1流体流动习题及答案x文档格式.docx
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C静压力;
D真空度。
6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。
7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。
A真空度;
C相对压力;
D绝对压力。
8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。
A大于;
B小于;
C等于;
D近似于。
9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。
A压力表;
B真空表;
C高度表;
D速度表。
10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。
A大气压;
11.流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为()。
B
A.Um=1/2Umax;
B.Um=0.8Umax;
C.Um=3/2Umax。
12.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是()。
A
A.与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关;
B.与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关;
C.与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。
13.层流底层越薄()。
C
A.近壁面速度梯度越小;
B.流动阻力越小;
C.流动阻力越大;
D.流体湍动程度越小。
14.双液体U形差压计要求指示液的密度差()C
A.大;
B.中等;
C.小;
D.越大越好。
15.转子流量计的主要特点是()。
A.恒截面、恒压差;
B.变截面、变压差;
C.恒流速、恒压差;
D.变流速、恒压差。
16.层流与湍流的本质区别是:
()。
D
A.湍流流速>
层流流速;
B.流道截面大的为湍流,截面小的为层流;
C.层流的雷诺数<
湍流的雷诺数;
D.层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。
17.圆直管内流动流体,湍流时雷诺准数是()。
A.Re≤2000;
B.Re≥4000;
C.Re=2000~4000。
18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为()。
A.74.3kPa;
B.101kPa;
C.127.6kPa。
19.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。
A.2;
B.8;
C.4。
20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。
A.流动速度大于零;
B.管边不够光滑;
C.流体具有粘性。
21.在相同条件下,缩小管径,雷诺数()。
A.增大;
B.减小;
C.不变。
22.水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的()。
A.1/4;
B.1/2;
C.2倍。
23.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为()。
A流速;
B流线;
C流量;
D流函数。
24.单位时间内流体在流动方向上所流过的()称为流速。
A宽度;
B高度;
C距离;
D直线。
25.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的位能。
Agz;
B
;
C
Dwe。
26.柏努利方程式中的
项表示单位质量流体所具有的()。
A位能;
B动能;
C静压能;
D有效功。
27.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的静压能。
28.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为有效功。
29.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。
D
。
30.流体在直管中流动,当()≤2000时,流体的流动类型属于层流。
ARe;
BPr;
CNu;
DGr。
31.流体在直管中流动,当Re()4000时,流体的流动类型属于湍流。
A<;
B≥;
C≤;
D≠。
32.流体在直管中流动,当2000<()<4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡区。
33.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。
A层流;
B湍流;
C过渡流;
D漩涡流。
34.流体在管内作()流动时,其质点作不规则的杂乱运动。
35.流体在圆管内()流动时,平均速度是最大速度的一半。
36.对于(),当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。
A圆形管;
B非圆形管;
C矩形管;
D直管。
二、填空题
1.流体静力学基本方程式
或
2.定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式
1kg流体:
[J/kg]
3.单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
4.雷诺准数的表达式为_____Re=duρ/μ_____。
当密度ρ=1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,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__10____,其流动类型为__湍流__。
5.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___850__mmHg,真空度为__-100__mmHg。
6.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_113404__Pa,真空度为_-133402__Pa。
7.某物的比重为0.879,其密度为_879kg/m3_,其比容为_0.00114m3/kg_。
8.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15.7kg./s,其体积流量为_0.0157m3/s,平均流速为_2.0m/s。
9.当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为__84.1__,其摩擦阻力系数λ为__0.761__。
10.某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为30×
20mm,其当量直径de为__24mm__。
11.测量流体流量的流量计主要有如下四种:
_转子流量计,孔板流量计,_文丘里流量计,__湿式气体流量计_,测量管内流体点的速度,则用_皮托管___。
12.管出口的局部阻力系数等于__1.0__,管入口的局部阻力系数等于__0.5__。
13.化工生产中,物料衡算的理论依据是_质量守恒定律_,热量衡算的理论基础是_能量守恒定律_。
14.流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速减少_,动压头_减少_,静压头_增加_。
15.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_。
16.套管由φ57×
2.5mm和φ25×
2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_1633mm2_______,润湿周边等于_242mm__,当量直径
等于_27mm_。
17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长__不变__。
18.液柱压力计量是基于_流体静力学__原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是___表压___或__真空度__。
19.米糠油在管中作流动,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__2__倍。
20.米糠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__1/16__倍。
21.当Re为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__64/Re_,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与___Re__、___ε/d__有关。
22.液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_。
23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_抛物线__型曲线,其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍,摩擦系数λ与Re的关系为__λ=64/Re_。
24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。
25.稳定流动的定义是__流动状况不随时间而变____。
三、计算题
1.一套管换热器的内管外径为80mm,外管内径为150mm,其环隙的当量直径为多少?
解:
de=4×
=4×
=150–80=70mm
2.某液体在一管路中稳定流过,若将管子直径减小一半,而流量不变,则液体的流速为原流速的多少倍?
V=uA,u1A1=u2A2,A=
,当d1=2d2时
u1
=u2
,有
,
,即
得u2=4u1
3.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
若管长及液体物性不变,而管径减至原有的一半,问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍?
流动阻力
,设管径改变后
,则根据u1A1=u2A2
可得u2=4u1,滞流时
=
,∴
4.某设备上真空表的读数为13.3×
103Pa,计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为98.7×
103Pa。
绝对压强=大气压—真空度=98.7×
103—13.3×
103=85.4×
103Pa
表压强=—真空度=—13.3×
5.甲乙两地的平均大气压强分别为85.3×
103Pa和101.33×
103Pa,在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80×
103Pa,在乙地操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表读数应为多少?
在甲地绝对压强=大气压—真空度=85.3×
103—80×
103=5.3×
在乙地真空度=大气压—绝对压强=101.33×
103—5.3×
103=96.03×
6.在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80×
103Pa,在天津操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表的读数应为多少?
兰州地区的平均大气压强为85.3×
103Pa,天津地区的平均大气压强为101.33×
在兰州绝对压强=大气压—真空度=85.3×
在天津真空度=大气压—绝对压强=101.33×
7.某设备的进、出口压强分别为1200mmH2O(真空度)和1.6kgf/cm2(表压)。
若当地大气压为760mmHg,求此设备进、出口的压强差。
(用SI制表示)
进口P1(绝压)=P(大气压)-P(真空度)
出口P2(绝压)=P(大气压)+P(表压)
P1(真空度)=1200mmH2O=0.12kgf/cm2
P1(绝压)-P2(绝压)=-[P1(真空度)+P2(表压)]
=-(0.12+1.6)=-1.72kgf/cm2
=-1.72×
9.81×
104=-1.687×
105N/m2
11.有一内径为25mm的水管,如管中水的流速为1.0m/s,求:
(1)管中水的流动类型;
(2)管中水保持层流状态的最大流速(水的密度ρ=1000kg/m3,粘度μ=1cp)。
(1)Re=duρ/μ=0.025×
1×
1000/0.001=25000>4000
流动类型为湍流。
(2)层流时,Re≤2000,流速最大时,Re=2000,即duρ/μ=2000
∴u=2000μ/dρ=2000×
0.001/(0.025×
1000)=0.08m/s
12.密度为850kg/m3、粘度为8×
10-3Pa·
s的液体在内径为14mm的钢管内流动,液体的流速为1m/s。
计算:
(1)雷诺准数,并指出属于何种流型;
(2)若要使该流动达到湍流,液体的流速至少应为多少?
(1)Re=duρ/μ=0.014×
850/8×
10-3=1487.5≤2000
流动类型为层流
(2)湍流时,Re≥4000,流速最小时,Re=4000,即duρ/μ=4000
∴u=4000μ/dρ=4000×
0.008/(0.014×
850)=2.69m/s
13.用
108×
4mm的钢管从水塔将水引至车间,管路长度150m(包括管件的当量长度)。
若此管路的全部能量损失为118J/kg,此管路输水量为若干m3/h?
(管路摩擦系数可取为0.02,水的密度取为1000kg/m3)
能量损失
118J/kg
∴u=2.8m/s
流量V=uA=2.8×
79.13m3/h
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