流体 B. 宾汉塑性流体 C.假塑性流体 D. 涨塑性流体 31.沥青属于( )

A. 黏弹性流体 B. 触变性流体 C. 流凝性流体 D. 假塑性流体

二、填空题(每空1分)

1.某设备的表压强为100 kPa,则它的绝对压强为 kPa。

2.某设备的表压强为200 kPa,则它的绝对压强为 kPa;另一设备的真空度为300 mmHg,则它的绝对压强为 mmHg。(当地大气压为101.33 kPa)

3.装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口的压差为___________。

4.某设备上真空表读数为0.09MPa,若当地大气压强为0.1MPa,则设备内绝对压强为____________。

5.某设备的真空度为400 mmHg,则它的绝对压强为 。(当地大气压为760 mmHg)

6.水力半径的定义式为 。 7.当量直径为 倍水力半径。 8.当量直径的定义是de=_____________。

9.在套管环间流动的流体,外管的内径是d2,内管的外径是d1,则当量直径de=_____________。

10.边长为0.5 m的正方形通风管道,其当量直径为____________m。

11.某粘性流体在一定管路系统中流动,在流量不变条件下将液体加热,则液体的粘度将______。

12.某粘性流体在一定管路系统中流动,在流量不变条件下将液体加热,雷诺准数Re将_________。

仅供学习与参考

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13.水以2 m·s-1的流速在?35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3 Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为 。 14.当20 ℃的甘油(ρ=1261 kg·m-3,μ=1499 cP)在内径为100 mm的管内流动时,若流速为2.5 m·s-1时,其雷诺准数Re为_________。 15.层流与湍流的本质区别是______________________________。

16. 流体在圆管中作层流流动时,沿管径方向,剪应力的变化分布规律为 。

17. 流体在圆形直管中滞流流动时,其管中心最大流速为平均流速的 倍。

18. 某液体在一段水平圆形直管内流动,已知Re值为1200,若其管中心处点速度为1.0 m/ s,则平均流速为 m/s。

19.流体在圆直管内流动,滞流时摩擦系数λ正比于 。

20.当20 ℃的甘油(ρ=1261 kg·m-3,μ=1499 cP)在内径为100 mm的管内流动时,若流速为2.5 m·s-1时,其雷诺准数Re为_________,其摩擦阻力系数λ为____________。 21.流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与 和 有关。

22.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道总阻力损失________。

23.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管道局部阻力将____________,直管阻力将____________

24. 油漆属于 流体。

三、简答题(每小题5分) 1.流体稳定流动时的连续性方程。 2.流体粘度???dudy的物理意义。

3. 简要说明什么是牛顿流体,什么是非牛顿流体,并各举一例说明之。 4.流动阻力产生的原因与影响因素。 5.什么叫阻力平方区?

6. 流体在光滑圆形直管内作湍流流动,若管长和管径均不变,而流量增为原来的两倍,因 流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍?摩擦系数可用布拉修斯公式计算。 四、计算题(每小题10分,共25分)

1.如右图所示,常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差,安装一U型压差计,1’至2为水银。R=10cm,试分析a、b两点的压力差为若干?已知水与汞的密度分别为1000 kg·m-3及13600 kg·m-3。

2.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=1 m(包括局部阻力),d2管段的仅供学习与参考

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压头损失Hf2=2 m(不包括出口损失)。求:1)管口喷出时水的速度u3;2)d1管段的速度u2;3)水的流量Q。

l1?100m,Re1?1800。3.某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动,已知d1?d2/2,

今测得该流体流径管道1的压力降Hf1为0.64 m液柱,流径管道2的压力降Hf2为0.064 m

?plu2?Hf????液柱,试计算管道2的长度l2。已知。 ?gd2g4. 矿物油自内径3mm的光滑玻璃管中流出。若油面维持不变,测得10min流下150ml油,

求该油的黏度。已知油面到管出口垂直距离为0.35米。忽略进出口阻力。

5. 如题36图所示,20℃水在水平的一段渐缩渐扩管道中通过,其流量为V=12m/h,已知

管子直径d1=50mm,缩颈B的直径d2=25 mm,A截面处压力p1为10 kPa(表压),自A至B两截面间的摩擦损失较小,可忽略不计。缩颈B处接一水管。为了从水槽中吸上水,水槽水面离缩颈B的距离最大不能超过多少?

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题36图

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