流体流动习题
流体流动习题
一填空
(1）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 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4 倍。
(2）离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q 和N-Q 曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用皮托流量计测量。
(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：
单位质量流体的机械能衡算式为
单位重量流体的机械能衡算式为
单位体积流体的机械能衡算式为
(5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1ρg+（u12ρ/2）+p1+W sρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑h f ，各项单位为Pa（N/m2）。(6）气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。
(7) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。
(8) 流体流动的连续性方程是u1Aρ1= u2Aρ2=·= u Aρ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12 = u2d22 = ·= u d2。
(9) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为
2105mmHg。
(10) 并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。
(11) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
(12) 离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。
(13) 离心通风机的全风压是指静风压与动风压之和，其单位为Pa 。
(14) 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。
降尘室的生产能力只与沉降面积和颗粒沉降速度有关，而与高度无关。
(15) 分离因素的定义式为u t2/gR 。
(16) 已知旋风分离器的平均旋转半径为0. 5m，气体的切向进口速度为20m/s，则该分离器的分离因数为800/9.8 。
(17) 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/4 。
(18) 在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 2 次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5 次方成正比。
二选择
1 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用⎽⎽A⎽⎽⎽流量计测量。
A 皮托管
B 孔板流量计
C 文丘里流量计
D 转子流量计
2 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⎽⎽⎽A⎽⎽⎽。
A 气缚现象B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
3 离心泵的调节阀开大时， B
A 吸入管路阻力损失不变
B 泵出口的压力减小
C 泵入口的真空度减小
D 泵工作点的扬程升高
4 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，管道总阻力损失 C 。
A 增大
B 减小
C 不变
D 不能判断
5 流体流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的 C 项。
A 动能
B 位能
C 静压能
D 总机械能
6 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值 C
A 与光滑管一样
B 只取决于Re
C 取决于相对粗糙度
D 与粗糙度无关
7 孔板流量计的孔流系数C0当R e增大时，其值 B 。
A 总在增大
B 先减小，后保持为定值
C 总在减小
D 不定
8 已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269根φ25×2.5mm的换热管，每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91×10－3Pa·s，则溶液在管束外流过时的流型为 A 。
A 层流
B 湍流
C 过渡流
D 无法确定
9 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C 。
A 停泵，向泵内灌液
B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象
D 检查出口管路阻力是否过大
10 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降∆p
为原来的 C 倍。
A 4
B 8
C 16
D 32
三、计算
1 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？
解：由题意得：R=130mm ，h=20cm ，D=2m ，=ρ980kg/3m ，=Hg ρ3/13600m kg 。
（1） 管道内空气缓慢鼓泡u=0，可用静力学原理求解。
（2） 空气的ρ很小，忽略空气柱的影响。
2. 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，
阻力损失为
4.9J/kg ，压力表读数为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？
至表压为 1.5×105Pa的密闭容
器，两槽液面均恒定不变，各部
分相对位置如图所示。输送管路
尺寸为 108×4mm的无缝钢管，
吸入管长为20m，排出管长为
100m（各段管长均包括所有局部
阻力的当量长度）。当阀门为3/4
开度时，真空表读数为
42700Pa，两测压口的垂直距离
为0.5m
(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)
(2)压强表读数（Pa）；
(3)泵的压头（m）；
(4)若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；
(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因。
4.如图所示输水系统，已知管路总长度（包
括所有当量长度，下同）为100m，压力表
之后管路长度为80m，管路摩擦系数为
0.03，管路内径为0.05m，水的密度为
1000kg/m3，泵的效率为0.8，输水量为
15m3/h。求：（1）整个管路的阻力损失，
J/kg；（2）泵轴功率，kw；（3）压力表的读数，Pa。
5.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 57
×3.5mm，泵出口垂直管段A、B截面上的测压口有软管与两支液柱压差计相连，其上指示剂水银柱的读数分别为R=40mm及R′=1200mm。右边压差计的左侧指示剂液面与截面A的垂直距离H=1000mm，右侧开口支管的水银面上灌有一段R″=20mm的清水。A、B 两截面间的管长（即垂直距离）为h AB=6m。管路中的摩擦系数为0.02。当地大气压强为1.0133×105Pa，取水的密度为1000kg/m3，水银的密度为13600kg/m3。试求：（1）截面A、B间的管路摩擦阻力损失∑h f,AB, J/kg；（2）水在管路中的流速u, m/s；（3）截面B上的压强p B, Pa；（4）截面A上的压强p A, Pa。
6. 某石油化工厂每小时将40吨重油从地面油
R″
A
H R′
R t s
罐输送到20m高处的贮槽内，输油管路为φ108×4mm的钢管，其水平部分的长度为430m，已知在输送温度下，重油的部分物性数据如下：
密度，kg/m3粘度，cP 平均比热，kJ/kg•℃15℃的冷
油50℃的热
油960
890
3430
187
1.675
1.675
（1）试比较在15℃及50℃两种温度下输送时，泵所消耗的功率（该泵的效率为0.60）。
（2）假设电价每千瓦小时（度）0.20元，每吨1.0atm（绝压）废热蒸汽1.80元，试比较用废热蒸汽将油加热到50℃再输送，比直接输送15℃冷油的经济效果如何？（1atm蒸汽潜热为2257.6kJ/kg）
7、附图为一气柜，其内径9m，钟罩及其附件共重10t，忽略其浸在水中部分所受浮力，进入气柜的气速很低，动能及阻力可忽略。
求：1.气柜内压强多大时，才能将钟罩顶起来？
2.气柜内储气量增加时（钟罩升高）压强是否变化？
3.、钟罩内外的水位差h（即“水封高”)为多少？
8、为了控制乙炔发生器内的压力不超过80mmHg（表压），在炉外装有安全液封装置，其作用是当炉内压力超过规定值时，气体从液封管排出，试求此炉的安全水封管应插入槽内水面以下的深度。
流体流动习题
1、如附图所示的输水管道，管内径 di 为：d i=2.5cm; d2=10cm d3=5cn。 (1)当流量为4L/S时，各管段的平均流速为若干? (2)当流量增至8L/S或减至2L/S时，平均流速如何变化? 2、有一内径为25mm勺水管，如管中流速为1.0m/s，水温为20C 求： (1)管道中水的流动类型; (2)管道内水保持层流状态的最大流速。 3、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m,水从© 108 mm X 4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按刀h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态，试计算(1) A-A'截面处水的平均流速；(2)水的流量(m3/h)。 ” / /
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/m3。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© 68 mm 4 mm,进料量为20 m3/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。 5、某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动。若管长及液体物性不变，将管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？ 如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15 m处安有以水银为指示液的U管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m。 当闸阀关闭时，测得R=600 mm、h=1500 mm;当闸阀部分开启时，测得R=400 mm、h=1400 mm。摩擦系数，可取为0.025,管路入口处 的局部阻力系数取为0.5。问每小时从管中流出多少水（m3）?
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。 A 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（）的流体。 B 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（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D 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（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 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。 A A 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。 D 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＝； 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。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 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：( )。 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。 17.圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。B A. 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
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.（3分） 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______. Re=dｕρ/μ ; 10; 湍流 2.（2分） 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 3.（3分） 测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________. 转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计; 湿式气体流量计 ; 皮托管 4.（2分） 管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______. ; 5.（3分） 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。 ｑ＝ｑ＝.ρ u＝ｑ/A
6.（3分） 流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。 湍流， Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流， Wm＝ｍａｘ。 7.（2分） 流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长________。 不变； 8.（3分） 当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。 64/Re; Re; ε/d 9.（3分） 牛顿粘性定律的表达式为__________,动力粘度 (简称为粘度)μ的SI单位为________。运动粘度ν的SI单位为__________。 τ=μdu/dy；或； m.s 10.（3分） 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__________,摩擦系数____________,管道总阻力损失____________。 减小；增大；不变 11.（2分） 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有_________。 粘性 12.（2分） 压头转换实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头值,流速再增大时,液
流体流动习题及答案
流体流动习题及答案 【篇一：流体流动习题解答】 解：真空度＝大气压－绝压 3 p绝压?p a?p?(98.7?13.?3)p10atm真空度 表压＝－真空度＝-13.3?103pa 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m3的油品，油面高于罐底 解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p，则p罐内液体作用于孔盖上的平均压强： 960?9.81?(9.?6 p??g?z?0.?8)p8a2) (表压作用在孔盖外侧的是大气压pa，故孔盖内外所受的压强差为?p?82874pa 作用在孔盖上的净压力为： p??p?d2?82575?(?0.762)?3.76?104n 44? 每个螺钉能承受的最大力为： f钉?32.2?361??4?230.?014?4.n9 610 螺钉的个数为3.76?104/4.96?103?7.58 个 所需的螺钉数量最少为8个 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r1=400 mm，r2=50 mm，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 r3=50 mm，试求a、b两处的表压强。 解：u管压差计连接管中是气体。若以?g,?h2o,?hg分 别表示气体、水与水银的密度，因为?g??hg，故由气柱 高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认为pa?pc，c pb?pd。由静力学基本方程式知： pa?pc??h2ogr3??hggr2 ?9.8?10?.05 ?10001?3600?9 .d?7161pa(表压) pb?pd?pa??hg1gr?7161?1360?09.?81?0.44 05?6.pa10 4. 本题附图为远距离制量控制装臵，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位臵。已知两吹气管出口的距离h=1 m，u管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820 kg/m3。试求当压差计读数r=68 m 时，相界面与油层的吹气管出口距离h。 解：如图，设水层吹气管出口处为a， 煤油层吹气管出口处为b，且煤油层吹气
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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。 A 2．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。 A 3．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。 D 4．气体是（）的流体。 A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 B 5．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。
C 6．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。 A 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。 A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 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。 A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。
A 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。 A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 A 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。 A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 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（）。 A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 B 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. 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。 A
流体流动习题答案
流体流动习题1.雷诺准数的表达式为_________。当密度ρ＝1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水, 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__________,其流动类型为______. 答案：Re=dｕρ/μ ; 105；湍流2.某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此 时管内的平均流速为_________. 答案：1m/s 3.圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为 11.8kg/s/,其体积流量为______.平均流速为_______.答案：0.0118m3/s ； 1.5m/s 4.管出口的局部阻力系数等于__1.0___,管入口的局部阻力系数等于__0.5__. 5.流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与 最大流速的关系为＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，平均速度与最大流速的关系为＿＿＿。 答案：湍流；≈0.8umax；层流；＝0.5 umax 6.某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压=____mH2O= _____Pa. （该地区 的大气压为720mmHg) 答案： 8.7mH2O ； 8.53×104pa 7.应用柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是______________。 8．流体静压强P的作用方向为（ B ） A．指向受压面B．垂直指向受压面 C．垂直受压面 D．平行受压面 9. 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。 10. 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（ C ）倍 A. 2 B. 8 C. 4 11. 某液体在一等径直管中作稳态流动，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，则层流时，流动阻力变为原来的（ C ） 12. 如图所示，三个容器A 、B 、C 内均装有水，容器C 敞口。密闭容器A 、B 间的液面高度差为z1=1m ，容器B 、C 间的液面 高度差为z2=2m ，两U 形管下部液体均为水银，其密度ρ0=13600kg/m3，高度差分别为R=0.2m ，H=0.1m ，试求：容器A 、B 上方压力表读数pA 、pB 的大小。 13. 用离心泵经φ57×3.5mm 的钢管,将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m 3,粘度为20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度Z 保持20m ，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为25m ，反应器内的压力恒定为4kgf/cm 2(表压) ，有机溶液输送量为6m 3/h ，泵的效率为60%，试确定泵提供的轴功率。 【解】取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面： p B p A z 1 B A z 2 p a ρ ρ C R 2 H 2' 1 1' ρ0 例1-1附图
流体流动习题
流体流动习题 一填空 (1）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 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4 倍。 (2）离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q 和N-Q 曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用皮托流量计测量。 (4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出： 单位质量流体的机械能衡算式为 单位重量流体的机械能衡算式为 单位体积流体的机械能衡算式为 (5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1ρg+（u12ρ/2）+p1+W sρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑h f ，各项单位为Pa（N/m2）。(6）气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。 (7) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。 (8) 流体流动的连续性方程是u1Aρ1= u2Aρ2=·= u Aρ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12 = u2d22 = ·= u d2。 (9) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为
2105mmHg。 (10) 并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。 (11) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。 (12) 离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。 (13) 离心通风机的全风压是指静风压与动风压之和，其单位为Pa 。 (14) 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。 降尘室的生产能力只与沉降面积和颗粒沉降速度有关，而与高度无关。 (15) 分离因素的定义式为u t2/gR 。 (16) 已知旋风分离器的平均旋转半径为0. 5m，气体的切向进口速度为20m/s，则该分离器的分离因数为800/9.8 。 (17) 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/4 。 (18) 在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 2 次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5 次方成正比。 二选择 1 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用⎽⎽A⎽⎽⎽流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 2 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⎽⎽⎽A⎽⎽⎽。 A 气缚现象B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
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= 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= 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____１ m/s____;若流速增到1 m/s,则压强降为___20______Pa.
流体流动-练习试题(用)
流体流动练习题 一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A 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（）的流体。 B 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（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D 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（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。A A 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。 A A 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。 D 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. 层流内层越薄( )。 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。 14.圆直管内流动流体，滞流时雷诺准数范围是（）。 A A. Re ≤ 2000； B. Re ≥ 4000； C. Re = 2000～4000。 15. 圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。 B A. Re ≤ 2000； B. Re ≥ 4000； C. Re = 2000～4000。
流体流动习题
【例1-1】天津和兰州的大气压强分别为101.33kPa，和85.3kPa，苯乙烯真空精馏塔的塔顶要求维持5.3kPa的绝对压强，试计算两地真空表的读数（即真空度）。 解：真空度=大气压强-绝对压强 天津真空度=101.33-5.3=96.03kPa 兰州真空度=85.3-5.3=80kPa; 【例1-2】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.8m，密度ρ1=800kg/m3水层高度h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）断下列关系是否成立，即： （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立
的关系成立。因A及A'两点在静止的连通着的同一种流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A’称为等压面。 的关系不成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一流体，即截面B-B’不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h:由上面讨论知，，而与都可以用流体静力学方程式计算，即 于是得: 分析：求解本题的关键是掌握流体力学方程式的原理和应用 【例1-3】在本题附图所示的实验装置中，与异径水平管段两截面（1-1’、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。
解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为g与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a’为等压面，则 又由流体静力学基本方程式可得 由于，上式可简化为： 所以: 【例1-4】在本题附图所示的密闭容器A与B内，分别盛有水和密度为810kg/m3的某溶液，A、B间由一水银U管压差计相连。 （1）当p A=29×103Pa（表压）时，U管压差计读数R=0.25m，h=0.8m。试求容器B内的压强p B。 （2）当容器A液面上方的压强减小至Pa（表压），而不变时，U形管压差计的读数为若干？
流体流动习题
化工原理 流体流动习题 流体的压力 【1】容器A 中的气体表压为60kPa ，容器B 中的气体真空度为.?41210Pa 。试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。 解 标准大气压力为101.325kPa 容器A 的绝对压力 ..p kPa ==A 101325+60161325 容器B 的绝对压力 ..B p kPa =-=1013251289325 【2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa 和157kPa ，当地大气压力为101.3kPa 。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 解 进口绝对压力 ..进101312893 =-=p kPa 出口绝对压力 ..出101 31572583 =+=p kPa 进、出口的压力差 ..p kPa p kPa ?=--=+=?=-=157（12）15712169 或 258 389 3169 流体的密度 【3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。 解 正庚烷的摩尔质量为/kg kmol 100，正辛烷的摩尔质量为/kg kmol 114。 将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 (104100) 03690410006114 ω?= =?+? 正辛烷的质量分数 ..2103690631ω=-= 从附录四查得20℃下正庚烷的密度/kg m ρ=31684，正辛烷的密度为/kg m ρ=32703 混合液的密度 /..3169603690631 684703 ρ= =+m kg m 【4】温度20℃，苯与甲苯按4:6的体积比进行混合，求其混合液的密度。 解 20℃时，苯的密度为/3879kg m ，甲苯的密度为/3867kg m 。 混合液密度 ../3879 048670．68718 ρ=?+?=m k g m 【5】有一气柜，满装时可装36000m 混合气体，已知混合气体各组分的体积分数为 2 2 2 4 H N CO CO CH .04 0.2 0.32 0.07 0.01
流体流动作业及答案
流体流动作业 1某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o ）与水（w ）的体积比为5:1，油的密度为ρ0 = 830kg·m -3 ，水的密 度为ρ = 1000kg·m -3 。池的液位计读数h c =1.1m 。试求混合液分层的油水界面高h w 和液面总高度(h w + h o )。 解：如图所示 ρ0gh 0 + ρgh w = ρgh c h 0 : h w = 5:1 ∴ 5ρ0gh w + ρgh w = ρgh c m g g gh h w c w 214.01000 83051 .1100050=+??=+= ρρρ h 0 +h w = 6 h w = 6 × 0.214 = 1.284m 2、质量浓度为16200kg/h 的25%氯化钠（NaCl ）水溶液在φ50×3mm 的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m 3 ，粘度为2.3×10-3 Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速滞max u 。 解：（1）算出R e 准数后即可判断流动类型 ①5.2497.21186 )044.0(43600 16200 2≈=?== πρωA s u m/s ②5672210 3.21186 5.2044.03 =???= = -μ ρ du R e ， 流型为湍流 （2）求滞max u ：滞流时，R e 准数最大值为2000，相应的流速即为滞max u μ ρ 滞m a x du R e = 代入已知值后 200010 3.2118604 4.03 m ax =???-滞 u ，解得088.0m ax =滞u m/s 3、列管换热器的管束有13根?25×2.5mm 的钢管组成。平均温度为50℃的空气以9m·s -1 的速度在列管内流动，管内压强为1.96×105 Pa(表压)，当地大气压为9.87×104 Pa ，标准状况下空气的密度ρ0 = 1.293kg·m -3 。试求换热器内： (1) 空气的质量流量；(2) 操作条件下空气的体积流量；(3) 换算为标准状况下的体积流量。 解：操作压强 P = 1.96×105 + 9.87×104 = 2.947×105 Pa 操作条件下空气的密度为3 5 5000179.310013.1)50273(27310947.2293.1-?=??+???==m kg TP PT ρρ (1) q m = uA ρ = 9×13×π4 ×0.022 ×3.179 = 0.117kg ·s -1 (2) q V = uA = 9×13×π4 ×0.022 = 0.0368 m 3·s -1 (3) q V,0 = q m /ρ0 = 0.117/1.293 =0.0905 m 3 ·s -1 4、如图所示，将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s 的速度流 动。设料液在管内压头损失为1.2m （不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？ 解：取管出口高度的0－0为基准面，高位槽的液面为1－1截面，因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把1－1截面选在此就可以直接算出所求的高度x ，同时在此液面处的u 1及p 1均为已知值。2－2截面选在管出口处。在1－1及2－2截面间列柏努利方程： f h u p gZ u p gZ ∑ρρ+++=++2 22 2 22211 1 式中p 1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，即u 1≈0， Z 1=x ，p 2=0（表压），u 2=0.5m/s ，Z 2=0，f h ∑/g =1.2m
流体流动习题答案
流体流动习题 1. 雷诺准数的表达式为_________。当密度ρ＝1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,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__________,其流动类型为______. 答案：Re=d ｕρ/μ ; 105； 湍流 2. 某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平 均流速为_________. 答案： 1m/s 3. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积 流量为______.平均流速为_______.答案：0.0118m3/s ；1.5m/s 4. 管出口的局部阻力系数等于__1.0___,管入口的局部阻力系数等于__0.5__. 5. 流体在园直管内流动，当Re ≥4000时的流型称为＿＿＿， 其平均速度与最大流速的 关系为＿＿＿，而Re ≤2000的流型称为＿＿＿，平均速度与最大流速的关系为＿＿＿。 答案：湍流； ≈0.8umax ； 层流； ＝0.5 umax 6. 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=____mH2O= _____Pa. （该地区的大气压 为720mmHg) 答案： 8.7mH2O ； 8.53×104pa 7. 应用柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是______________。 8．流体静压强P 的作用方向为（ B ） A ．指向受压面 B ．垂直指向受压面 C ．垂直受压面 D ．平行受压面 9. 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。 10. 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（ C ）倍 A. 2 B. 8 C. 4 11. 某液体在一等径直管中作稳态流动，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，则层流时，流动阻力变为原来的（ C ） 2 22322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ= ⋅⋅=⋅⋅= 1624 4 212 212 212212121 2==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u d u h h f f
流体流动习题及答案
流体流动习题及答案 1、如图1所示，直径为10cm的圆盘由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度S =1.5mm的油膜。当圆盘以n=50r/min旋转时，测得扭矩M=2.94X 10Nm。设油膜内速度沿垂直方向为线性分布，试确定油的黏度。 图1 解：在半径方向上取dr，则有 dM = dFr 由题有 dF= T・ dA ..du dy 2 2 dA二二(r dr)-愿r=2二r dr du _ 2二nr dy 、 所以有 dM二"虫2二r dr r = J 42 - r 3dr dy § 两边积分计算得 M二丄M2 -r4 代入数据得 2.94 X10Nm=uX(0.05m) 4xn X(50/60) s / (1.5 X 10m) 可得 尸8.58 x T0Pas
2、常压、20r的空气稳定流过平板壁面，在边界层厚度为 1.8mm处的雷诺数为6.7 x 10求空气的外流速度。 解：设边界层厚度为空气密度为p空气流速为u。 由题，因为湍流的临界雷诺数一般取5X10>6.7 x 10 所以此流动为层流。对于层流层有 4.641x 05- Re x 同时又有 Pxu Rex= — 两式合并有 0.5 4.641 Re = 即有 4.641 x(6.7 x 10 0.5= u x 1x f0g/m3x 1.8mm (1.81 x f0Pas) u = 0.012m/s 3、污水处理厂中，将污水从调节池提升至沉淀池。两池水面差最大为10m, 管路摩擦损失为4J/kg，流量为34 m3/h。求提升水所需要的功率。设水的温度为 25C。 解：设所需得功率为N e,污水密度为p N e= W e q v p=(g Az Elh) q v p =(9.81m/s2x 10m+4J/kg) x 1x g1m3x 34/3600rn/s =964.3W 4、如图所示，有一水平通风管道，某处直径由400mm减缩至200mm。为了粗略估计管道中的空气流量，在锥形接头两端各装一个U管压差计，现测得粗管端的表压为100mm水柱，细管端的表压为40mm水柱，空气流过锥形管的
流体流动练习题
流体流动练习题 一、单项选择题 1．单位体积流体所拥有的（）称为流体的密度。 A A质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2．单位体积流体所拥有的质量称为流体的（）。A A密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3．层流与湍流的实质差别是（）。 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（）的流体。 B A可挪动； B 可压缩； C 可流动； D 可丈量。 5．在静止的流体，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（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 D 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（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 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超出的数值，称为表压力。 A A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。 D A大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 流体在园管流动时，管中心流速最大，若为湍流时，均匀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认识到U 型管压力计丈量其压强差是 ( ) 。 A A.与指示液密度、液面高度相关，与U 形管粗细没关； B.与指示液密度、液面高度没关，与U 形管粗细相关； C.与指示液密度、液面高度没关，与U 形管粗细没关。 13.层流层越薄 ( ) 。 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。 14. 圆直管流动流体，滞流时雷诺准数围是（）。 A A. Re ≤ 2000 ； B. Re ≥ 4000 ； C. Re = 2000 ～ 4000。 15. 圆直管流动流体，湍流时雷诺准数是（）。 B A. Re ≤ 2000 ； B. Re ≥ 4000 ； C. Re = 2000 ～ 4000。 16. 某离心泵进口处真空表的读数为200mmHg，当地大气压为101kPa, 则泵进口处的绝对压强为（）。 A
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；