第一章流体流动习题
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第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．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＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
A7．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；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D8．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。
A9．（）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。
A10．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；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D11. 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（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 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. 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。
A13. 层流底层越薄( )。
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。
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。
化工原理习题答案.
第一章 流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×10 3Pa ，试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×10 4Pa 。
解：略2.在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为 960 kg/m 3的油品，油面高于罐底 9.6m ，油面 上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760mm 的圆孔，其中心距罐底 800mm ，孔盖用 14 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为 39.23×106Pa ，问至少需要几个螺钉？解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压为 p ，则p 便 是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。
根据流体静力学基本方程，知：p=p a +ρgh作用在孔盖外侧的是大气压强 p a ，故孔盖内外两侧所受 压强差为：Δp=p p a = p a +ρgh p a =ρgh∴Δp=960×9.81(9.60.8)=8.29×10 4Pa作用在孔盖上的净压力为：P=Δp ×πd 2 /4=8.29×10 4 ×π0.76 2 /4=3.76×10 4N每个螺钉能承受的力为：400×9.807×10 4 ×π/4×0.014 2 =6.04×10 3N螺钉的个数＝3.76×10 4 /6.04×10 3=6.23 个≈7 个 即至少要 7个螺钉。
3.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 R 1=400mm,R 2=50mm, 指示液为水银。
为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的 U 管与大气连通的玻璃管内灌入一 段水，其高度 R 3=50mm 。
试求 A 、B 两处的表压强。
解：U 管压差计连接管中是气体。
以ρg 、ρH2O 及 ρHg 分别表示气体、水与水银的密度。
第1章 流体流动习题
第1章 流体力学基础1.1 主要公式1.1.1牛顿内摩擦定律dydu μτ±= (1-1)τ－切应力，Pa ；dydu－速度梯度，s -1； μ－流体动力粘度，Pa ·s1.1.2 稳定流动总能量方程式 单位质量流体的能量平衡式22222222211111u gZ v p e w q u gZ v p e +++=+++++ (J/kg)(1-2a)2222222111u gZ h w q u gZ h ++=++++ (J/kg)(1-2b)22u Z g h w q ∆+∆+∆=+ (J/kg) (1-2c)式中 Z —某一液面距基准面的高度，m ；u —流体流动速度，m/s ；e —单位质量的流体所具有的内能，J/kg ； p —流体绝对压力，Pa ； v —流体的比体积，m 3/kg ； ρ—流体的密度，kg/m 3；w —单位质量的流体所具有的功，J/kg ； q —单位质量的流体所具有的热量，J/kg ； h —单位质量的流体所具有的焓，J/kg 。
式中以下标1表示的项为体系进口截面上流体的能量，下标2表示的项为体系出口截面上流体的能量。
1.1.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利（Bernoulli ）方程2222222111u p gZ u p gZ ++=++ρρ(J/kg) (1-3a)gu g p Z g u p Z 22g 22222111++=++ρρ(m) (1-3b)2222222111u p gZ u p gZ ρρρρ++=++ (N/m 2) (1-3c)式(1-3a)、式(1-3b)和式(1-3c)为不可压缩理想流体稳定流动能量方程的三种表达式，称为柏努利方程式。
式中各项代表单位数量的流体所具有的位能、压力能和动能，式(1-3a)以每1kg 质量的流体所具有的能量来表示；式(1-3b)以每1N 重量的流体所具有的能量来表示；式(1-3c)以每1m 3体积的流体所具有的能量来表示。
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 B 。
(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 D 。
(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 曲线，其管中心流速为平均流速的 倍。
（抛物线，2倍）5、清水在φ14×2mm 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）7、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=d ｕρ/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。
（ ）3、U 型压差计测量的是两间静压强之间的差值。
（ ）4、转子流量计工作时转子受到两个力的作用，一个是重力，另一个是浮力。
（ ）5、孔板流量计工作时，流体在流过孔板前静压强差不变。
化工原理 第一章 习题及答案
第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主；温度上升,热运动加剧,粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m2,水和容器总重10N。
<1>试画出容器内部受力示意图<用箭头的长短和方向表示受力大小和方向>；<2>试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1〕图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2〕内部压强p=ρgh=1000××；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强。
因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U形压差计,读数分别为R1、R2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R1与R2有何变化？<说明理由>答6．容器A的液体势能下降,使它与容器B的液体势能差减小,从而R2减小。
第一章.流体流动习题及答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（ A ）称为流体的密度。
A 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（ A ）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．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。
4．气体是（ B ）的流体。
A 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（ C ）。
A 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（ A ）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
7．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。
8．当被测流体的绝对压力（ A ）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．（ 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。
10．被测流体的（ D ）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
A 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（ 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。
流体流动练习题
水面与基准面之间的垂直距离ｈ5=3m。大气压强ｐa= 99.3×103ｐａ。试求
锅炉上方水蒸气的压强Ｐ0。
解: 取1-1’, 2-2’, 3-3’为等压面
P1=Pa+ ρ水银g(h1-h2)
----3分
P2=P1 - ρ水g(h3-h2)
5.如题图所示虹吸装置。忽略在管内流动损失，虹吸管出口与罐底部相平，
H=4.905m，则虹吸管出口处的流速ｕ= 9.81m/s
。。
6.圆形直管内流体层流流动的速度分布呈_抛物线或抛物面_形状，摩擦
6.圆形直管内流体层流流动的速度分布呈__________形状，摩擦阻力系数
阻力系数与雷诺数的关系是__=64/Re__。
3. 如图所示，理想流体在在水平异径管中稳态流动，则下
列说法正确的是（）
列说法正确的是（B）
A. PA >PB,
B. PA <PB, C. PA=PB,
D. 无法判断,
4. . 如图所示，黏性流体在在水平异径管中稳态流动，则下
列说法正确的是（）
列说法正确的是（D）
A. PA >PB,
B. PA <PB, C. PA=PB,
D.理想流体
4.已知大气压为100KPa时，某密闭容器上的表压显示为0.1MPa，现将该容器连同压力表移至高山上，
表压显示为0.12MPa，则该处的大气压为（C）。
表压显示为0.12MPa，则该处的大气压为（）。
A. 120KPa B. 99.9KPa C. 80KPa D. 99.88KPa
5. 用普通U型管测量仪水平管内的压降，测得R1为50mm，已知指示剂为
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。
第一章流体流动试题集及参考答案
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得基本规律得不同,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,物料衡算得理论依据就是质量守恒定律,热量衡算得理论基础就是能量守恒定律。
3、当地⼤⽓压为750mmHg时,测得某体系得表压为100mmHg,则该体系得绝对压强850mmHg为真空度为-100mmHg、4、液柱压⼒计量就是基于流体静⼒学原理得测压装置,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表⽰得就是表压或真空度。
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就是与指⽰液密度、液⾯⾼度有关,与U形管粗细⽆关5、转⼦流量计得设计原理就是依据流动时在转⼦得上、下端产⽣了压强差。
6、静⽌液体中两处压⼒相等得条件就是连续、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、当流体得体积流量⼀定时,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得液位⾼度为静压头,当流速再增⼤时,液位⾼度降低;因为阻⼒损失增⼤,10、理想流体就是指没有粘性或没有摩擦阻⼒⽽实际流体就是指具有粘性或有摩擦⼒。
流体流动时产⽣摩擦阻⼒得根本原因就是流体具有粘性。
11、压头转换实验中,在⼀定流速下某测压管显⽰得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)得物理意义就是表⽰流动系统某截⾯处单位重量流体所具有得静压能,称为静压头。
mu2/2得物理意义就是表⽰流动系统某截⾯处1kg流体具有得动能。
13、雷诺准数得表达式为Re=dｕρ/µ。
当密度ρ＝1000kg/m粘度µ=1厘泊得⽔,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时得流型称为湍流,其平均速度与最⼤流速得关系为Wm＝0.8WｍａｘRe≤2000得流型称为滞流,其平均速度为Wm＝0、5Wｍａｘ。
第一章_习题课_流体流动
2
1、粘性是流体的物性之一，无论是静止的还是流动的流体都 具有粘性。（ √ ） 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，对静止的流体可不考虑粘性的影响。（ √ ） 3、U型压差计测量的是两截面间静压强的差值。（ × ） 4、流体在圆形管道中作稳态流动，流速会因内摩擦力的存在 而减速。（ ×） 5、孔板流量计工作时，流体在流过孔板前后的静压强差不变。 （ × ） 6、转子流量计工作时，流体作用在转子上下截面间的静压强 差不变。（ √ ）
u h f R( 0 ) g 2
2. 流体在流动过程中，由于速度的大小和方向发生变化 形体 而引起的阻力，称为______________ 阻力
3. 流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失hf所损 失的是机械能中的____ P/ 项。 升高 4. 一般情况下，温度升高，气体的粘度___________ ， 液体的粘度_____________ 。 降低
2
静力学方程式：
p1
gz1
p2
gz2
主要公式
虚拟压强：
P p ρgz
P p ρgz const 静力学基本方程： ρ ρ
非等径直管中稳态流动：
2 P1 P2 u2 u12 Rg( 0 ) （ ） hf ρ ρ 2 2
等径直管中稳态流动：
h f,前＝h f,后
l u2 l u' 2 d 2 d' 2
u' d' u d
Vh' u' d' 2 2.5 2 1.5 2.756 Vh u d
（2）有人建议将管路并联一根长度为l/2、内径为 50mm的管子（见图b）。（增加26.5%）
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 =
第一章流体流动习题
第一章流体的流动与输送一、选择题1. 流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为。
A．约0.8/1 ； B．0.5 /1 ； C．2.0/1 ； D 1/0.82.容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度小于B点高度，则 ( )A. 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3．流体流过两个并联管路管1和2，两管内均呈滞流。
两管的管长L1＝L2、管内径d1＝2d2，则体积流量Q2/Q1为( )。
A．1/2；B．1/4；C．1/8；D．1/16。
4．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。
A．层流流动；B．湍流流动；C．过渡型流动；D．静止状态。
5．流体在圆直管内流动，充分湍流(阻力平方区)时，摩擦系数λ正比于( )。
(G为质量流速)A．G2；B．G；C．G0；D．G-1。
6．有两种关于粘性的说法：( )(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
A．这两种说法都对B．第一种说法对，第二种说法不对C．这两种说法都不对D．第二种说法对，第一种说法不对7．水以2 m·s-1的流速在Ø35 mm×2.5 mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3 Pa·s，密度为1000 kg·m-3，其流动类型为( )。
A．层流；B．湍流；C．过渡流；D．无法确定。
8．离心泵原来输送水时的流量为q V，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量( )。
A．增大；B．减小；C．不变；D．无法确定。
9．装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100 kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为( )kPa。
A．150；B．50；C．75；D．25。
第1章_流体流动_习题解读
第1章 -- 习题
1-1．容器 A 中气体的表压力为 60kPa，容器 B 中的气体的真空度为 1.2104 Pa 。试分别求出 A、B 二容器中气体的绝对压力为若干 Pa 。该处 环境大气压等于标准大气压。（答： A,160kPa； B,88kPa ）
解：取标准大气压为 100kPa ，所以得到： PA 60 100 160 kPa ； PB 100 12 88kPa 。
Z0
P0 g
u02 2g
Z1
P1 g
u12 2g
hf
式中 u0 0 ， P1 20.3kPa ， hf 0.5m水柱 ，
u1 3.22m s1 ，
qV
Au1
4
d
2u1
57 3.5 22 3.22 3600
4
22.8m3 h1 。
第1章 -- 习题
1-7. 如图所示，水以 20 m3/h 的流量流经一扩大管段，已知 d1=50mm， d2=80mm, 水流经扩大段的阻力系数 =(1－A1/A2)2，式中 A 为管道截 面积。若测点间的直管阻力可略，试求：
=181.8kPa（表压）
即泵出口处压力表的指示值 p3 为 181.8kPa。
第1章 -- 习题
1-4．某一套管换热器，其内管为 33.5mm 3.25mm, 外管为 60mm 3.5mm 。内管流过密 度为1150kg m3，流量为 5000kg h1 的冷冻盐水。管隙间流着压力（绝压）为 0.5MPa ， 平均温度为00C ，流量为160kg h1 的气体。标准状态下气体密度为1.2kg m3 ，试求气 体和液体的流速分别为若干 ms1？ （ 答： UL 2.11m s1 ； Ug 5.69ms1 ）
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（）。
第一章流体流动习题及答案
习题3附图第一章 流体流动 流体静止的基本方程1．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？[答案：36.03kPa]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。
试求贮槽内液体的贮存量为多少吨？[答案：6.15吨]3．如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。
当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3，试求：（1）两槽液面的高度差H 为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW ？（3）真空表的读数为多少kgf/cm 2？ [答案：H=19.7m ；实际功率为4.27kw ；真空表读数为51.5kPa]4．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。
已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。
流体密度为800 kg/m 3。
精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ，进料量为20 m 3/h 。
料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。
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第一章流体的流动与输送一、选择题1. 流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为。
A．约0.8/1 ； B．0.5 /1 ； C．2.0/1 ； D 1/0.82.容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度小于B点高度，则 ( )A. 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3．流体流过两个并联管路管1和2，两管内均呈滞流。
两管的管长L1＝L2、管内径d1＝2d2，则体积流量Q2/Q1为( )。
A．1/2；B．1/4；C．1/8；D．1/16。
4．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。
A．层流流动；B．湍流流动；C．过渡型流动；D．静止状态。
5．流体在圆直管内流动，充分湍流(阻力平方区)时，摩擦系数λ正比于( )。
(G为质量流速)A．G2；B．G；C．G0；D．G-1。
6．有两种关于粘性的说法：( )(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
A．这两种说法都对B．第一种说法对，第二种说法不对C．这两种说法都不对D．第二种说法对，第一种说法不对7．水以2 m·s-1的流速在Ø35 mm×2.5 mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3 Pa·s，密度为1000 kg·m-3，其流动类型为( )。
A．层流；B．湍流；C．过渡流；D．无法确定。
8．离心泵原来输送水时的流量为q V，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量( )。
A．增大；B．减小；C．不变；D．无法确定。
9．装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100 kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为( )kPa。
A．150；B．50；C．75；D．25。
10．用某孔板流量计测量一流通管道中水的流量时，U形管液柱压差计的读数为100 mm(指示液为水银)，此时测得管中水的流量为72 m3·hr-1，当其它条件不变时，使管道中的流量减半，则此时U形管液柱压差计的读数为( )mm。
A．75；B．50；C．25；D．12.5。
11．在不同条件下测定直管湍流和完全湍流区的λ－Re关系数据，必须在( )时，数据点才会落在同一曲线上。
A．实验物料的物性ρ、μ完全相同；B．管壁相对粗糙度相等；C．管子的直径相等；D．管子的长度相等。
13．各种型号的离心泵特性曲线( )。
A．完全相同；B．完全不相同；C．有的相同，有的不同；D．图形基本相似。
14．某设备上真空表读数为0.09MPa，若当地大气压强为0.1MPa，则设备内绝对压强为( )。
A．101.33 kPa；B．10 kPa；C．0.91 kPa；D．90 kPa。
15．层流与湍流的本质区别是( )。
A．层流无径向脉动，湍流有径向脉动；B．湍流Re>层流Re；C．湍流流速大于层流流速；D．速度分布不同。
16．流体在圆直管内流动，滞流时摩擦系数λ正比于( )。
(G为质量流速) A．G2；B．G ；D．G-1；E．G-2。
17．当两个同规格的离心泵并联使用时，只能说( )。
A．并联泵较单台泵实际的流量增大一倍；B．并联泵的工作点处较单台泵的工作点处流量增大一倍；C．在管路中操作的并联泵，扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍。
D．当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上的流量的两倍；18．离心泵在一定的管路系统中工作，如被输送液体的密度发生变化（其余性质不变）则( ) A．任何情况下扬程与ρ无关；B．只有当Z2－Z1＝0时扬程与ρ无关；C．只有当阻力损失为0时扬程与ρ无关；D．只有当P2－P1＝0时扬程与ρ无关。
19．离心泵的效率η和流量Q的关系为( )。
A．Q增大，η增大；B．Q增大，η先增大后减小；C．Q增大，η减小；D．Q增大，η先减小后增大。
20．判断流体流动类型的准数为( )。
A．Re数；B．Nu数；C．Pr数；D．Fr数。
21．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。
A．过渡型流动；B．湍流流动；C．层流流动；D．静止状态。
22．某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，当处于完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的。
( ) A．4倍；B．8倍；C．16倍；D．32倍。
23．对于非球形颗粒，颗粒的形状越偏离球形，则其形状系数越。
A．大；B．小；C．不确定24．有一台离心泵，当转速为n1时，扬程为1.5 kW，排液量为20 m3·hr-1，当转速调到n2时，排液量降为18 m3·hr-1。
若泵的效率不改变，此时泵的扬程为。
( )A．1.35 kW；B．1.22 kW；C．1.09 kW；D．1.15 kW。
25．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( )。
A．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。
26．离心泵停止操作时宜( )。
A．先停电后关阀；B．先关出口阀后停电；C．先关出口阀或先停电均可；D．单级泵先停电，多级泵先关出口阀。
二、填空题1．当20 ℃的甘油(ρ＝1261 kg·m-3，μ＝1499 cP)在内径为100 mm的管内流动时，若流速为2.5 m·s-1时，其雷诺准数Re为_________，其摩擦阻力系数λ为____________。
2．边长为0.5 m的正方形通风管道，其当量直径为____________m。
3．当量直径的定义是d e＝_____________，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径d e＝_____________。
4．某粘性流体在一定管路系统中流动，在流量不变条件下将液体加热，则液体的粘度将______，雷诺准数Re将_________，流动阻力将___________。
5．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__________，管道局部阻力将____________，直管阻力将____________，管道总阻力损失________。
6．LZB-40转子流量计，出厂时用20 ℃空气标定流量范围为6 m3·hr~60 m3·hr，现拟用以测定40 ℃的空气，则空气流量值比刻度值___________，校正系数为__________，实际流量范围为____________m3·hr。
7．一转子流量计，当通过水流量为1 m3·hr时，测得该流量计进、出间压强降为20 Pa；当流量增加到1.5 m3·hr时，相应的压强降____。
8．水流经图示的管路系统从细管喷出。
已知d1管段的压头损失H f1＝1 m(包括局部阻力)，d2管段的压头损失H f2＝2 m(不包括出口损失)。
则管口喷出时水的速度u3＝________m·s-1，d1管段的速度u1＝________m·s-1，水的流量Q＝________m3·hr-1，水喷射到地面的水平距离x＝_______m。
9．用离心泵输送液体，若被输送液体的粘度增高，则离心泵的流量_________，扬程________，效率_________，轴功率_________。
10．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。
11．局部阻力的计算方法有和。
12．离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。
13．米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的一半，则摩擦阻力损失为原来的倍。
14．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。
15．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。
)16．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生现象。
而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。
17．某设备的表压强为100 kPa ，则它的绝对压强为 kPa ；另一设备的真空度为400 mmHg ，则它的绝对压强为 。
（当地大气压为101.33 kPa ）18．水力半径的定义式为 ，当量直径为 倍水力半径。
19．离心泵特性曲线是在一定 下，用常温下的 为介质，通过实验测定得到的。
三、简答题1．说明流体的体积流量、质量流量、流速(平均流速)及质量流速的定义及相互关系。
2．流动阻力产生的原因与影响因素。
3．写出层流时摩擦系数计算式。
4．摩擦系数图(λ-Re ，ε/d )可分几个区域？各区域有何特点？5．何谓管路特性曲线？何谓工作点？6．离心泵流量调节方法有哪几种？各有何优缺点。
7．流体粘度的物理意义。
8．流体稳定流动时的连续性方程。
9．流体的流动类型有哪几种？如何判断？四、分析题1．如右图所示，常温水在管道中流过。
为测定a 、b 两点的压力差，安装一U 型压差计，试分析a 、b两点的压力差为若干？已知水与汞的密度分别为1000 kg·m -3及13600 kg·m -3。
2．离心泵的特性曲线为2300.01H Q =-，输水管路的特性曲线为2100.05H Q =+，Q 的单位为m 3·hr -1，试问(1) 此时的输水量为多少？(2) 若要求输水量为16 m 3·hr -1，应采取什么措施？(两条特性曲线有何变化)五 计算题1．某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动，已知2/21d d =，m l 1001=，1800Re 1=。
今测得该流体流径管道1的压力降为0.64m 液柱，流径管道2的压力降为0.064m 液柱，试计算管道2的长度2l 。
2．密度为1000 kg·m -3，粘度为1 cP 的水，以10 m 3·hr -1的流量在内径为45 mm 的水平光滑管内流动，在管路某处流体的静压力为1.5⨯105 Pa(表压)，若管路的局部阻力可忽略不计，则距该处100 m 下游处流体的静压力为多少Pa(绝对压力)?(摩擦系数可用0.250.3164Re λ=计算)3．用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。
已知高位槽液面比贮水池液面高出10 m ，管路总长(包括局部阻力的当量长度在内为400 m)，管内径为75mm ，摩擦系数为0.03。