化工原理概念分析题问答流体流动

第1章 流体流动

1.在工程上，为什么将流体定义为由质点所组成的

答：工程上仅关注流体分子微观运动所产生的宏观结果。流体质点是由大量分子所组成的

微团，质点的运动状态反映并代表着流体的运动状态。

2.流体的连续性假定有何意义

答：假定组成流体的质点之间无间隙，则流体在连续运动过程中无间断，从而可以应用连

续的数学函数描述流体的连续运动过程。

3.

4.5.6.7.答：烟囱拔烟效果好是指(Pout-Pin) 差值大。烟囱出口的水平面上压强相等。当烟囱内的高

温气体温度一定（即密度一定），烟囱外大气温度一定（即密度一定）时，

()out in air fluegas air fluegas P P H g H g H g

ρρρρ-=-=-，故烟囱愈高，其拔烟效果愈好。 8.柏努利方程式的应用条件有哪些

答：（1）粘度等于零的理想流体；（2）稳定流动；（3）无机械能的加入或引出；（4）不可

压缩的流体。

9.层流与湍流的本质区别是什么

答：流体层流时，其每一个质点均仅在主流方向上有速度。流体湍流时，其质点除了在主

流方向上有速度以外，同时在其他方向上存在着随即的脉动速度，即流体湍流时，其质点

之间发生相互摩擦与碰撞的概率很大。

10.雷诺数的物理意义是什么

Re 惯性力答：粘性力du u u

G u u

u d d

ρ

ρμμμ⋅⋅====，可见Re 反映流体流动过程中的惯性力与粘性力的相

11.12.13.14.在满流的条件下，水在垂直直管中往下流动，对同一瞬时沿管长不同位置的速度而言，

是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度

答：不会。因为，若出现下部的速度大于上部的速度，说明出现了不稳定流动，供给的流

量减小了，或不是满流的条件了。若始终是稳定流动且满流的条件，根据流体流动的连续

性方程，流动过程中，对于不可压缩的水来说。体积流量不变，流速不变。

15.如图所示管路，A 阀、B 阀均处于半开状态。现在分别改变下列条件，试问：（1）将A

阀逐渐关小，h1、h2、(h1-h2)分别如何变化（2）将B 阀逐渐关小，h1、h2、(h1-h2)分别如

何变化

答：将A 阀逐渐关小，管路中的流速减小，A 阀下游的压强均减小，即h1、h2均减小。(h1-h2)

反映该段管路中的阻力损失，因管路中的流速减小了，所以(h1-h2) 减小。将B 阀逐渐关小，管路中的流速减小，B 阀上游的压强均增加，h1、h2均增加。因管路中的流速减小了，所

以(h1-h2) 减小。

16.如图所示管路，1、2、3阀均处于全开状态。现将1阀逐渐关小，则qvt 、qv1、qv2、qv3

分别如何变化

17.18.19.

ab 段的压强差不相等。自a 到b 列出机械能衡算式()a b f a b P P P Z Z g ρ-=∆--。

自c 到d 列出机械能衡算式c d f P P P -=∆ 。

20.如图所示，槽内水面维持不变，水从B 、C 两支管排出，各管段的直径、粗糙度相同，

水在管内已达完全湍流状态。

试分析：（1）阀B 、阀C 开度相同时，两支管的流率是否相等（2）阀C 开度减小，B 支管

中水的流率如何变化O 处的压强如何变化

答：（1）C 支管、B 支管末端的压强、位高相同，自管的分支点O 分别至C 支管、B 支管的末端列出机械能衡算式，则得到如下关系式：22222222oB oC C C B B l l u u u u d g g d g g

λλ+=+ 因为oB oC l l <，所以B C u u >。（2）阀C 开度减小，PO 增加，B 支管中的流速会增加。

21.何谓定常态流动何谓非定常态流动

答：流动过程中的各参数均不随时间发生变化的流动称为定常态流动，否则称为非定常态

流动。