化工原理流体流动

[1] 通常用毕托管直接测得的是管道内流体的( B )。

(A)平均速度

(B)点速度

(C)流量

(D)压力

毕托管又名测速管,直接测得的就是某一点的流速

[2] 用测速管测得管道中心的速度为uc,管径为d,则流量Vs为( D )

(A)d^2×uc×(1/4)

(B)0.5譽c譫^21(1/4)

(C)0.82譽c譫^21(1/4)

(D)k譽c譫^21(1/4),k为系数

对层流k=0.5,对湍流k≈0.82。

流体在管内流动存在速度分布,管中心速度最大,所以测得的是最大速度uc,计算流量应取平均速度um,对于层流um=uc/2,对于湍流um≈0.82uc,所以应先判别流动型态,再计算Vs=um×

d^2×(1/4)

[3] 在层流流动的范围内,流速增大,摩擦因数1(B ),阻力损失( B )。

(A)减小,减小

(B)减小,增大

(C)增大,增大

(D)增大,减小

层流时,1=64/Re,流速增大,爰跣1,但根据范宁公式:Wf=胱(l/d)1(u^2/2)=(64/Re)1(l/d)1(u^2/2)∝u,即层流时阻力损失与流速一次方成正比,故流速增大,阻力损失增大。

[4] 雷诺数Re=馾u/1=馾u2/靧表征惯性力与粘性力之比。流体的速度_A____或粘度______，Re便大，表示惯性力占主导地位；若流体的速度______或粘度_____，Re便小，表示粘度占主导地位。

(A) 大，小，小，大

(B)大，小，大，小

(C)小，大，大，小

(D)小，大，小，大

雷诺准数反映流体流动中惯性力与粘性力之比。对于圆管中流体，ρdu2与单位面积的惯性力成正比，μu/d与流体内的剪应力成正比，于是ρu2/(μu/d)=Re就表征惯性力与粘性力之比。若流体的速度小或粘度大，Re便小，表示粘度力占主导地位。

[5] 孔板流量计的主要缺点是( C )。

(A)结构复杂

(B)不能测量流速

(C)阻力损失过大

(D)价格过高

孔板流量计的主要缺点是阻力损失大。如动画所示，流体通过孔板后并不能立刻充满缩小后的截面，而是继续缩小，经过一最小截面后，才逐渐充满小管整个截面，同时产生大量漩涡，机械能损失很大。孔板流量计可以间接测得流速。

[6] 牛顿流体在管内作层流流动,流体层之间的剪切应力在(B )。

(A)管中心最大

(B)管壁处最大

(C)管中处处相等

(D)管壁处最小

管中心的速度最大,但速度梯度为零,所以管中心的剪切应力当然最小,等于零。管壁处速度梯度当然最大,剪切应力也为最大。

[7] 流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的____B__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。

(A)2，4

(B)2，1/4

(C)4，2

(D)1/4，2

由于流体作层流流动，因此符合哈根--泊谡叶公式，根据哈根--泊谡叶公式ΔＰf =32μlu/d2可知，流体在圆形直管内作层流流动时，阻力损失ΔＰf与流速u成正比，与管径的平方成反比。

[8] 如图所示，用U形压差计测定倾斜直管1、2两截面的压差，U形压差计读数R，反映了( B)。

(A)1、2截面的压力差

(B)1、2截面的阻力损失

(C)1、2截面的位能差

(D)1、2截面的动能差

通过U形差压计,列1、2截面间的流体静力学方程,可得:p1-p2=g(21-2)R+駁Z;通过倾斜直管,列1、2截面间的柏努利方程,可得:p1-p2=wf瘢 gZ;可见,其中g(21-2)R表示阻力损失引起的压差,駁Z为位能差引起的压差,所以R反映1、2截面的阻力损失。

[9] 已知某设备的功率P是直径D，转数N，流体密度窦傲魈逭扯褥的函数，利用因次分析法处理，最终所得准数关系式中共有___B_ 个准数。

(A)1

(B)2

(C)3

(D)不确定

根据Buckingham的鸲ɡ恚河靡虼畏治鏊 玫降亩懒⒌淖际 鍪 扔诒淞渴 牖 疽虼问 睢１咎馑 婕暗谋淞坑泄β蔖、直径D、转数N、流体密度窦傲魈逭扯褥共有变量数5个，基本因次数有长度、时间、质量3个，最终独立准数个数＝5－3＝2个。

[10] 在阻力平方区(完全湍流区)时，粗糙管的摩擦系数值__C____。

(A)与光滑管一样

(B)只取决于Re

(C)只取决于相对粗糙度

(D)与粗糙度无关

根据教科书P43图1-28的莫狄图可知，在完全湍流区，粗糙管的胗隦e无关，只取决于相对粗糙度。

[11] 当Re增大时，孔板流量计的孔流系数Co____B___。

(A)总在增大

(B)先减小，当Re增大到一定值时，Co保持为某一定值

(C)总是减小

(D)不定

根据教科书图1－40孔流系数Co与Re及AO/A1的关系可知，对于某流量计(即AO/A1确定)，当Re增大时，孔板流量计的孔流系数Co先减小，直到某一界限值后，孔流系数Co不再随Re变化，而成为一个常数。

[12] 如图所示,假定流体为理想流体，d1>d2，其它条件相同，则u1( B )u2。

(A)小于

(B) 等于

(C)大于

(D)不定

由于是理想流体,阻力为零。根据柏努力方程可得u=(2gh)^(1/2),与管径大小无关,所以u1=u2。对于实际流体,因为wf1

[13] 稳态流动中，流速先与____A_有关，而不稳态流动中，流速除与______有关外，还与________有关。

(A)位置，位置，时间

(B)时间，时间，位置

(C)位置，时间，位置

(D)时间，位置，时间

稳态流动中，流速(其它物理量)只与位置有关，而不稳态流动中，流速除与位置有关外，还与时间有关。

[14] 某液体在内径为d1的管路中稳定流动，其平均流速为u1，当它以相同体积流量通过内径为d2(d2＝d1/2)的管子时，流速将变为原来的__C___倍；流动为层流时，管子两端压降为原来的____倍，完全湍流时压降为原来的_____倍。

(A)2，12, 4

(B)2，16, 4

(C)4，16, 32

(D)16，16, 32

由连续性方程：u1A1=u2A2 即u1(d1)2=u2(d2)2 可知：u2= 4u1又根据ΔＰf =32μlu/d2可知，层流时，压降和流速成正比，与管径的平方成反比，因此，压降为原来的16倍。完全湍流时，根据范宁公式可知，压降与流速的平方成正比，与管径成反比，因此，压降为原来的32倍。

[15] 如图所示,d1=d2,试比较截面1和截面2的流速和压力(A )。

(A)u1=u2，p1>p2;

(B)u1>u2，p1>p2;

(C)u1>u2，p1=p2;

(D)u1=u2，p1=p2;

由连续性方程可知u1=u2,流速不会因存在流动阻力而下降。由于流动阻力增大,在位能,动能不变的情况压力必然下降,即p1>p2。

[16] 某地有两个容器，测得一容器内的绝对压力为235mmHg，则真空度为____A_____mmHg，又测约另一容器内的表压为1255mmHg，则绝对压力_________ mmHg。(已知当地压强为745mmHg)

(A)510，2000

(B)2000，510