01-流体流动习题及答案

a b c d
将上式展开：
pa H ab g pb pc pd
因Hab 0, 故：
pa pb pc pd
5、如图通水管路，当流量为qV时，测得（p1- p 2） 11 =5mH2O，若流量为2 qV时，（p 1- p 2）= _____ mH2O(设在阻力平方区）
2 1 1 2 3 3
(1) 对1－2截面列静力学方程
式1 1 2 Rg( i ).........
2 1 1 2 3 3
对2－3截面列静力学方程
2 3 Hg( i )......... .式2
由式1＋式2得
1 3 ( R H ) g ( i ) 即： ( p1 h1 g) ( pa h3 g) ( R H ) g( i )
连续方程： qv

4
d uab
2 ab

4
2 d cd ucd
因d ab d cd， 故uab ucd
2 u l a b 机械能衡算: h fab ( ) ab ab d 2
c d

h fcd
2 ucd l ( )cd d 2
练习一
第一章 流体流动
一、填空题 1、圆管内湍流和层流的区别是：
流型 本质区别
Re
层流 湍流 液体分层流动， 有径向脉动 无径向脉动
<2000

r 2l
>4000
r 2l
剪应力分布
速度分布 u/umax
r 2 r n u umax [1 ( ) ] u umax (1 ) R R
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？
(p1 p 2 )' 3 g
' 因： 4 8 g g ( p1 p2 )' 故： 8 3 11 g
二、选择题
1、倒U型压差计，指示剂为空气，现改指示剂为油 （水的流向不变），则R（ A ） A)增大 B)变小 C) 不变 D) R不变，但倒U型压差计中左侧液位高于右侧。 倒U形压差计:
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 )
0.5
64 Re
λ与Re的关系
பைடு நூலகம்
高度湍流 f ( ) d
0.8
一般湍流 f (Re , )

d
λ与ε/d的关系
无关
有关
2、圆形直管内，qV一定，设计时若将d增加一倍， 则层流时 hf是原值的 1/16 倍，高度湍流时，hf是 原值的 1/32 倍。（忽略ε/d的变化） 层流
从而： qv

R(i ) R' (i ')
3、某孔板流量计，当水流量为qV时，U型压差计读数 R=600mm,（ρi=3000kg/m3）, 若改用ρi=6000 kg/m3的指 示液，水流量不变，则此时读数R为（ D ） A) 150 mm B) 120mm C) 300mm D) 240mm Rg( i ) R' g ( i ' ) qV 不变 不变
p1 p a (R H)g( i ) (h1 h 3 )g (R H)g(i ) (Z 2 Z1 )g
(0.1 0.2) 9.81 (13.6 1.0) 103 103 9.81 (2 1)
27.27KPa
p1 (表）＝27.27KPa
(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
l u2 hf g d 2g qv2
' 2 2 ' 4
1 2 p1 p2 原： ( Z1 Z 2 ) 5 3 2 g g g Z 2 Z1 l sin 3
' (1 2 )' ( p1 p2 )' 新： (Z1 Z 2 ) g g g
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 ’ =——
Rg( i )
不变，但 指示剂变化， 水－油 水－空气 即( i ) ,
R
2、圆形直管内径d=100mm，一般情况下输水能力为（ B ） A）3m3/h B）30m3/h C）200 m3/h D）300 m3/h 水的经济流速 u 1 ~ 3m / s