流体力学1

化工原理（流体力学1）单元考试试题

一、 填空题：

（本题9道小题，共18分）

1. 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。

2. 理想流体在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 ___________。

3. 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,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。

4. 牛顿粘性定律表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿，其粘性系数 (粘度) 的物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

5. 列柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是＿＿＿＿＿______＿＿,＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿。

＊6. 当20℃的水(3

.2.998-=m kg ρ,μ=1.005厘泊)在内径为100mm 的光滑管内流动时,

若流速为1.01

.-s m m.s 时,其雷诺准数e R 为______,直管摩擦阻力系数λ为_____. 7. 某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径e d 为_____. 8. 1520mmHg 相当于＿＿＿＿＿_＿___atm ；__________________32

.-cm kgf

相当于＿＿＿＿＿＿k a P 。

＊9. 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_________。

二、

选择题：（每小题4分，共8分）

1. 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。

A. 2

B. 8

C. 4

2. 理想流体在简单管路中作连续流动时,在管子直径小处,静压强就（ ）。 A. 大 B. 小 C. 不变

3. 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. m ax 5.0u u m =

B. m ax 8.0u u m =

C.m ax m ax 5.1u u =

4. 当流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为滞流时,平均速度与管中心的最大流速的

关系为( )

A. m ax 23u u m =

B. m ax 8.0u u m =

C. m ax 21u u m =

三、判断题：

（本题共9道小题，每小题1分，共9分）

1.（ ） 流体在园管内流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。

2.（ ） 流体作层流流动时,摩擦系数（λ）只是e R 的函数,而与管壁的粗糙度无关。

3.（ ） 园管的当量直径等于它的内径。

4.（ ） 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。

5.（ ） 为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强差,可采用微差压强计。当其中的两指

示液密度相差越大时,其灵敏度就越高。

6.（ ） 在并联的各条管路中稳定流动时,流体的能量损失皆相等。

7.（ ） 当输送流体的管径一定时，增大流体的流量，雷诺准数减少。

8.（ ） 在相同设备条件下,密度越大,粘度越小的流体越容易形成湍流状态。

9.（ ） 经过大量实验得出,雷诺2000 e

R 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。

四、简答题：

（本题共2道小题，共15分）

＊1.（9分）

流体粘度的意义是什么？流体粘度对流体流动有什么影响？

2.（6分）何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？

五、

计算题：

（本题

共5道小题，共50分）

1.（10分） 某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？

2.（10分） 水塔供水系统，管路总长L （m ）(包括局部阻力在内当量长度), 1-1'到2-2'的高度H (m),规定供水量V 1

3

.-h m 。当忽略管出口局部阻力损失时，试导出管道最小直径m in d 的计算式。若L=150m ，H=10m, 1

3

.10-=h m V , 023.0=λ，求m in d

3.（10分）一输油管，原输送3

.900-=m

kg ρ，cP 1351=μ的油品，现改输送

32.880-=m kg ρ，cP 1252=μ的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动，且维持输

油管两端由流动阻力引起的压强降f p ∆ 不变,流型为层流，则输送的油量(质量流量s m )有何变化?(用百分数表示)

＊＊4.（10分） 有一用20℃,760mmHg 的空气标定的转子流量计, 玻璃管上的最低刻度代

表13m in .4-=h m V 最高刻度代表1

3m ax .40-=h m V 。但若用该流量计来测量30℃、 真空度为200mm O H 2的空气流量，求其m in V 和max V 各为若干(设C 不变)。已知当地大气压为760mmHg,5

.0])(2[ρρρf f f R R A gV A C V -=

5.（10分） 如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m ，输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面0.8m 处, 孔径为20mm ，孔流系数为0.61。管路为φ57×3.5mm 的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m ，其中贮水池至孔板前测压点A 的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m 。水的密度为3

.1000-m kg ，水的粘度为cP 1,摩擦系数近似为

25.03164.0e R =λ。U 形管中指示液均为水银,其密度为3.13600-m kg 。当水的流量为

13.86.6-h m 时，试确定：(1)水通过泵所获得的外加能量为多少?