第一章流体流动习题测验
化工原理第1章流体流动习题及答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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。
4．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
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。
DA 真空度；B 表压力；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。
AA 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。
AA 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。
DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
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（）。
BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝；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( )。
AA. 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( )。
CA. 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。
化工原理第1章流体流动习题与答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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。
4．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
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。
DA 真空度；B 表压力；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。
AA 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。
AA 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。
DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
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（）。
BA. 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( )。
AA. 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( )。
CA. 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。
第一章 流体流动 习题
第一二章习题一、选择题1．如图示，某直管管路，阀门A、B全开时，截面1和截面2的测压管液面高为h1和h2,液体先后流经A、B阀，若关小A阀，h1___↓____； h2____↓____, h1-h2____↓____;若A阀不变，关小B阀，h1__↑_____； h2____↑____, h1-h2____↓____.2．管路上装一阀门，减小开度，则流量流速___↓___；液体流经总阻力损失_____不变__；直管阻力___↓__，局部阻力___↑____。
3．水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将___↓____；管道总阻力损失__不变______；摩擦系数______不变___（如在阻力平方区）。
4．有一并联管路，如图所示，两段管路的流量、流速、管径、管长、流动阻力损失分别为V1 V2 u1 u2 d1 d2 L1 L2 hf1 hf2 ，及d1=2d2, L1=2L2,则（1）hf1/ hf2=_____１___(2)当两段管路中流动均为滞流时，V1/ V2=____８___； u1/ u2=___２____(3)当两段管路中流动均为湍流时,并取相同的摩擦系数，V1/V2=_４____； u1/ u2=___１___5. 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,AB两截面的压强计读数为pA=53.5 kPa, pB=60kPa,那么水流动的方向是由___Ａ___流向__Ｂ_______.6. 敞口容器底部有一(出)进水管,如图,容器内水面保持恒定,管内水流动速度头为0.5m水柱,(1)对a,水由容器流入管内,则2点的表压p2=__0.75_ m水柱____(2)对b,水由水管流入容器,则2点的表压p2=__1 m水柱______7. 在下面两种情况下,假如流体流量不变,而圆形直管如果直径减少1/2,则因直管阻力而引起的压强降为原来的________A 如两种情况都为层流 16倍B 两种情况均在阻力平方区,且认为摩擦系数为常数. ３２倍8. 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 ___１／２______.9. 流体在一圆形直管中流动,平均流速0.5m/s,压降强为10Pa,Re为1000, 则管中心处点速度为____１m/s____;若流速增到1 m/s,则压强降为___20______Pa.10. 因次分析法的基础为是__因次一致性原则和π定理11.流体流动的直管阻力hf,当层流流动时,hf=d a u b L c,则a=__－２__, b=__１__,c=__１___.当完全湍流时，a=_－１_, b=__２__,c=_１.12.图中高位槽液面保持恒定，液体以一定的流量流经等径管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同（1）Ｕ型压差计读数___Ｂ____A R1＞Ｒ２ＢR1=Ｒ２ＣR1<Ｒ２Ｄ不确定(2) 液体通过ab与cd段能量损失Ｂ_A h ab> h cd B h ab = h cd C h ab < hcd D 不确定（3）ab与cd段的压差ＣＡ△Pab>△Pcd B △Pab= △Pcd C△Pab< △Pcd D不确定（4）Ｒ１值表示ＣＡab段的压差值Ｂab段的位能变化Ｃab段的流动能量损失Ｄab段压差与流动能量损失之和．13 如图所示垂直管中，水自下而上流动，测压点ab间有一阀门，ab间垂直距离为h，指示液为汞，则压强差Pa-Pb的计算式为：Ａ（ρHg-ρ水）gR B（ρHg -ρ水）gR+ρ水gh C（ρHg -ρ水）gR-ρ水ghD（ρHg -ρ水）gR+ρHg gh14. 如图所示，若水槽液位不变，１２３点的流体的总机械能的关系为________(认为水槽内流动速度为０)当阀门打开时，Ｂ当阀门关闭时，ＣＡ 1>2>3 B 1=2>3 C 1=2=3 D 1>2=315 离心泵的调节阀开大时，则___Ｂ_____A 吸入管路的阻力损失不变Ｂ泵出口的压力变小Ｃ泵入口处的真空度减少Ｄ泵工作点的扬程升高16.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送的液体密度发生变化（其余性质不变），则___Ｄ___Ａ任何情况下扬程与密度无关Ｂ只有当Ｚ１＝Ｚ２时，扬程与密度无关Ｃ只有当阻力损失为０时扬程与密度无关Ｄ只有当Ｐ１－Ｐ２＝０是扬程与密度无关17. 如在测定离习泵的性能曲线时，错误地将压力表安装在调节阀后，则操作时，压力表读数（表压Ｐ２）将_____Ｄ____Ａ随真空表读数的增大而减小Ｂ随流量的增大而减小C 随泵实际的扬程的增大而增大D 随流量的增大而增大18.往复泵在操作中____Ａ____A 不开旁路阀，流量与出口阀开度无关 B允许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开度无关。
第一章流体流动习题
第一章流体流动习题1. 引言本习题集旨在帮助读者巩固并深入理解流体力学中的流体流动相关知识。
通过解答各式作业题和习题，读者将能够提高对流体流动的理论知识的掌握，并能运用所学知识解决实际问题。
2. 流体等压流动2.1 定常流动1.习题1：在一水力发电站，重力因子为9.8 m/s²，一台水轮机的进口直径为10 m，出口直径为4 m，水流的速度在进口和出口处分别为12 m/s和48 m/s。
求水轮机的功率。
2.习题2：一根水平管道中水流的速度为2 m/s。
管道的截面面积为1.0 m²，密度为1000 kg/m³。
若管道上安装了一过滤器，则过滤器前后水流速度分别为2.5 m/s和1.5 m/s。
求过滤器对水流影响的大小。
2.2 无粘流动1.习题3：一个圆柱体在某无粘流体中运动，其直径为1 m，流体的密度为1 kg/m³，流速为10 m/s。
若圆柱体沿流速方向行进距离为100 m，在这一过程中流体对圆柱体所做的阻力是多少？2.习题4：一道湍流水流通过一个圆柱体。
圆柱体的直径为2 m，流速为5 m/s，流体密度为1.2 kg/m³。
若圆柱体所受到的阻力为1000 N，求流过圆柱体的湍流水流的体积流量。
3. 流体定常流动3.1 流管与元素流量1.习题5：一条河的宽度为10 m，平均流速为2 m/s。
设河水的密度为1000 kg/m³。
求河水的体积流量。
2.习题6：某水管直径为0.2 m，输送液体的流速为3 m/s。
求液体的质量流量。
3.2 动量定理与波动方程1.习题7：一个质量为1000 kg的船以速度10 m/s行驶，船上一个质量为10 kg的人以速度2 m/s从船头跳进水中。
求船在跳水后的速度。
2.习题8：一个质量为500 kg的小汽车以速度20 m/s驶入河流。
汽车下沉后速度降为8 m/s。
求汽车所受的阻力大小。
4. 流体非定常流动4.1 欧拉方程与伯努利方程1.习题9：一水管中水的流速为2 m/s。
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) 4351067.2103.1011028.1⨯=⨯-⨯=表A p kPa1-2. 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：80.198013.0136001=⨯==ρρR H m 14.34214.3422⨯==D S πm 228.6214.3=⨯=V m 3储存量为：4.615498028.6=⨯kg=6.15t1-3. 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) ()()421042.15.046.0981.9880⨯=⨯⨯-⨯⨯=-==πρA h H g pA F N(2) 441077.71042.1981.9880⨯=⨯=⨯⨯==gH p ρPa1-4. 附图为一油水分离器。
油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。
油由上部溢出，水由底部经一倒置的U 形管连续排出。
该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。
(完整版)第一章流体流动答案
第一章流体流动一、单项选择题（每小题1分）1．在SI单位制中，通用气体常数R的单位为( )BA. atm·cm / mol·KB. Pa·m /mol·KC. Kf·m / mol·KD. Ibf·ft / Ibmol·K 2．系统处于稳态指的是( )CA. 系统操作参数不随时间改变B. 系统操作参数不随位置改变C. 系统操作参数随位置改变,但不随时间改变D. 系统操作参数随时间改变,但不随位置改变3.下列流体中，认为密度随压力变化的是( )AA．甲烷 B.辛烷 C.甲苯 D. 水4. 下列关于压力的表述中，正确的是( )BA. 绝对压强= 大气压强+ 真空度B. 绝对压强= 大气压强- 真空度C. 绝对压强= 大气压- 表压强D. 绝对压强= 表压强+ 真空度5．某系统的绝对压力为0.06MPa，若当地大气压为0.1MPa，则该系统的真空度为( )CA. 0.1MPaB. 0.14MPaC. 0.04MPaD. 0.06MPa6. 容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度大于B点高度，则( )BA. p A > p BB. p A < p BC. p A = p BD. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变7．在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该管时，压差计读数R值反映( )。
AA．A、B两截面间的压强差；B．A、B两截面间的流动阻力；C．A、B两截面间动压头变化；D．突然扩大或缩小的局部阻力。
8. 使用U型管压差计测量较小压差时，为了准确读数，下列方法中正确的做法是（）CA. 选择较大密度的指示液B. 选择较小密度的指示液C. 使用与被测流体密度相近的指示液D. 加大指示液与被测流体密度的差别9．用一U型管压差计测定正辛烷在管中两点间的压强差，若两点间的压差较小，为了提高读数精度，你认为较好的指示剂为( )DA. 乙醇B. 水C. 汞D. 甲苯10．所谓理想流体，指的是（）AA. 分子间作用力为零的流体B. 牛顿流体C. 稳定的胶体D. 气体11．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。
第一章 流体流动练习题
23、稳定流动时，流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。（× ） 24、理想流体流动时,无流动阻力产生（ √ ）
25、实际流体在导管内作稳态流动时,各种形式的压头可以互相转，但导管任一截 面上的位压头、动压头与静压头之和为一常数。（ × ）
5、经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型肯定是层流,这是采用国际单位制得 出的值,采用其他单位制应有另外数值( × )
6、层流内层的厚度随雷诺数的增大而增厚。（ × ）
7、流体作层流流动时,摩擦系数λ只是Re的函数,而与管壁的粗糙度无关。（√ ）
8、在相同的设备条件下,密度越大,粘度越小的流体越易形成湍流状态。（ √ ）
恒截面，变压差； 恒压差，变截面
二、选择题
1、一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压 是（A ） 关系 A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压
2、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、原油在圆形管中作湍流流动时,其它条件不变,而管长增加一倍,则阻力损失增 加一倍 √
18、流体在圆管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。 √
19、流体在水平管内作稳定连续流动时,直径小处,流速增大；其静压强也会升高 。×
20、稳定流动时,液体流经各截面的质量流量相等；则流经各截面处的体积流量也 相等 √ 21、在稳态流动过程中,流体流经各截面处的体积流量相等。（ × ）
13、孔板流量计是文丘里流量计的改进,其压头损失比文氏流量计小得多。 ×
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。
13、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14、流体在圆直管内流动，当Re≥4000时的流型称为湍流，其平均速度与最大流速的关系为Wm＝0．8WｍａｘRe≤2000的流型称为滞流，其平均速度为Wm＝0.5Wｍａｘ。
第一章流体的运动习题.doc
第一章流体的流动1-1横截面是4m，的水箱，下端装有一个导管，水以2m/s的速度由这个导管流出，如果导管的横截面是10cm2,那么水箱内水面下降时的速度是多大？1—2有一水官，如图所示，设官中的水作稳定流动。
水流过A管后，分B, C两支管流出。
已知三管的横截面积分别为S A= 100cm2, S B=40cm2, S c=80cm2oA, B两管中的流速分别为vQOcm/s 及v B=30cm/so则C管中的流速Vc等于多少？1-3如图所示，在一竖直放置的大容器侧面，开一直径为2cm的小孔，孔的位置在水面以下10cm 处。
求单位时间内从小孔流出的水的体积。
1—4水在管道中作稳定流动，在某点处流速为3m/s,而在比它高1m的另一点处的流速为4m/so已知低处的压强Pi =1.8xlC）4Pa ,求高处的压强力。
（计算时取g=10m/s2）1—5 —个大面积的水槽，其中盛水，水的深度为0.3m。
在槽的底部有一面积为5cm2的圆孔，水从圆孔连续流出，问：（1）水从圆孔流出的流量是多少？（2）在槽底以下多远的地方，水流的横截面积为圆孔面积的二分之一？1—6 —顶端开口的圆筒容器，高为20cm,直径为10cm,在圆筒的底部中心，开一横截面积为1血2的小圆孔，水从圆筒的顶部以140cm3/s的流量由水管注入圆筒内，问圆筒中的水面可以升到多大的高度？1-7在一横截面积为10cm，的水平管内有水流动，在管的另一段横截面积收缩为5cm：这两截面处的压强差为300Pa,问一分钟内从管中流出的水的体积多大？1-8化学上采用如图所示的方法洗瓶。
已知h=20cm,则从A管吹进气体使瓶内压强P多大才能使水从管B以v=60cm/s的速度喷出？题1.8图1-9 U形管能起水流虹吸管的作用（如图）。
水在大气压的作用下从虹吸管流出，求：（1）水流的速度。
（2）点A 处的压强。
题1.10图题1.9图1—10图中所示为一喷泉喷嘴的示意图，其上底面积为S”下底面积为S2（S1〈S2）, 喷嘴的高度为ho已知该喷嘴能喷出高度为H的喷泉，求：（1 ）水的流量0 ；（2）下底面处的压强P”已知大气压强为p。
化工原理第一章流体流动练习题
化工原理第一章流体流动练习题1、当不可压缩理想流体在水平放置的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 C 。
(A)不变(B)增大(C)减小(D)不确定2、水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re值将(A)不变(B)增大(C)减小(D)不确定3、层流与湍流的本质区别是。
(A)湍流流速大于层流流速；(C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；(B)流动阻力大的为湍流；(D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
4、某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是流速为平均流速的倍。
（抛物线，2倍）5、清水在14×2mm的圆形直管中以0.15m/s的速度流动，圆管中的流体流动形态为；每流过25m管道，流体的静压强降低Pa。
（层流；1200）6、某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，且仍然作滞流流动。
问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？（16倍）解：2lu流动阻力W f d2设管径改变后d2=d1/2，则根据u1A1 = u2A2 pf可得u2 = 4u1，滞流时6464 Redu Wf 32 lud232 l 4u1 Wf,1Wf,2 32 lu12d1 32 lu232 lu1 2d2 d12 d12 2 167、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）8、雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为1[m.s-1]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____. （Re=dｕρ/μ ; 105; 湍流）判断1、粘性是流体的物性之一，无论是有粘性。
（）2、尽管粘性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑粘性的影响，对静止的流体可不粘性的影响。
01-流体流动习题及答案
(2):由题意知：
(p1 p a )' 2(p1 p a )
(p1 pa )' (R H)' g(i ) (Z 2 Z1 )g
= 27.27×2 × 10
( R H )' 0.52m
3
4
d 2 u 28 ~ 84m 3 / h
600(3000 1000) R ' (6000 1000)
R' 240mm
三、计算题
1、如图所示三只容器A、B、C均装有水（液面恒定）， 已知：z1=1m, z2=2m, U型水银压差计读数：R=0.2m, H=0.1m 试求：上方压力表读数 1) 容器A的表压p1 2) 若p1（表压）加倍，则（R+H）值为多少？
32ul hf d 2
32l 4qV 2 2 d d
d4
高度湍流
l u 2 l 1 ( 4q V ) 2 hf 2 d 2 d d 2 8 l 5 q2 d V 2 d5
c
3、图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失 56 hf=56J/kg, 若关小阀门，则总阻力损失hf ’ =——
J/kg，两槽液面的垂直距离 H= 5.7 m.。
hf
Hg
H不变，故 h f 也不变
hf 56 H 5.76m g 9.81
4、示管路系统中，已知dab=dcd, εab=εcd，lab=lcd， μ≠0。比较ua________ (pc-pd), （a b ) = uc，(pa-pb) < __= （c d )
Rg( i )
第一章 流体流动习题及答案
第一章流体流动习题及答案一、填空1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4 倍。
2、处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。
3、流体流动的连续性方程是u1Aρ1= u2Aρ2=······= u Aρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12 = u2d22 = ······= u d2。
4、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105 mmHg 。
5、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
二、选择题1、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2、流体流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的 C 项。
A 动能；B 位能；C 静压能；D 总机械能3、在完全湍流时，粗糙管的摩擦系数 数值CA 与光滑管一样；B 只取决于Re；C 取决于相对粗糙度；D 与粗糙度无关4、当被测流体的D 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；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力5、A 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6、流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心最大流速的关系为 B 。
A. max 21u u =；B. max 817.0u u =；C. max 23u u =7. 从流体静力学基本方程可知，U 型管压力计测量其压强差是 A 。
第一章 流体流动
第一章流体流动一填空1.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍。
2.处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是、。
流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用流量计测量。
3.如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：单位质量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；单位重量流体的机械能衡算式为；单位体积流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；4.有外加能量时，以单位体积流体为基准的实际流体的柏努利方程为，各项单位为。
5.气体的粘度随温度升高而，水的粘度随温度升高而。
6.流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能。
7.流体流动的连续性方程是；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为。
8.当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为mmHg。
9.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将。
10.流体阻力产生的根源是，粘性是指。
11.在连续稳定流动过程中，流速与管径的成正比。
均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而。
12.滞流与湍流的根本区别是。
13.一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的成正比。
14.圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈形状。
其平均速度是中心最大速度的。
摩擦阻力系数与雷诺数的关系是。
15.局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：法和法。
16.并联管路的特点是。
分支管路的特点是。
17.孔板流量计是通过来反映流量的大小，又称为流量计，而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定，通过变动的反映流量的大小，又称为。
18.牛顿粘性定律的表达式为，牛顿粘性定律适用于流体。
19.使用因次分析法的目的在于。
化工原理流体流动01习题
在 1 截面和 2 截面间列伯努利方程，
p1 gz
u12
2
p2
2 u 2
2
hf
p1 p 2
gz
2 2 (u 2 u1 )
2
hf
u 2 u1 ， h f 0 ，水向下流动。
12. Ｃ、Ｄ 分析： 首先， 因次分析所要解决的正是那些不能完全用理论分析方法建立关 系式或者无法用数学方法求解方程式的复杂问题。 其次，对一些复杂的、影响因素较多的物理现象，普通实验方法是无法解决
2．如图所示，水从内径为 d1 的管段流向内径为 d2 管段，已知 d 2 2d1 ，d1 管 段流体流动的速度头为 0.8m， h1 0.7 m ，忽略流经 AB 段的能量损失，则 h2 m， h3 m。
3．如图所示，管中水的流向为 A→B，流经 AB 段的能量损失可忽略，则 p1 与 p2 的关系为 。
qV 1 / qV 2
。
10．流量 Vs 增加一倍，孔板流量计的阻力损失为原来的 的阻力损失为原来的 转子流量计的流速为原来的
倍，转子流量计 倍， 倍，
倍， 孔板流量计的孔口速度为原来的 倍，孔板流量计的读数为原来的 倍。
转子流量计的环隙通道面积为原来的
11．某流体在一上细下粗的垂直变径管路中流过。现注意到安在离变径处有一定
0.5 水 ，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的
倍；管路两端压差为水的 倍。
6．已知图示均匀直管管路中输送水，在 A、B 两测压点间装一 U 形管压差计， 指示液为水银，读数为 R（图示为正） 。则： 1 ）R 0（>，=，<） Pa。
2）A、B 两点的压差 p =
大学化工原理习题-第一章 流体流动自测
20XX年复习资料大学复习资料专业：班级：科目老师：日期：化工原理上册第一章流体流动学生自测一、填空或选择1．某设备的表压强为20XXXX0kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。
（当地大气压为20XXXX1.33 kPa）[答：20XX1.33 kPa，360mmHg]2．如图所示，容器中盛有ρ＝800kg/m3的油品，U形管中指示液为水(ρ＝20XXXX00kg/m3)，a1、a2、a3在同一水平面上，b1、b2、b3及b4也在同一高度上，h1=20XXXX0mm，h2=20XX0mm，则各点的表压pa1=____，pa2=____，pb2=____，pb3=____，h3=____。
（表压值以mmH2O表示）[答：0，20XXXX0，20XX0，300，340，20XX0]3．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____型曲线。
其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。
[答：抛物线，2， =64/Re]4．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
[答：Re，；]5．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。
[答：滞流内层；愈薄]6．因次分析的依据是____。
[答：因次一致性]7．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将____，管路的局部阻力将____，直管阻力将____，管路总阻力将____。
（设动能项可忽略。
）[答：变小、变大、变小、不变]8．牛顿粘性定律的表达式为____，该式应用条件为____流体作____流动。
[答：，牛顿型，滞流]9．水力半径的定义式为____，当量直径为____倍水力半径。
[答：，4]20XXXX．局部阻力的计算方法有____和____。
第1章 流体流动 习题及答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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。
4．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
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。
DA 真空度；B 表压力；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。
AA 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。
AA 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。
DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
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（）。
BA. 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( )。
AA. 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( )。
CA. 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。
第1章 流体流动 习题及参考答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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。
4．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA6A7A8A9．（A10AA. 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：( )。
DA. 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（）。
BA. 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（）。
AA. 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。
CA. 2；B. 8；C. 4。
20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。
CA. 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（）。
AA. 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（）。
AA. 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（）。
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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) 4351067.2103.1011028.1⨯=⨯-⨯=表A p kPa1-2. 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：80.198013.0136001=⨯==ρρR H m 14.34214.3422⨯==D S πm 228.6214.3=⨯=V m 3储存量为：4.615498028.6=⨯kg=6.15t1-3. 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) ()()421042.15.046.0981.9880⨯=⨯⨯-⨯⨯=-==πρA h H g pA F N(2) 441077.71042.1981.9880⨯=⨯=⨯⨯==gH p ρPa1-4. 附图为一油水分离器。
油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。
油由上部溢出，水由底部经一倒置的U 形管连续排出。
该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。
已知观察镜的中心离溢油口的垂直距离H s =500mm ，油的密度为780kg/m 3，水的密度为1000kg/m 3。
今欲使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒置的U 形出口管顶部距分界面的垂直距离H 应为多少？因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。
解：gH gH s ρρ=油3901000500780=⨯=H mm1-5. 用习题1-5附图所示复式U 形压差计测定水管A 、B 两点的压差。
指示液为汞，其间充满水。
今测得h 1=1.20m ，h 2=0.3m ，h 3 =1.30m ，h 4 =0.25m ，试以Pa 为单位表示A 、B 两点的压差Δp 。
解：()21211h h g P gh P P i A -+=+=ρρ()2112h h g gh P P i A --+=ρρ(1)()()4342323h h g gh P h h g P P i B i -++=-+=ρρρ(2)(1)代入（2）()()()43423211h h g gh P h h g h h g gh P i B i i A -++=-+--+ρρρρρ()()()()5411017.125.02.110001360081.9⨯=-⨯-⨯=--=-h h g P P i B A ρρPa1-6. 附图为一气柜，其内径9m ，钟罩及其附件共重10吨，忽略其浸在水中部分所受之浮力，进入气柜的气速很低，动能及阻力可忽略。
求钟罩上浮时，气柜内气体的压强和钟罩内外水位差Δh (即“水封高”)为多少？解：3231054.1481.91010⨯=⨯⨯==d Amg p πPa 157.081.910001054.13=⨯⨯==∆g p h ρm1-7. 附图所示的汽液直接接触混合式冷凝器，蒸汽被水冷凝后，凝液与水沿大气腿流至地沟排出，现已知器内真空度为82kPa ，当地大气压为100kPa ，问其绝对压为多少Pa ？并估计大气腿内的水柱高度H 为多少米？答：1882100=-=-=p p p a 绝kPa36.881.9100010823=⨯⨯==g p H ρm1-8. 如图所示，在A 、B 两容器的上、下各接一压差计，两压差计的指示液相同，其密度均为ρi 。
容器及测压导管中均充满水，试求：(1) 读数R 与H 之间的关系；(2) A 点和B 点静压强之间的关系。
解：(1) ()()gH gR P P i i B A ρρρρ-=-=-H R =(2) gz p p B A ρ+=*1-9. 测量气体的微小压强差，可用附图所示的双液杯式微差压计。
两杯中放有密度为ρ1的液体，U 形管下部指示液密度为ρ2，管与杯的直径之比d /D 。
试证气罐中的压强p B 可用下式计算：()22112Dd hg hg p p a B ρρρ---=解：gh p gh h g p a B 121ρρρ+=+∆+()h g gh p p a B ∆---=112ρρρh D h d 2244ππ=∆()22112Dd hg hg p p a B ρρρ---=*1-10. 试利用流体平衡的一般表达式(1-9)，推导大气压p 与海拔高度h 之间的关系。
设海平面处的大气压强为p a ，大气可视作等温的理想气体。
解：质量守恒1-11. 某厂用φ114×4.5mm 的钢管输送压强p =2MPa(绝压)、温度为20℃的空气，流量(标准状况：0℃，101.325kPa)为6300m 3/h 。
试求空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。
答：/s m 095.0/h m 5.3422000273325.101293630033100101==⨯⨯⨯==P T P T q q v vm/s 0.11105.0785.0095.04221=⨯==d q u v π 30kg/m 3.14.2229==ρ 36kg/m 81.23293314.829102=⨯⨯⨯==RT PM ρs kg/m 9.26181.230.112⋅=⨯==ρu Gkg/s 28.236003.163000=⨯==ρvo m q q机械能守恒1-12. 水以60m 3/h 的流量在一倾斜管中流过，此管的内径由100mm 突然扩大到200mm ，见附图。
A 、B 两点的垂直距离为0.2m 。
在此两点间连接一U 形压差计，指示液为四氯化碳，其密度为1630kg/m 3。
若忽略阻力损失，试求：(1) U 形管两侧的指示液液面哪侧高，相差多少mm ？(2) 若将上述扩大管道改为水平放置，压差计的读数有何变化？解：(1) 2222B B A Au P u P +=+ρρ m/s 12.21.0785.060422=⨯==A v A d q u π m/s 53.02.0785.060422=⨯==B v B d q u π 75.2106253.012.21000222222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-BA AB u u P P ρPa U 形管两侧的指示液液面A 侧高()gR P P i A B ρρ-=-()()34.081.91000163075.2106=⨯-=--=g P P R i A B ρρm(2) 不变1-13. 某鼓风机吸入管直径为200mm ，在喇叭形进口处测得U 形压差计读数R =25mm ，指示剂为水。
若不计阻力损失，空气的密度为1.2kg/m 3，试求管道内空气的流量。
解：2222222111u gz p u gz p ++=++ρρ gR p i ρ-=222.202.1025.081.91000222=⨯⨯⨯==ρρgRu i m/s67.2285360022.202.0785.0422=⨯⨯⨯==ud q v πm 3/h1-14. 图示为马利奥特容器，其上部密封，液体由下部小孔流出。
当液体流出时，容器上部形成负压，外界空气自中央细管吸入。
试以图示尺寸计算容器内液面下降0.5m 所需的时间。
小孔直径为10mm 。
设小孔的孔流系数C 0=0.62。
答：2222222111u gz p u gz p ++=++ρρ a p p p ==21，02=z ，m 2.06.08.01=-=z ，01=um/s 98.12.081.92222=⨯⨯==gz um /s 23.198.162.0200=⨯==u C u液面下降小于0.6米，液体下降过程中流速不变s 146323.101.05.06.045.0422022=⨯⨯=⨯=u d D ππτ1-15. 水以3.77×10-3 m 3/s 的流量流经一扩大管段。
细管直径d =40mm ，粗管直径D =80mm ，倒U 形压差计中水位差R =170mm 。
求水流经该扩大管段的阻力损失。
解：列1-2截面伯努利方程1222221122f h gu g P g u g P ++=+ρρ gR P P ρ=-12221244u D u d q v ππ==122u D d u ⎪⎭⎫ ⎝⎛=s m d q u v /00.304.014.31077.3442321=⨯⨯⨯==-πm D d g u R g u g u g P P h f 26.08040181.92317.012224222122212112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=-+-=ρ1-16. 图示为30℃的水由高位槽流经直径不等的两管段。
上部细管直径为20mm ，下部粗管直径为36mm 。
不计所有阻力损失，管路中何处压强最低？该处的水是否会发生汽化现象？解：30℃的水的饱和蒸汽压Pa 24.4242=v p ，3kg/m 7.995=ρ 取上部液面为截面1，出口为截面2，截面2为基准面，列伯努利方程：2222222111u gz p u gz p ++=++ρρ 21p p =，01=u ，02=zm/s 43.4181.92212=⨯⨯==gz u从截面1到任意截面列伯努利方程：2222111u gz p u gz p ++=++ρρ ρρ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2211u gz gz p p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+11gz p ρ为定值，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+22u gz 最大，p 最小；u 在细管处最大，⎪⎪⎭⎫⎝⎛+22u gz 在细管上部最大 m/s 35.1443.420362222=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=u d d uPa 39.36657.995235.145.081.97.99510013.1225211=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ρρu gz gz p p 细管上部压强最低，v p p <，会发生汽化现象。