流体流动检测试卷教学文案

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高中物理液体对流教案

一、教学目标

1. 了解液体对流的基本概念和特征；

2. 掌握液体对流的形成条件和影响因素；

3. 能够运用液体对流理论解释实际生活中的现象。

二、教学重点和难点

1. 液体对流的基本概念和原理；

2. 液体对流的形成条件和影响因素；

3. 实际应用中液体对流的运用。

三、教学过程

1.导入（5分钟）

教师介绍液体对流的概念，引导学生思考液体对流是如何形成的，以及在生活中液体对流为什么如此重要。

2.理论讲解（15分钟）

教师讲解液体对流的基本原理和特征，包括液体受热后的密度变化、热量传导、液体分子的运动等内容。

3.实验演示（20分钟）

教师进行液体对流实验演示，让学生观察液体受热后的运动状态和流动情况，帮助学生加深对液体对流的理解。

4.小组讨论（15分钟）

学生分组讨论液体对流的形成条件和影响因素，并结合实例进行讨论，提高学生的综合应用能力。

5.案例分析（10分钟）

教师以生活中的实例，如暖水瓶中的热水上升、水壶中水的沸腾等，让学生运用液体对流理论解释这些现象。

6.概念巩固（10分钟）

教师进行液体对流相关的概念巩固，包括选择题、填空题、解答题等形式，检测学生对液体对流知识的掌握情况。

四、教学评价

1. 学生通过观察实验、小组讨论和案例分析等活动，能够初步理解液体对流的基本原理和特征；

2. 学生能够熟练应用液体对流理论解释实际生活中的现象；

3. 学生对液体对流的形成条件和影响因素有一定的理解。

五、作业布置

1. 阅读相关教材，复习液体对流的基本概念；

2. 结合生活中的实例，思考为什么会出现液体对流的现象，并做简单解释；

流体流动局部阻力的测定实验流程

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流体流动作业及答案

流体流动作业

1某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o ）与水（w ）的体积比为5:1，油的密度为ρ0 = 830kg·m -3

，水的密

度为ρ = 1000kg·m -3

。池的液位计读数h c =1.1m 。试求混合液分层的油水界面高h w 和液面总高度(h w + h o )。

解：如图所示 ρ0gh 0 + ρgh w = ρgh c h 0 : h w = 5:1 ∴ 5ρ0gh w + ρgh w = ρgh c m g g gh h w c w 214.01000

83051

.1100050=+⨯⨯=+=

ρρρ h 0 +h w = 6 h w = 6 × 0.214 = 1.284m

2、质量浓度为16200kg/h 的25%氯化钠（NaCl ）水溶液在φ50×3mm 的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m 3

，粘度为2.3×10-3

Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速滞m ax u 。

解：（1）算出R e 准数后即可判断流动类型

①5.2497.21186

)044.0(4

3600

162002≈=⨯==

πρωA s

u m/s ②5672210

3.21186

5.2044.03

=⨯⨯⨯=

-μ

du R e ，流型为湍流（2）求滞m ax u ：滞流时，R e 准数最大值为2000，相应的流速即为滞m ax u μ

滞max du R e =

代入已知值后

200010

3.2118604

4.03

max =⨯⨯⨯-滞

u ，解得088.0max =滞u m/s

流体流动试题集及参考答案

一、填空题：

1.（3分）

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.

Re=dｕρ/μ ; 10; 湍流

2.（2分）

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_________mmHg,真空度为_______mmHg.

850; -100

3.（3分）

测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.

转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;

湿式气体流量计 ; 皮托管

4.（2分）

管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.

;

5.（3分）

流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。

ｑ＝ｑ＝.ρ u＝ｑ/A

6.（3分）

流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。

湍流， Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流， Wm＝ｍａｘ。

7.（2分）

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；

8.（3分）

当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。

第一章流体流动习题

第一章流体流动

静压强及其应用

1-1. 用习题1-1附图所示的U 形压差计测量管道A 点的压强，U 形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞，读数R =120mm ，当地大气压p a 为101.3kPa ，试求：(1) A 点的绝对压强，Pa ；(2) A 点的表压，Pa 。解：(1) ()R g gR p p Hg a A -++=2.1ρρ

()531028.112.02.181.9100012.081.913600103.101⨯=-⨯⨯+⨯⨯+⨯=A p kPa

(2) 4

1067.2103.1011028.1⨯=⨯-⨯=表A p kPa

1-2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U 形压差计读数为R=130mm ，通气管距贮槽底面h=20cm ，贮槽直径为2m ，液体密度为980kg/m 3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？

答：80.1980

.0136001=⨯==

ρρR H m 14.34

214.342

⨯==D S πm 2

28.6214.3=⨯=V m 3

储存量为：4.615498028.6=⨯kg=6.15t

1-3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m 3。液面距槽底9m ，槽底侧面有一直径为500mm 的人孔，其中心距槽底600mm ，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以N 表示；(2) 槽底面所受的压强是多少Pa ？

解：(1) ()()421042.15.04

1.流体的流动考试重点和习题答案

第二章流体的运动

最重要的是掌握BBS 三个重要的公式及意义：

1.掌握理想流体的稳定流动、连续性方程、伯努利方程及其一些应用实例；

2.掌握牛顿粘滞定律、粘度的概念、泊肃叶公式、流阻、雷诺数；

3.掌握斯托克斯公式

2.理解实际流体的伯努利方程、层流、湍流；

2-1 什么叫理想流体、流线、流管、稳定流动、流量、空吸作用? 理想流体作稳定流动时，流体速度与流管截面积有什么关系?

答: ①理想流体: 绝对不可压缩、完全没有粘滞性的流体叫理想流体。 ②流线: 设想在流体中画一些曲线，使这些曲线上每一点的切线方向与流体质点在该点的速度方向一致，这些曲线称为流线。

③流管: 在流场中任取某一垂直于流线的面积元S ，过S 周边各点的流线所围成的管状区域叫流管。

④稳定流动: 如果流体中各点的速度、压强和密度都不随时间变化，则这样的流动

称为稳定流动。

⑤流量: 单位时间内通过流管内某一横截面的流体的体积称为该横截面的体积流

量，简称为流量。

⑥空吸作用: 如本题附图所示，流管中B 处截

面积小，流速大，由伯努利方程可知，B 处的压强

小，当它小于大气压强时，容器D 中的液体因受大气压强的作用上升到B 处而被水平管中的流体带走，

这种作用叫空吸作用。习题2-1附图

⑦可压缩的流体作稳定流动时，在同一流管中流体的速度v 、该处流管的横截面积

S 及其该处的流体密度ρ之积是一常量；即222111ρρv v S =S 。

不可压缩的流体作稳定流动时，在同一流管中流体速度v 、该处流管的横截面积

S 之积是一常量，即2211v v S =S 。

第1章流体流动习题解答

第一章流体流动

1－1某敞口容器内盛有水与油。如图所示。已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3，解：h 1=600mm ，h 2=800mm ，问H 为多少mm ？

习题1-1附图

H H H m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?

,/860/10,800,6003

33321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水，

解：ρρ

1－2有一幢102层的高楼，每层高度为4m 。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg 。试计算楼顶的大气压强，以mmHg 为单位。

⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧

---⨯=⨯⨯=----=---12

7.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(291514080

P P p m mHg

p p Ln dz p

dp p p gdz d ②代入①，得

②①解：ρρ

1－3某水池，水深4米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。问：水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ？外界大气压为1atm 。

解：N dz gz P F 64

023501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ

1－4外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按29计。

543(1.013100.209.8110)29

流体流动测验题及答案

流体流动

一选择与填空（4×15 共 60分）

1.①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______。

②边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为_________。

答：①截面，压差，压差，截面；② 0.5 。

2.当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ =_______，在粗糙管内呈

湍流时，摩擦系数λ与____________、_____________有关。

答： 64/Re ， Re ，ε/d

3.对如图所示的测压装置，分别写出ΔＰ＝Ｐ1－Ｐ2的计算式。

（ａ）图ΔＰ_____________，（ｂ）图ΔＰ________________，

（ａ）ΔＰ＝Ｒｇ（ρm－ρ）

（ｂ）ΔＰ＝Ｒｇρ

4．下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量流经管路，ａｂ与ｃｄ两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则：

①ΔＰab__＜____ΔＰcd，②ｈf ab____＝_____ｈf cd ，③R1__＝_____R2

(填＝、＞、＜ )

5．层流与湍流的本质区别是：________。

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

6．水从大管流入小管，管材相同，d大＝2d小,管内流动为层流，则小管每米直管中因流动阻力产生的压降是大管中的____________________倍？

A、8

B、16

C、32

D、＞32

二计算题

1．某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。测得R1 = 400 mm，R2 = 50 mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 =50 mm。求A、B两处的表压强。

流体流动及输送设备基本概念测试

【流体流动及输送设备基本概念测试】

测试总分： 100 分

【09331210】的测试概况：(得分： 83 分)

A. 4

B. 8

C. 16

D. 32

A. 大；

B. 中等；

C. 小；

D. 越大越好

H-Q η-Q N-Q 转速

减小增大

能量守恒定律

压力

B. 湍流

C. 过渡流

D. 无法确定

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。

84.1 0.76

A. 牛顿型流体，且流体为层流流动；

B. 牛顿型流体，且流体为湍流流动；

C. 牛顿型流体，且流体为过渡流流动；

D. 牛顿型流体，且流体静止。

A. 吸入管路；

B. 排出管路；

C. 调节管路；

D. 分支管路。

A. 74.3kPa

B. 101kPa

C. 127.6kPa

D. -74.3kPa

增大

不变不变减小0.0016m2 0.085m 27mm

2 λ=64/Re

1.0 0.5

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

A. 皮托管

B. 孔板流量计

C. 文丘里流量计

D. 转子流量计

A. 改变吸入管路中阀门开度；

B. 改变排出管路中阀门开度；

C. 安置回流支路，改变循环量的大小；

D. 车削离心泵的叶轮。

减小

解答：24mm

24.单选题：下列关于湍流与层流的比较，说法错误的是____。

A. 湍流有质点的径向脉动，而层流没有；

B. 湍流流动阻力远大于层流流动阻力；

C. 湍流速度分布较层流均匀；

D. 在管壁附近，湍流速度梯度较层流小。

流体力学94712教学文案

流体力学94712

第1章绪论

一、概念

1、什么是流体？

在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来）

流体质点的物理含义和尺寸限制？

宏观尺寸非常小，微观尺寸非常大的任意一个物理实体

宏观体积极限为零，微观体积大于流体分子尺寸的数量级

什么是连续介质模型？连续介质模型的适用条件；

假设组成流体的最小物质是流体质点，流体是由无限多个流体质点连绵不断组成，质点之间不存在间隙。

分子平均自由程远远小于流动问题特征尺寸

2、可压缩性的定义；

作用在一定量的流体上的压强增加时，体积减小

体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式；

Ev=-dp/(dV/V) 压强的改变量和体积的相对改变量之比

Ev=1/Κt 体积弹性模量越大，流体可压缩性越小

气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量；

等温Ev=p

等嫡Ev=kp k=Cp/Cv

不可压缩流体的定义及体积弹性模量；

作用在一定量的流体上的压强增加时，体积不变

Ev=dp/(dρ/ρ) （低速流动气体不可压缩）

3、流体粘性的定义；

流体抵抗剪切变形的一种属性

动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式；

动力粘度：μ，单位速度梯度下的切应力μ=τ/(dv/dy)

运动粘度：ν，动力粘度与密度之比，v=μ/ρ

理想流体的定义及数学表达；

v=μ=0的流体

牛顿内摩擦定律（两个表达式及其物理意义）；

τ=+-μdv/dy（τ大于零）、τ=μv/δ

切应力和速度梯度成正比

粘性产生的机理，粘性、粘性系数同温度的关系；

液体：液体分子间的距离和分子间的吸引力，温度升高粘性下降

气体：气体分子热运动所产生的动量交换，温度升高粘性增大

第1章流体流动习题解答分析解析

第一章流体流动

1－1某敞口容器内盛有水与油。如图所示。已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3，解：h 1=600mm ，h 2=800mm ，问H 为多少mm ？

习题1-1附图

H H H m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?

,/860/10,800,6003

33321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水，

解：ρρ

⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧

---⨯=⨯⨯=----=---12

7.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(291514080

P P p m mHg

p p Ln dz p

dp p p gdz d ②代入①，得

②①解：ρρ

1－3某水池，水深4米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。问：水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ？外界大气压为1atm 。

解：N dz gz P F 64

023501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ

1－4外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按29计。

543(1.013100.209.8110)29

液体的流动教案

教案标题：液体的流动教案

教学目标：

1. 了解液体的基本特性以及流动的原理。

2. 掌握测量液体流动速度的方法。

3. 能够分析和解释不同因素对液体流动速度的影响。

4. 进一步培养学生的观察和实验设计能力。

教学准备：

1. 教师准备：LCD投影仪、电脑、实验装置、实验材料（不同容量的瓶子、水和油）、实验记录表、测量工具（例如计时器和标尺）。

2. 学生准备：学生课本、笔记本、纸和铅笔。

教学步骤：

引入活动：

1. 展示一张图片或视频，展示液体从一个容器流入另一个容器的场景。提问学生：你们观察到了什么现象？这些液体是如何流动的？

概念讲解：

2. 解释液体是由分子组成的，分子之间存在一定的引力，并且不断运动。通过这种运动，液体能够流动。

3. 介绍液体流动的原理，并引导学生了解液体流动速度与管道直径、管道长度、液体黏度、液体温度等因素有关。

实验观察：

4. 进行实验1：不同容量的瓶子中装满相同体积的水和油，观察它

们从瓶口流出的速度。学生记录实验现象，并以表格形式记录不同液

体的流动速度。

5. 让学生分析实验结果，讨论影响液体流动速度的因素，并归纳总

结结果。

练习与巩固：

6. 学生独立或小组合作完成练习题目，包括理论问题和实际应用问题。

7. 带领学生检查和讨论练习题目的答案，并解释正确答案背后的原理。

拓展活动：

8.鼓励学生设计一个关于液体流动的实验，并写下实验步骤和预期

结果。学生可以在下节课中进行实验，并分享结果。

总结与评价：

9. 学生回顾所学内容，总结液体流动的原理和影响因素。

10. 提出几个评价问题，让学生回答液体流动的应用领域或其他有

化工原理流体流动试题(包含答案)解析

化工原理第1章流体流动

化工原理试题(附答案)

姓名 _________ 班级 _________ 学号 __________

一、填空题:

1.( 3分) 题号 1001 第 1章知识点: 600 难度: 易

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝1000

kg.m,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为1 [m.s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型

为_____.

***答案***

Re=dｕρ/μ ; 10; 湍流

2.( 3分) 题号 1002 第 1章知识点: 600 难度: 易

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝1000 kg. m,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=10[mm],以流速为0.15 [m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型

为_____.

***答案***

Re=dｕρ/μ ; 1500; 层流

3.( 3分) 题号 1003 第 1章知识点: 600 难度: 易

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为2[m.s] 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____.

***答案***

Re=dｕρ/μ ; 5,46X10; 湍流

4.( 3分) 题号 1004 第 1章知识点: 600 难度: 易

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水，在内径为d=10[mm]，以流速为0.5[m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为__

第一章流体流动试题集及参考答案

流体流动试题集及参考答案

一、填空题：

1、按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为

动量传递、热量传递、质量传递。

2、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。

3、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850mmHg为真空度为-100mmHg.

4、液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置,用U形管压强计测压时,

当压强计一端与大气相通时,读数R表示的是表压或真空度。

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

与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关

5、转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。

6、静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。

7、流体体积流量用Q=uS来计算；质量流量用G=Qρ来计算；而流体流速用

u=Q/S来计算。

8、当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速减少,动压头减少,静压头增加。

9、柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度降低；因为阻力损失增大,

10、理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力而实际流体是指具有粘性或有摩擦力。流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。

11、压头转换实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头值,流速再增大时,液位高度降低；因为阻力损失增大

12、P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。

流体流动作业及答案

流体流动作业

1某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o ）与水（w ）的体积比为5:1，油的密度为ρ0 = 830kg·m -3

，水的密

度为ρ = 1000kg·m -3

。池的液位计读数h c =1.1m 。试求混合液分层的油水界面高h w 和液面总高度(h w + h o )。

解：如图所示 ρ0gh 0 + ρgh w = ρgh c h 0 : h w = 5:1 ∴ 5ρ0gh w + ρgh w = ρgh c m g g gh h w c w 214.01000

83051

.1100050=+⨯⨯=+=

ρρρ h 0 +h w = 6 h w = 6 × 0.214 = 1.284m

2、质量浓度为16200kg/h 的25%氯化钠（NaCl ）水溶液在φ50×3mm 的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m 3

，粘度为2.3×10-3

Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速滞m ax u 。

解：（1）算出R e 准数后即可判断流动类型

①5.2497.21186

)044.0(4

3600

162002≈=⨯==

πρωA s

u m/s ②5672210

3.21186

5.2044.03

=⨯⨯⨯=

-μ

du R e ，流型为湍流（2）求滞m ax u ：滞流时，R e 准数最大值为2000，相应的流速即为滞m ax u μ

滞max du R e =

代入已知值后

200010

3.2118604

4.03

max =⨯⨯⨯-滞

u ，解得088.0max =滞u m/s

流体流动自测题及答案

流体流动

一、填空题

1．某设备的真空表读数为200 mmHg，则它的绝对压强为____________mmHg。当地大气压强为101.33 103Pa.

2．在静止的同一种连续流体的内部，各截面上__________与__________之和为常数。

3．法定单位制中粘度的单位为__________，cgs制中粘度的单位为_________，它们之间的关系是__________。

4．牛顿粘性定律表达式为_______，它适用于_________流体呈__________流动时。

5．开口U管压差计是基于__________原理的测压装置，它可以测量管流中___________上的___________或__________。

6．流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线，中心最大速度为平均速度的________倍。摩擦系数与_____________无关，只随_____________加大而_____________。

7．流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数λ是_____________函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是_____________函数，与_____________无关。

8．流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为_____________。邻近管壁处存在_____________层，Re值越大，则该层厚度越_____________

9．实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能_____________守恒，因实际流体流动时有_____________。