流体实验答案教学提纲
工程流体力学课后习题答案
注：
3-9相对密度为0.85的柴油，由容器A经管路压送到容器B。容器A中液面的表压力为3.6大气压，容器B中液面的表压力为0.3大气压。两容器液面差为20米。试求从容器A输送到容器B的水头损失?
解：列A、B两液面的伯努利方程：
3-10为测量输油管内流量，安装了圆锥式流量计。若油的相对密度为0.8，管线直径D=100毫米，喉道直径d=50毫米，水银压差计读数
解：
又 （2）
由（1）、（2）得
Q1＝0.0446m3/s＝44.6L/s
Q2＝0.0554 m3/s＝55.4L/s
5-88图示一管路系统，CD管中的水由A、B两水池联合供应。已知L1＝500m，L0＝500m，L2＝300m，d1＝0.2m，d0＝0.25m，λ1＝0.029，λ2＝0.026，λ0＝0.025，Q0＝100L/s。求Q1、Q2及d2
解：
5-1818水从固定液面的水箱，通过直径d＝0.03m的圆柱形外管嘴流出。已知管嘴内的真空度为1.5m水柱，求管嘴出流的流量。
解：
\5-2020水沿T管流入容器A，流经线型管嘴流入容器B，再经圆柱形管嘴流入容器C，最后经底部圆柱形管嘴流到大气中。已知d1＝0.008m，d2＝0.010m，d3＝0.006m。当H＝1.2m，h＝0.025m时，求经过此系统的流量和水位差h1与h2。
解：法一：h－hD> 0.4 m
h> 1.33 m
法二：
由题意：P1·（0.3－e1）≥P2·（0.2 +e2）
解得：h≥1.33m
流体运动学与动力学基础
6自水箱接出一个水龙头，龙头前有压力表。当龙头关闭时，压力表读数为0.8大气压；当龙头开启时，压力表读数降为0.6大气压。如果管子直径为12毫米，问此时的流量为多少?
李玉柱流体力学课后题答案 第一章
第一章 绪论1-1 空气的密度31.165kg/m ρ=，动力粘度51.8710Pa s μ-=⨯⋅，求它的运动粘度ν。
解：由ρμ=v 得，55231.8710Pa s 1.6110m /s 1.165kg/m v μρ--⨯⋅===⨯ 1-2 水的密度3992.2kg/m ρ=，运动粘度620.66110m /s v -=⨯，求它的动力粘度μ。
解：由ρμ=v 得，3624992.2kg/m 0.66110m /s 6.5610Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅ 1-3 一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度V ＝lm/s ，板与固定边界的距离δ＝5mm ，油的粘度0.1Pa s μ=⋅，求作用在平板单位面积上的粘滞阻力。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度为13d 1m/s 200s d 510mu V y δ--===⨯ 由牛顿内摩擦定律d d u yτμ=，可得作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 -1d 0.1Pa s 200s 20Pa d u yτμ==⋅⨯= 1-4 有一个底面积为40cm ×60cm 矩形木板，质量为5kg ，以0.9m/s 的速度沿着与水平面成30倾角的斜面匀速下滑，木板与斜面之间的油层厚度为1mm ，求油的动力粘度。
解：建立如下坐标系，沿斜面向下方向为x 轴的正方向，y 轴垂直于平板表面向下。
设油膜内速度为线性分布，则油膜内的速度梯度为：330.9m /s 0.910110mu y -∂==⨯∂⨯1s - 由牛顿内摩擦定律知，木板下表面处流体所受的切应力为：30.910u yτμμ∂==⨯∂ Pa 木板受到的切应力大小与τ相等，方向相反，则匀速下滑时其受力平衡方程为：30.9100.40.659.8sin 30μ︒⨯⨯⨯=⨯从而可得油的动力粘度：0.1134Pa s μ=⋅1-5 上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩M 的表达式。
流体第三版习题答案
流体第三版习题答案流体第三版是一本流体力学的教材，它涵盖了许多重要的概念和理论。
对于学习流体力学的学生来说，掌握这些概念和理论是非常重要的。
然而，很多同学可能会遇到一些难题，在解题过程中感到困惑。
为了帮助这些同学，我整理了一些流体第三版习题的答案，希望能对大家有所帮助。
第一章是流体力学的基础知识。
在这一章中，我们学习了流体的基本性质和流动的基本原理。
习题一涉及了流体的密度和压力的计算。
答案是根据流体的密度和液体柱的高度来计算的。
习题二是关于浮力的问题。
答案是根据浸入液体中的物体的体积和密度来计算的。
第二章讨论了流体的静力学。
在这一章中，我们学习了流体的压力分布和流体静力学平衡的条件。
习题一涉及了一个水箱的问题。
答案是根据水箱的高度和液体的密度来计算的。
习题二是关于一个浸入液体中的物体的问题。
答案是根据物体的体积、密度和液体的密度来计算的。
第三章介绍了流体的动力学。
在这一章中，我们学习了流体的运动方程和流体的流动特性。
习题一涉及了一个管道中的流体流动问题。
答案是根据流量和管道的截面积来计算的。
习题二是关于一个涡流的问题。
答案是根据涡流的旋转速度和涡流的半径来计算的。
第四章讨论了流体的能量。
在这一章中，我们学习了流体的能量守恒和能量转化的原理。
习题一涉及了一个水泵的问题。
答案是根据水泵的功率和液体的流量来计算的。
习题二是关于一个水轮机的问题。
答案是根据水轮机的效率和液体的流量来计算的。
第五章介绍了流体的动量。
在这一章中，我们学习了流体的动量守恒和动量转化的原理。
习题一涉及了一个喷射器的问题。
答案是根据喷射器的喷射速度和喷射物体的质量来计算的。
习题二是关于一个涡旋的问题。
答案是根据涡旋的半径和涡旋的角速度来计算的。
通过解答这些习题，我们可以更好地理解流体力学的基本概念和原理。
同时，这些习题的答案也可以作为参考，帮助我们更好地解决类似的问题。
当然，这些习题的答案只是一种可能的解答方式，不同的方法和思路也是可以的。
流体力学实验-参考答案
设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造 成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体容量；为测压管的内径；为毛细升高。 常温的水，，。水与玻璃的浸润角很小，可以认为。于是有
从流动仪可见，突扩段的漩涡主要发生在突扩断面以后，而且与扩 大系数有关，扩大系数越大，漩涡区也越大，损失也越大，所以产生突 扩局部阻力损失的主要部位在突扩断面的后部。而突缩段的漩涡在收缩 断面均有。突缩前仅在死角区有小漩涡，且强度较小，而突缩的后部产 生了紊动度较大的漩涡环区。可见产生突缩水头损失的主要部位是在突 缩断面后。
因为计算流量是在不考虑水头损失情况下，即按理想液体推导的， 而实际流体存在粘性必引起阻力损失，从而减小过流能力，，即 〈1.0。 3．文丘里流量计能否倾斜安装，为什么？ 如图所示
根据流体静力学方程 得 则
由图可知 式中，、、、分别为各测压管的液面读数。
因此，无论文丘里流量计是否倾斜安装，对测压管读数都不影 响。 4．文丘里管喉颈处容易产生真空，允许最大真空度为6-7mH2O。工程 中应用文丘里管时，应检验其最大真空度是否在允许范围内。根据你 的实验成果，分析本实验文丘里管喉颈处最大真空值为多少？
，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2 及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以 上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面 以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这 段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于 小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定。
化工原理实验课课后习题答案
流体流动阻力的测定1.如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，标明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则标明，系统内的空气没排干净。
2.U行压差计的零位应如何校正？答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验3.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？答：在进行测试系统的排气时，不该关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。
4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不克不及完全排出。
试分析原因，应该采纳何种措施？答：待截止阀接近进水口，截止阀对水有一个阻力，若流量越大，突然缩小直至流回截止阀，阻力就会最大，致使引压管内气体很难排出。
改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。
5．测压孔的大小和位置，测压导管的粗细和长短对实验有无影响？为什么？答：由公式??2?p可知，在一定u下，突然扩大ξ，Δp增大，则压差计读数变大；2u?反之，突然缩小ξ，例如：使ξ＝0.5，Δp减小，则压差计读数变小。
6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么分歧现象？答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不克不及单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。
7.分歧管径、分歧水温下测定的?～Re曲线数据能否关联到同一曲线？答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不克不及单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。
正如Re在3×103～105范围内，λ与Re的关系遵循Blasius关系式，即λ=0.3163/Re0.258．在?～Re曲线中，本实验装置所测Re在一定范围内变更，如何增大或减小Re的变更范围？答：Re?du?，d为直管内径，m；u 为流体平均速度，m/s；?为流体的平均密度,kg/m3；s。
高等教育-《流体力学》课后习题答案
高等教育 --流体力学课后习题答案习题【1】1-1 解：已知：120t =℃，1395p kPa '=，250t =℃ 120273293T K =+=，250273323T K =+= 据p RT ρ=，有：11p RT ρ'=，22p RT ρ'= 得：2211p T p T '='，则2211323395435293T p p kPa T ''=⋅=⨯=1-2 解：受到的质量力有两个，一个是重力，一个是惯性力。
重力方向竖直向下，大小为mg ；惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上，大小为mg ，其合力为0，受到的单位质量力为01-3 解：已知：V=10m 3，50T ∆=℃，0.0005V α=℃-1根据1V V V Tα∆=⋅∆，得：30.000510500.25m V V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=1-4 解：已知：419.806710Pa p '=⨯，52 5.884010Pa p '=⨯，150t =℃，278t =℃ 得：1127350273323T t K =+=+=，2227378273351T t K =+=+= 根据mRT p V =，有：111mRT p V '=，222mRT p V '=G ＝mg自由落体： 加速度a ＝g得：421251219.8067103510.185.884010323V p T V p T '⨯=⋅=⨯='⨯，即210.18V V = 体积减小了()10.18100%82%-⨯=1-5 解：已知：40mm δ=，0.7Pa s μ=⋅，a =60mm ，u =15m/s ，h =10mm根据牛顿内摩擦力定律：uT Ayμ∆=∆ 设平板宽度为b ，则平板面积0.06A a b b =⋅= 上表面单位宽度受到的内摩擦力：1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 下表面单位宽度受到的内摩擦力：2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 平板单位宽度上受到的阻力：12216384N τττ=+=+=，方向水平向左。
化工原理实验课课后习题答案
流体流动阻力的测定1.如何检验系统内的空气已经被排除干净答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净;行压差计的零位应如何校正答：先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验3.进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门为什么答：在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体;4．待测截止阀接近出水管口,即使在最大流量下,其引压管内的气体也不能完全排出;试分析原因,应该采取何种措施答：待截止阀接近进水口,截止阀对水有一个阻力,若流量越大,突然缩小直至流回截止阀,阻力就会最大,致使引压管内气体很难排出;改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些;5．测压孔的大小和位置,测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么答：由公式2p可知,在一定u下,突然扩大ξ,Δp增大,则压差计读数变大；2u反之,突然缩小ξ,例如：使ξ＝,Δp减小,则压差计读数变小;6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象答：hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf 而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一;7.不同管径、不同水温下测定的～Re曲线数据能否关联到同一曲线答：hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一;正如Re在3×103～105范围内,λ与Re的关系遵循Blasius关系式,即λ=8．在～Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围内变化,如何增大或减小Re的变化范围答：Redu,d为直管内径,m；u为流体平均速度,m/s；为流体的平均密度,kg/m3；s; 为流体的平均黏度,Pa·8．本实验以水作为介质,作出～Re曲线,对其他流体是否适用为什么答：可以使用,因为在湍流区内λ=fRe,;说明在影响λ的因素中并不包含流体d本身的特性,即说明用什么流体与-Re无关,所以只要是牛顿型流体,在相同管路中以同样的速度流动,就满足同一个-Re关系;9．影响值测量准确度的因素有哪些答：2dp,d为直管内径,m；为流体的平均密度,kg/m3；u为流体平均速2u度,m/s；p为两测压点之间的压强差,Pa;△p=p1-p2,p1为上游测压截面的压强,Pa；p2为下游测压截面的压强,Pa 离心泵特性曲线的测定1.为什么启动离心泵前要先灌泵如果灌水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什么原因答：离心泵若在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气;由于空气密度很小,所产生的离心力也很小;此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内;虽启动离心泵,但不能输送液体;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的;2．为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关启动离心泵后若出口阀不开,出口处压力表的读数是否会一直上升,为什么答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机;当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的;3．什么情况下会出现气蚀现象答：金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏;4．为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到是否还有其他方法来调节流量答：用出口阀门调节流量而不用泵前阀门调节流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵;还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的;5．正常工作的离心泵,在其进口管线上设阀门是否合理为什么答：合理,主要就是检修,否则可以不用阀门;6．为什么在离心泵吸入管路上安装底阀答：为便于使泵内充满液体,在吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为止逆阀,滤网是为了防止固体物质进入泵内而损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作;7．测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定答：离心泵的特性曲线是在一定转速n下测定的,当n改变时,泵的流量Q、扬程H及功率P也相应改变;对同一型号泵、同一种液体,在效率η不变的条件下,Q、H、P随n的变化关系如下式所示见课本81页当泵的转速变化小于20%时,效率基本不变;8．为什么流量越大,入口真空表读数越大而出口压力表读数越小答：据离心泵的特征曲线,出口阀门开大后,泵的流速增加,扬程降低,故出口压力降低；进口管道的流速增加,进口管的阻力降增加,故真空度增加,真空计读数增加;过滤实验1.为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清答：因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的;当一段时间后,待过滤液体中的固体会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布,此时的液体就会变得清澈;2.滤浆浓度和过滤压强对K有何影响答:滤浆浓度越大滤浆的黏度也越大,K值将越小；过滤压强的增大,同时影响比阻和压缩指数,但总体来说K值也会随之增大;4.△q取大一点好还是取小一点好同一次实验△q不同,所得出的K、qe会不会不同Q为什么去平均值答：△q应适当的取,估算实验总用时,大概取7~8个点,可平均取或取不同的△q,得出的k、qe 影响不大；而因为我们算出来的△t/△q是该过滤量段的平均时间,其值在表示该滤液量中段更显其准确性;总传热系数测定实验1.实验过程中,蒸汽温度改变对实验结果有什么影响如何保持蒸汽温度恒定答：蒸汽温度提高,只影响tm, T增大,tm增大,在其它条件不变的情况下,从公式可以看出,对流传热系数减小;措施：及时排除不凝气体和冷凝水,保持蒸汽压力恒定;3.实验过程中,如何判断传热达到稳定答：在实验进行一段时间后,如果在温度显示仪上蒸汽的温度和空气的出口温度都为稳定值,即表示传热达到稳定;4.蒸汽冷凝过程中不凝性气体存在对实验结果会有什么影响应采取什么措施解决答：在套管换热器中,环隙中通水蒸汽,内管管内通空气,水蒸汽冷凝放热加热空气,空气侧对流传热系数i与总传热系数K有以下关系：若有不凝气体存在,使得减小,K减小;措施：因为蒸汽冷凝传热系数很大,空气的传热系数较小,为了提高总传热系数,主要提高管内的传热系数湍动程度比较容易,及时排除不凝气体;1．其它条件不变,只改变回流比对塔的性能有何影响答：精馏中的回流比R,在塔的设计中是影响设备费用塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积和操作费用加热蒸汽及冷却水消耗量的一个重要因素,所以应该选择合适的回流比;在操作中,它是一对产品的质量与产量有重大影响而又便于调节的参数;2．进料板的位置是否可以任意选择它对塔的性能有何影响答：冷液进料时,q线斜率大于零,所以提馏段操作线原理平衡线,与其他进料状况相比要想达到相同的分离效果,必须减少板数,但实际板数不会变,使得分离效果更好;进料位置会上移;3．查取进料液的汽化潜热时定性温度如何取答：取进料管入口与出口温度的算术平均值作为进料液的汽化潜热时的定性温度;4．进料状态对精馏塔操作有何影响确定q线需测定哪几个量答：在回流比R、x f、x d、x w一定的情况下,q值减小,即进料前经过预热或者部分汽化,精馏段操作线不变,但提馏段操作线斜率变大越靠近平衡线,所需的理论板数N越多;5．塔顶冷液回流对塔操作有何影响答：冷凝液成为回流液的一部分,由于这部分的冷凝,上升到精馏段的蒸汽量比提留段少,费蒸汽;6．利用本实验装置能否得到98%质量以上的乙醇为什么答：不能;在本次实验中,测出的塔板的效率非常低,仅为40%左右,要达到此值,塔要无限高,与实验高度不符;7．全回流操作在生产中有何实际意义答：塔顶上升的蒸汽经冷凝后全部回流到塔内,这种操作方式叫全回流；塔顶和塔底产品产量均为零,既不想塔内进料也不从塔内取料,无精馏段和提馏段之分,操作线为yn+1=yn,所需理论板数最少；在精馏生产停车时利用全回流可以调整塔使塔稳定8．精馏操作中为什么塔釜压力是一个重要参数它与哪些因素有关答：塔压反映了塔内部组分的变化、塔负荷情况等;9．操作中增加回流比的方法是什么能否采用减少塔顶出料量D的方法答：相同的物系,达到相同的分离要求,若进料状况参数q值越小,对应的最的回流比越大；同一物系分离,进料组成及热状况相同,x d越大,R min就越大,最小回流比与一定分离要求是紧密联系的;10．本实验中,进料状况为冷态进料,当进料量太大时,为什么会出现精馏段干板,甚至出现塔顶既无回流也无出料的现象应如何调节答：进料过大容易导致塔釜部热量负荷升高,引起三点温度下滑；可以换热或提高釜部热量1.测定吸收系数KYa和△P/Z—u关系曲线有何实际意义答：△P/Z —u曲线是描述流体力学的特性也是吸收设备主要参数,为了计算填料塔的动力消耗也需流体力学特性,确定填料塔适宜操作范围及选择适宜的气液负荷;2.测定曲线和吸收系数分别需测哪些量答：空塔气速u；填料层压降△P；塔顶表压大小；吸收系数KYa；空气流量；氨气流量；进塔和出塔气体浓度；操作状态下的温度、压强；塔顶、塔底液相浓度;3.试分析实验过程中气速对KYa和△P/Z的影响;答：由△P/Z—u 曲线可知,当l=0时,随u增大,△P/Z也增大,两者呈直线关系；当l≠0时,随u增大,△P/Z也增大,在截点与液泛点之间呈微小变化,△P/Z增加相对较快,在液泛点以上u稍微增加一些,△P/Z有明显变化,阻力增加,不能下流,而对KYa由于随u增大在一定范围内吸收增大反而不吸收,KYa变为0;4.当气体温度与吸收剂温度不同时,应按哪种温度计算亨利系数答：以为E随物系而变,一定物系T增加E增大,当气体温度与吸收剂温度不同时应用吸收剂温度来计算亨利系数;5.分析实验结果：在其他条件不变的情况,增大气体流量空气的流量,吸收率、吸收系数KYa及传质单元数NOG、传质单元高度HOG 分别如何变化是否与理论分析一致,为什么答：由记录测定两组体积吸收系数可以看出,若是增大空气流量吸收系数KYa减小,那么增大V空气流量时则GA必增大,传质单元高度HOG不变,与理论分析差不多;6.在不改变进塔气体浓度的前提下,如何提高出塔氨水浓度答：当Y1不变时X1=Y1-Y2/L/G+X2知在Y1、Y2都不变时增大X2,即吸收剂所含溶质组成,则可使X1增大,则提高了出塔氨水浓度;7.填料吸收塔塔底为什么必须设置液封管路答：为了防止塔外气体进入塔内影响吸收效率,同时还可以起到稳定塔内气体压力的作用;1.为什么在操作中要先开鼓风机送气,而后通电加热答：先开风机是为了避免空气不流通而烧坏电加热器;2.如果气流温度不同时,干燥速率曲线有何变化答：干燥速率的定义：恒速干燥阶段：湿物料在恒速干燥条件下进行时,物料表面的湿度θ等于空气的湿球温度tw,当tw为定值时,物料表面的空气湿含量HW也为定值;由于物料表面和空气间传热和传质过程与测湿球温度时的情况基本相同;所以dQ/sdt=at-tw,dw/sdt=KhHsw-H而干燥是在恒定空气条件下进行的;故随空气条件而变的α和kH均保持恒定不变,而且 t—tw和 HW-H也为恒定值;由此可知：湿物料和空气间的传热速率及传质速率均保持不变;即湿物料以恒定速率向空气中、气化水分;而且此阶段,空气传给湿物料的湿热恰好等于水分气化所需的汽化热,即dQ=rdH,U=dW/Sdt=kHHt-H=a/rt-tw由此可知,在第一阶段——恒速干燥阶段,U随气流温度升高而增大;降速干燥阶段：由于降速干燥阶段速率取决于物料本身结构、形状和尺寸,而与干燥介质状态参数无关,因此变化不大;3.试分析在实验装置中,将废气全部循环可能出现的后果答：如果将废气全部循环,水分将不能由实验装置中排出;这样直到热气流中水分达到一定含量,气流水分的分压不再小于干燥物料水分的分压,会导致干燥介质为水气所饱和,推动力为零,气流就不能将汽化的水汽带走,干燥就无法进行;4.某些物料在热气流中干燥,希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干为什么答：在化工生产中,由于被干燥物料的形状和性质各不相同,对于干燥后的产品要求也不尽相同,因此对于干燥介质的要求也不同;对于需要在热气流中干燥的物料,如果希望干燥过程的平均推动力较大,干燥介质水汽的分压较小,有一个较大的干燥速率;以较快完成干燥操作,则希望热气流相对湿度要小；相反,如果需要减少空气消耗量及传热量,降低操作费用,则可在相对湿度较大的热气流中干燥;5.物料厚度不同时,干燥速率曲线又如何变化答：AB——预热段；与物料厚度无关；BC——恒速段,与物料厚度也无关；C点——临界点,物料越厚,XC越大CD—降速段,由于是同一物料,物料越厚,X不变,但C’ D 将在CD曲线下方;6.湿物料在70℃～80℃的空气流中经过相当长时间的干燥,能否得到绝干物料答：不能;当物料中所含水分降至平衡含水量时,干燥过程终止。
流体力学综合实验思考题答案
食品工程原理流体力学综合实验思考题答案汇总（河南工业大学粮油食品）1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?答：无影响。
因为Q=αA△tm，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由于蒸汽的温度不变，故△tm不变，而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，所以传热效果不变2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。
答：不一致。
计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度；求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密度。
3、实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。
在外管最低处设置排水口，若压力表晃动，则及时打开排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走在不同压强下测试得到的数据，将会对α产生影响，因为PV=nRT，P与V是变量，P变化后T也随之改变，T改变后，蒸汽进口处的温度就会改变，△tm 也会改变1．在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?答可以不关闭，因为流量调节阀的作用是调节流量的平衡的，避免压缩空气出现大的波动2．为什么排气？如何检测管路中的空气已经被排除干净?答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净3．以水做介质所测得的λ～Re关系能否适用于其它流体?如何应用?答：可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。
流体力学实验-参考答案
流体力学实验思考题参考答案流体力学实验室静水压强实验1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线 测压管水头指p z +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。
2．当0〈B p 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。
0〈B p ，相应容器的真空区域包括以下三个部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。
（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。
最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ，由式00h h w w γγ= ，从而求得0γ。
4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。
常温的水，m N 073.0=σ，30098.0m N =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小，可以认为0.1cos =θ。
于是有 d h 7.29= （h 、d 均以mm 计）一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。
因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。
流体实验答案
流体力学实验思考题解答（一）流体静力学实验1、 当0<B p 时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当00<p 时，第2次B 点量测数据（表1.1）为例，此时06.0<-=cm p Bγ，相应容器的真空区域包括以下3三部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
（2）同理，过箱顶小杯的液面作一水平面，测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等，均为0∇-∇=H A P γ。
2、 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。
答：最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ，由式o o w w h h γγ=，从而求得o γ。
3、 如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？答：设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体的容重；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。
常温（C t ︒=20）的水，mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ，3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小，可认为0.1cos =θ。
于是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。
《流体力学》实验教案(全)
《流体力学》实验教案（一）一、实验目的1. 理解流体力学的基本概念和原理。
2. 掌握流体力学实验的基本方法和技能。
3. 培养观察现象、分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理1. 流体的定义和分类。
2. 流体的物理性质：密度、粘度和表面张力。
3. 流体流动的两种状态：层流和湍流。
4. 流体流动的连续性方程和伯努利方程。
三、实验器材与设备1. 流体流动实验装置：管道、流量计、压力计等。
2. 流体粘度实验装置：粘度计、计时器等。
3. 流体表面张力实验装置：表面张力计、铂丝等。
4. 其他辅助工具：量筒、滴定管等。
四、实验内容与步骤1. 流体流动实验：观察和记录不同流速下的压力和流量数据，分析流体流动的规律。
2. 流体粘度实验：测量不同温度下的流体粘度，探讨温度对粘度的影响。
3. 流体表面张力实验：测量不同液体的表面张力，研究表面张力的影响因素。
五、实验数据处理与分析1. 根据实验数据，绘制压力-流量曲线，分析流体流动状态。
2. 根据实验数据，绘制粘度-温度曲线，探讨温度对粘度的影响。
3. 根据实验数据，绘制表面张力-液体种类曲线，研究表面张力的影响因素。
《流体力学》实验教案（二）六、实验目的1. 掌握流体力学实验的基本方法和技能。
2. 培养观察现象、分析问题和解决问题的能力。
七、实验原理1. 流体的定义和分类。
2. 流体的物理性质：密度、粘度和表面张力。
3. 流体流动的两种状态：层流和湍流。
4. 流体流动的连续性方程和伯努利方程。
八、实验器材与设备1. 流体流动实验装置：管道、流量计、压力计等。
2. 流体粘度实验装置：粘度计、计时器等。
3. 流体表面张力实验装置：表面张力计、铂丝等。
4. 其他辅助工具：量筒、滴定管等。
九、实验内容与步骤1. 流体流动实验：观察和记录不同流速下的压力和流量数据，分析流体流动的规律。
2. 流体粘度实验：测量不同温度下的流体粘度，探讨温度对粘度的影响。
3. 流体表面张力实验：测量不同液体的表面张力，研究表面张力的影响因素。
化工原理_流体实验报告
一、实验目的1. 理解流体力学的基本原理，掌握流体流动的基本规律。
2. 学习流体阻力计算方法，了解流体流动中的能量损失。
3. 掌握实验装置的操作方法，提高实验技能。
4. 分析实验数据，验证流体力学理论。
二、实验原理流体阻力是流体在流动过程中受到的阻碍作用，主要分为直管沿程阻力和局部阻力。
直管沿程阻力主要与流体的粘度、流速、管径和管长有关；局部阻力主要与流体的流速、管件形状和尺寸有关。
三、实验装置与流程1. 实验装置：流体阻力实验装置包括进水阀、光滑管、粗糙管、阀门、流量计、压力计等。
2. 实验流程：（1）打开进水阀，调节流量，使流体在光滑管中流动。
（2）测量光滑管上下游的压力差，计算直管沿程阻力。
（3）关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
（4）测量粗糙管上下游的压力差，计算局部阻力。
（5）改变流量，重复上述步骤，得到不同流量下的阻力数据。
四、实验步骤1. 准备实验装置，连接好各部分管道。
2. 调节进水阀，使流体在光滑管中流动，测量光滑管上下游的压力差。
3. 记录实验数据，包括流量、压力差、温度等。
4. 关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
5. 测量粗糙管上下游的压力差，记录实验数据。
6. 改变流量，重复步骤2-5，得到不同流量下的阻力数据。
五、实验数据与分析1. 光滑管沿程阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的摩擦系数和雷诺数，绘制摩擦系数与雷诺数的关系曲线。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
2. 局部阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的局部阻力系数，分析局部阻力系数与流量的关系。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
六、实验结果与讨论1. 光滑管沿程阻力实验结果：实验结果表明，摩擦系数与雷诺数呈线性关系，验证了流体力学理论。
随着雷诺数的增加，摩擦系数逐渐减小，符合流体力学理论。
2. 局部阻力实验结果：实验结果表明，局部阻力系数与流量呈非线性关系，随着流量的增加，局部阻力系数逐渐减小。
水力实验报告册答案
一、实验一：流体静力学实验实验目的：1. 理解流体静力学基本方程；2. 掌握测压管水头线的测量方法；3. 分析静止液体中的压力分布。
实验原理：在重力作用下，不可压缩流体静力学基本方程为：\[ p = \rho g z + p_0 \]其中，\( p \) 为流体静压强，\( \rho \) 为流体密度，\( g \) 为重力加速度，\( z \) 为被测点在基准面的相对位置高度，\( p_0 \) 为水箱中液面的表面压强。
实验步骤：1. 调整实验装置，确保各测压管与水箱连通；2. 记录各测压管液面至基准面的垂直高度；3. 计算各测压点的静压强；4. 绘制测压管水头线。
实验结果：1. 各测压点的静压强均符合流体静力学基本方程；2. 测压管水头线呈水平状，符合静止液体中压力分布规律。
实验结论：1. 流体静力学基本方程适用于不可压缩流体在静止状态下的压力分布；2. 测压管水头线可用于测量静止液体中的压力分布。
二、实验二：不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验目的：1. 理解伯诺利方程；2. 掌握伯诺利方程的实验验证方法；3. 分析流体流动过程中的能量转换。
实验原理：伯诺利方程为：\[ \frac{p}{\rho} + \frac{1}{2}v^2 + gz = \text{常数} \]其中，\( p \) 为流体静压强，\( \rho \) 为流体密度，\( v \) 为流体速度，\( g \) 为重力加速度，\( z \) 为被测点在基准面的相对位置高度。
实验步骤：1. 调整实验装置，确保各测压管与管道连通；2. 记录各测压点的静压强、流速和高度；3. 计算各测压点的总水头；4. 分析流体流动过程中的能量转换。
实验结果：1. 各测压点的总水头均符合伯诺利方程；2. 流体流动过程中，动能和势能相互转换。
实验结论：1. 伯诺利方程适用于不可压缩流体在恒定流动状态下的能量转换；2. 流体流动过程中，动能和势能相互转换。
土木工程流体力学实验报告答案
实验一 管路沿程阻力系数测定实验1． 为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）： 如图示O —O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设21v v =，∑=0jh，由能量方程可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-γγ221121p Z p Z h f111222216.136.13H H h h H h h H p p +∆-∆-∆+∆+∆-∆+-=γγ112226.126.12H h h H p +∆+∆+-=γ∴ ()()122211216.126.12h h H Z H Z h f ∆+∆++-+=-)(6.1221h h ∆+∆=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。
2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。
f h lg ～v lg 曲线的斜率m=1.0～1.8，即fh 与8.10.1-v 成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。
通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。
但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。
对此必须认真分析。
如果由于误差所致，那么据下式分析d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2%误差时，可产生10%的误差。
Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。
如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。
还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。
总之，这是尚待进一步探讨的问题。
实验二 管路局部阻力系数测定实验三、实验分析与讨论1．结合实验成果，分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系： 1）不同R e 的突扩ξe 是否相同？2）在管径比变化相同的条件下，其突扩ξe 是否一定大于突缩ξs ？ 由式gv h j 22ζ=及()21d d f =ζ表明影响局部阻力损失的因素是v 和21d d 。
化工原理实验课课后习题答案
化工原理实验课课后习题答案Prepared on 22 November 2020流体流动阻力的测定1.如何检验系统内的空气已经被排除干净答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。
行压差计的零位应如何校正答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验3.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门为什么答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。
4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。
试分析原因，应该采取何种措施答：待截止阀接近进水口，截止阀对水有一个阻力，若流量越大，突然缩小直至流回截止阀，阻力就会最大，致使引压管内气体很难排出。
改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。
5．测压孔的大小和位置，测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么答：由公式2p可知，在一定u下，突然扩大ξ，Δp增大，则压差计读数变大；2u反之，突然缩小ξ，例如：使ξ＝，Δp减小，则压差计读数变小。
6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。
7.不同管径、不同水温下测定的～Re曲线数据能否关联到同一曲线答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。
流体静力学实验(包括实验数据结果及思考题)
实验报告：流体静力学实验一、实验目的1、掌握用测压管测定流体静压强的技能。
2、验证不可压缩流体静力学基本方程。
3、通过对流体静力学现象的实验分析，进一步加深基本概念的理解，提高解决静力学实验问题的能力。
二、实验原理重力作用下不可压缩流体静力学基本方程为：c z gp=+ρ 式中：z 为单位重量液体的位能，也称位置水头；p/ρg 为单位重量液体的压能，也称压强水头。
如果自由表面压强p 0与当地大气压p a 压强相等时，液体内任一点相对压强可表示为：gh p ρ= 式中：h 为液体自由表面下任一点液体深度。
三、实验装置1-水箱 4-上水阀 7-调节水箱12 3 4 5123 456789减压常压升压箱体图1图22-气阀5-水泵8-A、B孔3-进水阀6-上水管路9-测压管（1-5）图1为实际实验仪器图，图2为实验仪器内部构造示意图。
图2中左侧水箱及调节水箱部分在图1中封闭在左侧的箱体内。
水箱内液面压强的大小通过箱体面板上减压、常压、升压三个按钮来改变。
四、实验步骤1、记录A、B点位置标高。
2、打开电源开关，按下减压按钮，同时观察测压管，使水箱形成一定的负压，然后松开按钮，待测压管水位稳定后，读取1～5号测压管读数。
3、按下常压按钮，同时观察测压管，使水箱为常压状态，然后松开按钮。
4、按下升压按钮，同时观察测压管，使水箱形成一定的正压，然后松开按钮，待测压管水位稳定后，读取1～5号测压管读数。
5、按下常压按钮，使水箱液面恢复常压状态，关闭电源。
五、实验原始记录1、记录有关常数A点位置标高=0 ㎝, B点位置标高= 3 ㎝2、记录测量值管号次数各测压管液面标高读数（㎝）1 2 3 4 51 p0>p a175.0 325.7 258.1 180.2 237.52 p0<p a263.0 274.5 310.0 263.8 232.0六、实验数据计算1、计算在上述两次测定（p0>p a和p0<p a）中的A点、B点及水箱液面的绝对压强和相对压强。
(完整版)工程流体力学课后习题答案1-3
第一章 流体及其主要物理性质1-1.轻柴油在温度15ºC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。
解：4ºC 时所以，33/8134980083.083.0/830100083.083.0mN m kg =⨯===⨯==水水γγρρ1-2.甘油在温度0ºC 时密度为1.26g/cm3，求以国际单位表示的密度和重度。
333/123488.91260/1260/26.1m N g m kg cm g =⨯==⇒==ργρ 1-3.水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？MPa Pa E E VVVV p p6.191096.101.07=⨯==∆=∆=∆β 1-4.容积4m 3的水，温度不变，当压强增加105N/m 2时容积减少1000cm 3，求该水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。
解：1956105.2104101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β Pa E p89104105.211⨯=⨯==-β 1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。
若汽油的膨胀系数为0.0006ºC －1，弹性系数为14000kg/cm 2。
试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？解：E ＝E ’·g ＝14000×9.8×104PaΔp ＝0.18atdp pVdT T V dV ∂∂+∂∂=00V TVT V V T T ββ=∂∂⇒∂∂=00V p V p V V p p ββ-=∂∂⇒∂∂-= 所以，dp V dT V dp pVdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂=从初始状态积分到最终状态得：LL L V p p E V T T V V dpV dT V dV T p pp T T T VV 4.21057.24.2200108.914000108.918.020*******.0)(1)(34400000000≈⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---=--=-⎰⎰⎰βββ即()kg V V M 32.13810004.220010007.0=-⨯⨯=∆-=ρ另解：设灌桶时每桶最多不超过V 升，则200=++p t dV dV VV dt V dV t t 2000061.0⨯=⋅⋅=βV dp V dV p p 18.0140001⨯-=⋅⋅-=β（1大气压＝1Kg/cm 2） V ＝197.6升 dV t ＝2.41升 dV p ＝2.52×10-3升G ＝0.1976×700＝138Kg ＝1352.4N 1-6.石油相对密度0.9，粘度28cP ，求运动粘度为多少m 2/s?解：s Pa P sPa s mPa P cP ⋅=⋅=⋅==--1.0110110132()cSt St s m 3131.0/101.310009.01028253==⨯=⨯⨯==--ρμν 1-7.相对密度0.89的石油，温度20ºC 时的运动粘度为40cSt ，求动力粘度为多少？ 解：89.0==水ρρd ν＝40cSt ＝0.4St ＝0.4×10-4m 2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa ·s 1-8.图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s ，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa ·s ，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？解：233/10147.11011147.1m N dy du ⨯=⨯⨯==-μτ 1-9.如图所示活塞油缸，其直径D ＝12cm ，活塞直径d ＝11.96cm ，活塞长度L ＝14cm ，油的μ＝0.65P ，当活塞移动速度为0.5m/s 时，试求拉回活塞所需的力F=？解：A ＝πdL , μ＝0.65P ＝0.065 Pa ·s , Δu ＝0.5m/s , Δy=(D-d)/2()N dy du AF 55.821096.11125.010141096.1114.3065.0222=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---μ第二章 流体静力学2-1. 如图所示的U 形管中装有水银与水，试求：（1）A 、C 两点的绝对压力及表压各为多少？ （2）A 、B 两点的高度差为多少？解：① p A 表＝γh 水＝0.3mH 2O ＝0.03at ＝0.3×9800Pa ＝2940Pap A 绝＝p a + p A 表＝（10+0.3）mH 2O ＝1.03at ＝10.3×9800Pa＝100940Pap C 表＝γhg h hg + p A 表＝0.1×13.6m H 2O+0.3mH 2O ＝1.66mH 2O ＝0.166at＝1.66×9800Pa ＝16268Pap C 绝＝p a + p C 表＝（10+1.66）mH 2O ＝11.66 mH 2O ＝1.166at ＝11.66×9800Pa ＝114268Pa ② 30c mH 2O ＝13.6h cmH 2O ⇒h ＝30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2.水银压力计装置如图。
工程流体力学实验报告答案
工程流体力学实验报告答案工程流体力学实验报告答案引言：工程流体力学实验是工程学科中非常重要的一门实践课程，通过实验可以帮助学生加深对流体力学理论的理解，并提高解决实际工程问题的能力。
本篇文章将对一份工程流体力学实验报告的答案进行详细分析和解释，帮助读者更好地理解和应用流体力学实验原理。
实验目的：本次实验的目的是研究和分析流体在管道中的流动特性，了解不同流速和管道直径对流体流动的影响，并通过实验数据计算出相关的流体参数。
实验装置与原理：实验装置主要由水泵、流量计、压力传感器、管道和流体介质组成。
通过水泵将水送入管道，流量计用于测量流体的流量，压力传感器用于测量管道中的压力变化。
根据流体力学的基本原理，通过测量流量和压力的变化，可以计算出流体的速度、压力损失和管道阻力系数等参数。
实验步骤与结果：1. 首先，根据实验要求选择不同的管道直径，并将流量计和压力传感器连接到管道上。
2. 打开水泵，调节水泵的流量，记录不同流速下的流量计读数和压力传感器的压力变化。
3. 根据实验数据计算出流体的速度、压力损失和管道阻力系数，并绘制相应的曲线图。
4. 通过对比不同管道直径和流速下的实验结果，分析流体在管道中的流动特性和管道阻力的变化规律。
实验结果分析：根据实验数据计算得到的流体速度与流量的关系曲线图显示，流体速度与流量成正比关系，即流量增大时，流体速度也随之增大。
这符合流体力学中的连续性方程，即质量守恒定律。
同时，通过实验数据计算得到的管道阻力系数与雷诺数的关系曲线图显示，管道阻力系数与雷诺数成正比关系，即雷诺数越大，管道阻力系数也越大。
这符合流体力学中的达西定律，即管道阻力与雷诺数成正比。
实验讨论与结论：通过本次实验，我们可以得出以下结论：1. 流体在管道中的流动特性受到管道直径和流速的影响，流量增大时，流体速度也随之增大。
2. 管道阻力系数与雷诺数成正比，雷诺数越大，管道阻力系数也越大。
3. 实验结果与流体力学理论相符，验证了流体力学的基本原理和方程。
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流体实验答案流体力学实验思考题解答（一）流体静力学实验1、当0<B p 时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当00<p 时，第2次B 点量测数据（表1.1）为例，此时06.0<-=cm p B γ，相应容器的真空区域包括以下3三部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
（2）同理，过箱顶小杯的液面作一水平面，测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度为0∇-∇=H AP γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等，均为0∇-∇=H A P γ。
2、若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。
答：最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ，由式o o w w h h γγ=，从而求得o γ。
3、如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？答：设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体的容重；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。
常温（C t ︒=20）的水，mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ，3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小，可认为0.1cos =θ。
于是有dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。
因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时。
相互抵消了。
4、过C 点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？答：不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。
因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1） 重力液体；（2） 静止；（3） 连通；（4） 连通介质为同一均质液体；（5） 同一水平面而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。
※6、用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？答：关闭各通气阀，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由C 进入水箱。
这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。
因为由观察可知，测压管1的液面始终与C 点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。
这是由于液位的的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。
医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。
※7、该仪器在加气增压后，水箱液面将下降δ而测压管液面将升高H ，实验时，若以00=p 时的水箱液面作为测量基准，试分析加气增压后，实际压强（δ+H ）与视在压强H 的相对误差值。
本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm 。
答：加压后，水箱液面比基准面下降了δ，而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H ，由水量平衡原理有δππ44222D H d =⨯ 则 22⎪⎭⎫ ⎝⎛=D d H δ 本实验仪 cm d 8.0=， cm D 20= 故 0032.0=H δ于是相对误差ε有 0032.00032.010032.01=+=+=+=+-+=H H H H H H δδδδδδε 因而可略去不计。
对单根测压管的容器若有10≤d D 或对两根测压管的容器7≤d D 时，便可使01.0≤ε。
（二）伯诺里方程实验1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、3、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gA Q E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γp Z +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γp Z +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系9数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
4、测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm ，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。
※4、试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。
下述几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成：（1）减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相关管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。
显然（1）（2）（3）都有利于阻止喉管真空的 出现，尤其（3）更具有工程实际意义。
因为若管系落差不变，单单降低管线位置往往就可以避免真空。
例如可在水箱出口接一下垂90度的弯管，后接水平段，将喉管高程将至基准高程0-0，比位能降至零，比压能γp 得以增大（Z ），从而可能避免点7处的真空。
至于措施（4）其增压效果是有条件的，现分析如下：当作用水头增大h ∆时，测点7断面上γpZ +值可用能量方程求得。
取基准面及计算断面1、2、3如图所示，计算点选在管轴线上（以下水拄单位均为cm ）。
于是由断面1、2的能量方程（取132==αα）有21222212-+++=∆+w h g v p Z h Z γ （1） 因21-w h 可表示成 g v g v d l h c s e w 22232.12322.121ζζζλ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-此处2.1c ζ是管段1-2总水头损失系数，式中e ζ、s ζ分别为进口和渐缩局部损失系数。
又由连续方程有 g v d d g v 222342322⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 故式（1）可变为 g v d d h Z p Z c 2232.1423122⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆+=+ζγ （2） 式中g v 223可由断面1、3能量方程求得，即 gv g v Z h Z c 22233.12331ζ++=∆+ （3） 3.1c ζ是管道阻力的总损失系数。
由此得 ()()3.131231/2c h Z Z g v ζ+∆+-=，代入式（2）有 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆+=+3.1312.14231221c c h Z Z d d h Z p Z ζζγ （4） ()22p Z +随h ∆递增还是递减，可由()()h p Z ∆∂+∂/22γ加以判别。
因 ()()()3.12.14232211c c d d h p Z ζζγ++-=∆∂+∂ （5） 若()[]()01/13.12.1423>++-c c d d ζζ，则断面2上的()γp Z +随h ∆同步递增。
反之，则递减。
文丘里实验为递减情况，可供空化管设计参考。
因本实验仪137.123=d d ，501=Z ，103-=Z ，而当0=∆h 时，实验的()622=+p Z ，19.33222=g v ，42.9223=g v ，将各值代入式（2）、（3），可得该管道阻力系数分别为5.12.1=c ζ，37.53.1=c ζ。
再将其代入式（5）得 ()()0267.037.5115.137.11422>=++-=∆∂+∂h p Z γ表明本实验管道喉管的测压管水头随水箱水位同步升高。
但因()()h p Z ∆∂+∂/22γ接近于零，故水箱水位的升高对提高喉管的压强（减小负压）效果不明显。
变水头实验可证明结论正确。
5、毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。
与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16和18管，称总压管。
总压管液面的连线即为毕托管测量显示的总水头线，其中包含点流速水头。
而实际测绘的总水头是以实测的()γp Z +值加断面平均流速水头g v 22绘制的。
据经验资料，对于园管紊流，只有在离管壁约d 12.0的位置，其点流速方能代表该断面的平均流速。
由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近，其点流速水头大于断面平均流速水头，所以由毕托管测量显示的总水头线，一般比实际测绘的总水头线偏高。
因此，本实验由1、6、8、12、14、16和18管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论，只有按实验原理与方法测绘的总水头线才更准确。
（五）雷诺实验※1、流态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？雷诺在1883年以前的实验中，发现园管流动存在着两种流态——层流和紊流，并且存在着层流转化为紊流的临界流速'v ，'v 与流体的粘性ν、园管的直径d 有关，既()d f v ,'ν= （1）因此从广义上看，'v 不能作为流态转变的判据。