第一章习题解答

第一章 流体力学

一.填空题

1. 某设备的真空表读数为500mmHg ，设备外环境大气压强为640mmHg ，则它的绝对压强为

_________Pa 。该设备的绝对压强=640-500=140mmHg ＝140×＝×104

Pa 。

2. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中心最大速度为平均速度的____________倍。此时摩擦系数λ与__________无关，只随__________加大而_______________。 抛物线，2，ε/d，Re ，减小。

3.牛顿粘性定律表达式为_____τ＝μ

y

∆∆μ

_______，它只适用于___牛顿____型流体。 4.内摩擦力是流体________________的表现，所以又称为___________力或者__________________力。 粘性， 粘滞，粘性摩擦

5.流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。 Re ，ε/d，水平

6.粘度的物理意义是___促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。___。

7.在定态流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。则细管内

水的流速为粗管内流速的________倍。据

=21u u (1

2d d

)2＝（112d d ）2＝(2)2=4

8. 流体在圆管内流动时的摩擦阻力可分为__________________和_____________两种。局

部阻力的计算方法有___________法和_________法。 直管阻力，局部阻力，阻力系数，当量长度。

9.在静止的同一种连续流体的内部，各截面上__位___能与___静压___能之和为常数。

10. 法定单位制中，粘度的单位为_________________,在cgs 制中粘度的单位为

_______________________，他们之间的关系是________________。 Pa·S；p 或cp ； 1cp ＝1×10

－2

p ＝1×10－3

Pa·S（

11. 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为_____零_____,邻近管壁处存在_____滞流（或层流）内____层，且Re 值越大，则该层厚度越_____薄（或小）_______。

12.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能_____不______守恒。因实际流体流动时

有________摩擦阻力__________。

13. 流体在一段装有若干个管件的直管l 中流过的总能量损失的通式为__________，它的单

位为_________________。

∑f h ＝d l l e ∑+λ.22

u （2分） J/Kg (1分)

二.选择题

1. 流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数Re ＝1500，则其摩擦系数应为（ ） （A ） （B ） （C ） （D ）无法确定

0427

.01500

64Re 64===

λ 应选（B ） 2. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（ D ） （A ） 同一种流体内部 （B ） 连通着的两种流体

（C ） 同一种连续流体 （D ） 同一水平面上，同一种连续的流体

3. 在一水平变径管道上，细管截面A 及粗管截面B 与U 管压差计相连，当流体流过时，U

管压差计测量的是（C ）

（A ）A 、B 两截面间的总能量损失 （B ）A 、B 两截面间的动能差 （C ）A 、B 两截面间的压强差 （D ）A 、B 两截面间的局部阻力 4. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（ c ） （A ） 为常数，与Re ，ε/d 均无关 （B ） 随Re 值加大而减小

（C ） 与Re 值无关，是ε/d 的函数 （D ） 是Re 值与ε/d 的函数

5. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u 的关系为（ ） （A ） 与u 2

成正比 （B ） 与u 成正比 （C ） 与成正比

（D ） 与成正比

2

.2

u d l h f λ

=， 当流体作滞流时，:64Re 64代入可得μ

ρλdu ==

ρμρμρμ2

2

2322642..64d l

u d l u u d l du h f === 应选（B ）

三.解答题

1.什么是理想流体

引入理想流体的概念有什么意义

（1） 流动时没有阻力的流体，即总能量损失为零，称这种流体为理想气体。 （2） 自然界中不存在理想流体，但引入这个概念可使复杂的流体流动问题得以简化。

2. 何谓有效功（净功）有效功率轴功率

（1） 在流动过程中，输送机械对1Kg 流体所做的功称为有效功（净功）。以We 表示，单

位为J/Kg 。（2分）

（2） 单位时间内输送机械对流体所做的有效功称为有效功率。以Ne 表示，单位为W 。而

s e e w W N .=（2分）

（3） 有效功率Ne 与输送机械的效率η的比值称为轴功率。以N 表示，单位为W 。即

η

Ne

N =

(2分)

3.化工厂哪些计算要应用流体静力学基本方程式 主要应用与以下三个方面：（1） 压强差与压强的测量。 （2） 测量容器内的液面位置（3）计算液封高度。（

4.扼要说明柏努利方程式和流体静力学基本方程式的关系。 静止流体∑====-0,

0,02

121f h

We u u 。此时柏努利方程式即可化简为静力学基本方程

式。所以，静力学基本方程式是柏努利方程式的一个特例。