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习题
流体流动章
一、选择题
第1题题号:
x01a05161
1.图示为一异径管段,从A段流向B段,测得U形压差计的读数为R=R1,从B段流向A段测得U形压差计的读数为R=R2,若两种情况下的水的流量相同,则()
①R1>R2;②R1=R2;
③R1 2.图示所表示的R值大小反映()参见附图: x01a161.t ①A、B两截面间压差值; ②A—B截面间流动压降损失; ③A、B两截面间动压头变化; ④突然扩大或突然缩小流动损失; 第2题题号: x01a05162 一敞口容器,底部有一出(进)水管(如图示)。 容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱(流速u=3.132m/s)。 参见附图: x01a0162.t 题x01a05162图 1.对图 (1),水由容器流入管内,则2点的表压P2=()水柱。 (a)1.5m;(b)1.0m;(c)0.75m;(d)0.5m 2.对图 (2),水由水管流入容器,则2点的表压P2=()水柱。 (a)2.0m;(b)1.5m;(c)1.0m;(d)0.75m 第3题题号: x01b05041 1.层流与湍流的本质区别是: (A)湍流速度大于层流速度; (B)流道截面大的为湍流,截面小的为层流; (C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数; (D)层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。 2.如图1,若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为。 (A)阀门打开时①>②>③;(B)阀门打开时①=②>③; (C)阀门打开时①=②=③;(D)阀门打开时①>②=③ 3.如图2,U形管压差计测得: 。 (A)A、B间的阻力损失;(B)A、B间的压强差; (C)A、B间的位头差加阻力损失;(D)A、B间的位头差参见附图: x01b5041.t 第4题题号: x01b05160 下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定的流量流经管路,ab与cd两段长度相等,管径与管壁粗糙度相同,则: 1.U形压差计读数。 (a)R1>R2;(b)R1=R2; (c)R1 2.流体通过ab与cd段能量损失。 3.ab与cd段的压差。 4.R1值表示。 (a)ab段的压差值;(b)ab段位能变化; (c)ab段流动能量损失;(d)ab段压差值及流动能量损失 第5题题号: x01b05175 有一并联管路,如图所示,两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为 。 若 则: 1. () ①2;②4;③1/2;④1/4;⑤1 2.当两段管路中流体均作滞流流动时, () ①2;②4;③8;④1/2;⑤1 3.当两段管路中流体均作滞流流动时, () ①2;②4;③1/2;④1/4;⑤1 4.当两段管路中流体均作湍流流动时,并取 () ①2;②4;③8;④1/2;⑤1/4 5.当两段管路中流体均作湍流流动时,并取 () ①2;②4;③1/2;④1/4;⑤1 第6题题号: x02a05022 1.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用() (A)离心泵;(B)往复泵;(C)齿轮泵;(D)喷射泵 2.某泵在运行一年后发现有气缚现象,应() (A)停泵,向泵内灌液;(B)降低泵的安装高度; (C)检查进口管路有否泄露现象;(D)检查出口管路阻力是否过大 3.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致() (A)送水量增加,整个管路压头损失减少; (B)送水量增加,整个管路压头损失增加; (C)送水量增加,泵的轴功率不变; (D)送水量增加,泵的轴功率下降; 第7题题号: x02a05101 1.离心泵铭牌上标明的扬程是指() (A)功率最大时的扬程;(B)最大流量时的扬程; (C)泵的最大扬程;(D)效率最高时的扬程 2.以下物理量不属于离心泵的性能参数() (A)扬程 ; (B)效率; (C)轴功率 ; (D)理论功率(有效功率) 第8题 题号: x02a05106 1.离心泵停车时要( ) (A)先关出口阀后断电;(B)先断电后关出口阀; (C)先关出口阀先断电均可;(D)单级式的先断电,多级式的先关出口阀 2.离心泵的工作点( ) (A)由泵铭牌上的流量和扬程所决定;(B)即泵的最大效率所对应的点; (C)由泵的特性曲线所决定;(D)是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 第9题 题号: x02b05024 一离心泵组成如附图的输水系统,当阀门A关小时,相应的流量和压力有何变化? 参见附图: x02b5024.t 流量 VA( ) VB( ) VC( ) 压力 PA( ) PB( ) PC( ) (A)增大 ; (B)减小 ; (C)不变 ; (D)不定 第10题 题号: x02b05119 1.某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确的判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( ) (A)水的温度很高 ; (B)真空计坏了; (C)吸入管路堵塞 ; (D)排出管路堵塞 2.离心泵漏入大量空气后将发生( ) (A)汽化现象; (B)气缚现象;(C)汽蚀现象; (D)气浮现象 第11题 题号: x02b05120 1.离心泵的调节阀开大时,则( ) (A)吸入管路的阻力损失不变; (B)泵出口的压力减小; (C)泵入口处真空度减小; (D)泵工作点的扬程升高。 2.由阀门全开的条件算出在要求流量为Q时所需要扬程为He,在离心泵的性能曲线上查得与Q对应的扬程为H,H>He,在流量为Q时泵的效率为 ,则泵的轴功率N为( ) 第12题题号: x02b05109 1.离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生变化(其余性质不变)则() (A)任何情况下扬程与 无关; (B)只有当 时扬程与 无关; (C)只有在阻力损失为0时扬程与 无关; (D)只有当 时扬程与 无关。 2.往复泵在操作中() (A)不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关; (B)允许的安装高度与流量无关; (C)流量与转速无关; (D)开启旁路阀后,输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关。 第13题题号: x02b05110 1.一台离心泵在管路系统中工作,当阀门全开时,相应管路性能曲线可写为 ,且 (即动能增加值、阻力损失两项之和与位能增加值、压力能增加值两项之和相差甚小),当泵的转速增大10%,如阀门仍全开,则实际操作中() (A)扬程增大21%,流量增大10%; (B)扬程大致不变,流量增大10%以上; (C)扬程减小,流量增大21%; (D)流量不变,扬程增大21%。 2.离心泵的性能曲线表明,扬程一般() (A)与流量无关;(B)与流量成直线关系; (C)可写为H=A+BQ2且B>0;(D)dH/dQ〈0 二、填空题 第1题题号: t01a05014 1.稳定流动中,流速只与有关,而不稳定流动中,流速除与有关外,还 与有关。 2.流体在圆管内作层流流动时,速度分布呈,平均流速为管中心最大速度的。 3.流体在直管内层流流动的阻力与管壁粗糙度。 4.U形管压差计用水作指示液,测量气体管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则表示压降为Pa,为使R读数增大,而△P不变,应更换一种密度比水的指示液。 5.沿壁面流动的流体中有两个区域,一是,二是。 第2题题号: x01a05151 米糠油在管中作层流流动,若流量不变: 1.U,d不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失; 2.l不变,管径增加一倍,则摩擦阻力损失; 3.d,l不变,油温升高,粘度为原来的1/2,则摩擦阻力损失; 第3题题号: t01b05019 1.在流体阻力实验中,以水作工质所得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于流体。 2.当流体在管内流动时,如要测取管截面上流体的速度分布,应选用测量。 3.并联管路的特点是: (A)并联各管段压降;(B)主管流量等于并联的各管段;(C)并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量; 第4题题号: t01b05021 1.层流时,管内平均流速是最大流速的倍,湍流时,管内平均流速是最大流速的倍。 2.流体在管内作层流流动,若仅增大管径,则摩擦系数,直管阻力变,计算局部阻力的当量长度变。 第5题题号: t01b05024 1.流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速为0.5m/s,压降为10Pa,Re为1000,问管中心处点速度为m/s,若流速增加为1m/s,则压降为Pa。 2.一转子流量计,当流过水的流量为1m3/h时,测定该流量计进出口压降为20mmHg柱,当流量增加到1.5m3/h,问转子流量计进出口压降有何变化。 第6题题号: t01b05031 1.实际流体在管道内流动时产生的阻力的主要原因是。 2.某流体在直管中作层流流动,在流速不变的情况下,管长,管径同时增加一倍,其阻力损失为原来的倍。 3.通常指边界层的范围是。 第7题 题号: t01b05159 如图所示,水从内径为d1的管段流向内径为d2的管段,已知d2= d1,d1管段流体流动的速度头为0.8m水柱,h1=0.7m,参见附图: t01b05159 1.忽略流经AB段的能量损失,则h2=,h3=。 2.若流经AB段的能量损失为0.2m水柱,则h2=,h3=。 第8题 题号: t01b05174 水在下图管道中流动,流量为42.4m3/h,A,B两截面的内径分别为dA=50mm,dB=100mm,A,B两截面的压强计的读数分别为PA=53.5kN/m2,PB=60kN/m2,那么水的流动方向是从流向,判断依据是。 (A、B两截面间不计突然扩大或突然缩小的阻力损失)参见附图: t01b05174 题t01b05174图 第9题 题号: t02a05085 1.在测定离心泵性能曲线的装置中,一般应在泵的进口处安,泵出口处安和,而在出口处,必须安在之前,在出口管路上还应安装测量的仪表(或相应的装置)。 2.离心泵的性能曲线通常包括曲线、和曲线。 这些曲线表示在一定 下,输送某特定的液体时泵的性能。 第10题 题号: t02b05010 1.当离心泵出口阀门开大时,流量,泵出口压力。 (变大,变小,不变) 2.调节离心泵工作点的方法有,,。 第11题 题号: t02b05011 1.用离心泵在两敞口容器间输液,在同一管路中,若用离心泵输送密度为1200kg/m3的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量,扬程,泵出口压力,轴功率.(变大,变小,不变,不确定) 2.离心泵的流量常用调节。 第12题 题号: t02b05087 1.一离心泵在一管路系统中工作,要求流量为Qm3/h,阀门全开时管路所需扬程为Hem,而在泵的性能曲线上与Q对应的扬程为Hm,效率为η,则阀门关小损失功率为,占泵的轴功率的%。 2.单位质量流体由1截面流到2截面的阻力损失为∑hf1-2,其单位为,而∑hf1-2/g的物理意义是,其单位是。 第13题 题号: t02b05091 1.离心泵性能曲线上的某点流量为Q,扬程为H,则当叶轮直径削5%后,在新的性能曲线上当流量为0.95Q时,扬程为 。 2.已知在n=n1时,离心泵的性能曲线为H1=f(Q1),求n=n2时新的性能曲线(即H2――Q2关系)为 。 3.离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中,如果改输送密度为ρ=1200kg/m3,其他物性与水相同的溶液,则流量,扬程,轴功率。 三、计算题 第1题题号: j01b15178 如图所示: 水以一定流速自下向上流动,在U形压差计中测得读数h=100mm,两测压孔间距为1m,求: (1)流体由2-2¹截面流至1-1¹截面的能量损失为多少m水柱? (2)2-2¹与1-1¹截面间静压差 为多少m水柱? (3)若流体作反向流动,则U形压差记读数 为多大? 参见附图: j01b5178.t 第2题题号: j01b15183 如图所示,槽内水位维持不变。 槽底部与内径为100mm钢管相连,管路上装有一个闸阀,阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U管压差计,测压点与管路出口端之间距离为20m。 (1)当闸阀关闭时测得R=600mm,h=1500mm;当闸阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,管路摩擦系数取0.02,入口处局部阻力系数取为0.5,问每小时从管中流出水量为多少 。 (2)当闸全开时(取闸阀全开时le/d=15, =0.018)。 测压点B处的静压强为若干N/m2(表压)。 参见附图j01b183.t 第3题题号: j01b15186 有一内径为d=50mm的管子,用孔板流量计测量水的流量,孔板的孔流系数C0=0.62,孔板内孔直径d0=25mm,U形压差计的指示液为汞。 (1)U形压差计读数R=200mm,问水的流量为多少? (2)U形压差计的最大读数Rmax=800mm,问能测量的最大水流量为多少? (3)若用上述U形压差计,当需测量的最大水流量为Vmax=30m3/h时,则孔板的孔径应为多少? 参见附图j01b183.t(假设孔板的孔流系数不变) 第4题题号: j01b20099 如图的输水系统,已知管内径为d=50mm,在阀门全开时输送系统的 ,摩擦系数可取λ=0.03,泵的性能曲线,在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述: H=18.92-0.82Q0.8,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,问: (1)如要求流量为10m3/h,单位质量的水所需外加功为多少? 单位重量的水所需外加功为多少? 此泵能否完成任务? (2)如要求输送量减至8m3/h(通过关小阀门来实现),泵的轴功率减少百分之多少? (设泵的效率变化忽略不计。 )参见附图j01b099.t 第5题题号: j01c15189 粘度为30cp,密度为900kg/m3的液体,自A经内径为40mm的管路进入B,两容器均为敞口,液面视为不变。 管路中有一阀门。 当阀全关时,阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at。 现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度)。 试求: (1)管路的流量m3/h? (2)阀前后压力表读数有何变化? 参见附图j01c5189.t 第6题题号: j0c20091 在管路系统装有离心泵,如图。 管路的管径均为60mm,吸入管直管长度为6m,压出管直管长度为13m,两段管路的摩擦系数均为λ=0.03,压出管装有阀门,其阻力系数为ξ=6.4,管路两端的水面高度差为10m,泵进口高于水面2m,管内流量为0.012m3/s,试求: (1)泵的扬程; (2)泵进口处断面上的压强为多少? (3)如果是高位槽中的水沿同样管路流回,不计泵内阻力,是否可流过同样流量。 (用数字比较。 )参见附图j01c091.t 注: 标准弯头的局部阻力系数ξ=0.75,当地的大气压强为760mmHg,高位槽水面维持不变。 第7题题号: j01c20115 一敞口高位槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管,将浓碱液槽B中的碱液(密度为1400kg/m3)抽吸入管内混合成稀碱液送入C槽,各部分标高如附图所示,输水管规格为Ф57×3mm,自A至文丘里喉部M处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内)为20m,摩擦系数可取0.025。 (1)当水流量为8m3/h时,试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg? (2)判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。 如果能被吸入,吸入量的大 小与哪些因素有关? 参见附图j01c115.t 第8题题号: j01c20117 如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中装有孔板流量计和一个截止阀,已知管道为Ф57×3.5mm的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ξ=7.5,设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为0.026。 求: (1)管路中的质量流量及两槽液面的位差∆Z; (2)阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。 若将阀门关小,使流速减为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。 问: (3)孔板流量计的读数R1变为原来的多少倍? 截止阀的阻力系数ξ变为多少? (4)阀门前的压强Pa如何变化? 为什么? 参见附图j01c117.t 第9题题号: j01c20120 如图所示,用离心泵将水从贮水池输送到敞口的高位槽中,已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持10m,输送水量用孔板流量计测得。 孔板安装在离高位槽水面0.8m处,孔径为20mm,孔流系数为0.61,管路为Ф57×3.5mm的钢管,直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m,其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m,水的密度为1000kg/m3,水的粘度为1cp,摩擦系数近似为λ=0.3164/Re0.25。 U形管中指示液均为水银,其密度为13600kg/m3。 当水的流量为6.86m3/h时,试确定: (1)水通过泵所获得的外加能量为多少? (2)在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R1为多少? ((忽略A至R1上端液柱高度之静压强。 ) (3)孔板流量计的U形管中指示液读数R2为多少? 参见附图J01C120.t 第10题题号: j01d10123 如图所示的送水系统中,两支管路上各装有一个阀门V1和V2,AB管段的长度为100m(包括局部阻力的当量长度),各管路的内径均为38mm,泵出口处的压力表读数为3kgf/cm2,试求: (1)当泵只向E槽送水而不向F槽送水,F槽的水也不向下流(V1和V2两线均适当开启)时,管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少米? (2)若要求同时向E,F输水,应如何调节两个阀门? 注: λ均为0.025, =1000kg/m3, (2)只作定性分析。 两水槽中液位恒定,且与大气相通。 第11题题号: j02b15059 在如图管路系统中,用离心泵将40℃的油品(ρ=800kg/m3)(饱和蒸汽压为300mmHg)由容器A送往罐B,全部管线的直径均为Ф57×3.5mm,今测得流量为10.6m3/h,泵前后压力表读数分别为0.8atg和4.8atg(两压力表之间的垂直距离很小,可忽略,atg为工程大气压,表压,下同)。 容器A液面上方的压强为0.64atg,罐B则与大气相通(735.5mmHg)。 在操作过程中,A,B液面上方的压强均保持不变,油品在管内流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.03。 求: (1)泵在该流量下的扬程(m); (2)自A至B全部管线的总当量长度(包括局部阻力的当量长度)。 第12题题号: j02b15069 某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其压头与流量的关系可用H=18-6×105Q2(H单位为m,Q单位为m3/s)来表示。 用该泵从贮槽将水送至高位槽,如附图所示。 两槽均为敞口,且水面维持恒定。 管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),管径为Ф46×3mm,摩擦系数为0.02,试计算: (1)输水量m3/h; (2)若泵的效率为65%,水的密度为1000kg/m3,离心泵在运转时的轴功率kW; (3)若将该系统的高位槽改为密闭容器,其水面上方的压强为0.5Kgf/cm2(表压),其他条件不变,试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化? (不必计算,用公式与特性曲线图示说明)。 参见附图j02b069.t 第13题题号: j02b15130 如图示循环管路,离心泵的安装高度Hg=3m,泵的特性曲线可近似表示为H=23―1.43×105Q2,式中Q以m3/s表示,吸入管长(包括全部局部阻力的当量长度的总和)为10m,排出管长(包括全部局部阻力的当量长度)为120m,管径均为50mm,假设摩擦系数λ=0.02,水温20℃。 求: (1)管路内的循环水量为多少? (2)泵进、出口压强为多少? 参见附图j02b130.t 第14题题号: j02c15135 由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压,要求的流量为90m3/h,排出管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65~135m3/h范围内属于高效区,在高效区中,泵的性能曲线可以近似的用直线H=124.5―0.392Q表示,此处H为泵的扬程(m),Q为泵的流量(m3/h),泵的转速为2900r/min,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度为1000kg/m3。 (1)核算一下该泵能否满足要求; (2)如泵的效率在Q=90m3/h时可取为68%,求泵的轴功率,如用阀门进行调节,由于阀门关小而损失的功率为多少? (3)如将泵的转速调为2600r/min,并辅以阀门调节使流量达到要求的90m3/h,比第 (2)问的情况下节约能量百分之几? (4)
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