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word 教育資料 化工原理題庫化工原理題庫 第一章第一章 流體流動流體流動 一 名詞解釋 每小題一 名詞解釋 每小題 2 2 分 分 3131 法定計量單位 由國家以命令形式規(guī)定允許使用 法定計量單位 由國家以命令形式規(guī)定允許使用 的計量單位 的計量單位 6 62 2 穩(wěn)定流動 流動系統(tǒng)中各截面上的流速 壓強 穩(wěn)定流動 流動系統(tǒng)中各截面上的流速 壓強 密度等各有關(guān)物理量僅隨位置變化不隨時間變化 密度等各有關(guān)物理量僅隨位置變化不隨時間變化 6 63 3 不穩(wěn)定流動 流動系統(tǒng)中各截面上的流速 密度 不穩(wěn)定流動 流動系統(tǒng)中各截面上的流速 密度 壓強等隨位置及時間而變 壓強等隨位置及時間而變 6 64 4 流動邊界層 流體流過壁面時 如果流體潤濕壁 流動邊界層 流體流過壁面時 如果流體潤濕壁 面 則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動邊界層 面 則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動邊界層 3 35 5 邊界層分離 流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象 邊界層分離 流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象 叫邊界層的分離 叫邊界層的分離 6 66 6 速度梯度 速度梯度 速度梯度 即在與流動方向垂直速度梯度 即在與流動方向垂直 du dy 的的方向上流體速度的變化率 方向上流體速度的變化率 y 3 37 7 牛頓黏性定律 牛頓黏性定律 dy du 6 68 8 當(dāng)量長度 當(dāng)量長度 把流體流過某一管件或閥門的局部 把流體流過某一管件或閥門的局部 e l word 教育資料 阻力折算成相當(dāng)于流過一段與它直徑相同 長度為阻力折算成相當(dāng)于流過一段與它直徑相同 長度為 的直管阻力 所折算的直管長度稱為該管件或閥門的直管阻力 所折算的直管長度稱為該管件或閥門 e l 的當(dāng)量長度 的當(dāng)量長度 6 69 9 因次分析法 用維數(shù)不多的無因次數(shù)群代替較多 因次分析法 用維數(shù)不多的無因次數(shù)群代替較多 的變量 對一個復(fù)雜的物理現(xiàn)象可簡化實驗工作 該的變量 對一個復(fù)雜的物理現(xiàn)象可簡化實驗工作 該 方法稱為因次分析法 方法稱為因次分析法 3 31010 相對粗糙度 相對粗糙度 d d 相對粗糙度 相對粗糙度 6 61111 黏性 運動流體內(nèi)部產(chǎn)生的阻礙流體向前運動 黏性 運動流體內(nèi)部產(chǎn)生的阻礙流體向前運動 的特性 的特性 6 61212 黏度 黏度 比例系數(shù) 流體的比例系數(shù) 流體的 S y u F 黏性愈大 其值愈大 所以稱為粘滯系數(shù)或動力 黏黏性愈大 其值愈大 所以稱為粘滯系數(shù)或動力 黏 度 簡稱黏度 度 簡稱黏度 3 31212 點速度 點速度 流通截面上某一點的速度 可直接測流通截面上某一點的速度 可直接測 量量 m Sm S 3 31313 絕壓 絕壓 以絕對零壓作起點計算的壓強 稱為絕以絕對零壓作起點計算的壓強 稱為絕 對壓強 對壓強 3 31414 表壓 表壓 表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高 出的數(shù)值 稱為表壓強 出的數(shù)值 稱為表壓強 3 31515 真空度 真空度 真空度等于大氣壓強減去絕對壓強 真空度等于大氣壓強減去絕對壓強 二 單選擇題 每小題二 單選擇題 每小題 2 2 分 分 3 31 1 某物體的質(zhì)量為 某物體的質(zhì)量為 1000kg1000kg 則其重量為 則其重量為 B B word 教育資料 A A 10001000 N N B B 98109810 N N C C 98109810 kgfkgf D D 1000 9 811000 9 81 kgfkgf 3 32 2 4 4 水在水在 SISI 制中密度為制中密度為 重度為 重度為 在工程單位制中密度為在工程單位制中密度為 重度為 重度為 B B D D C C A A A A 1000kgf m1000kgf m3 3 B B 1000kg m1000kg m3 3 C C 102kgf102kgf s s2 2 m m4 4 D D 9810N m9810N m3 3 6 63 3 如圖所示 若液面恒定 忽略流動阻力損失 則 如圖所示 若液面恒定 忽略流動阻力損失 則 放水管的出口速度放水管的出口速度 U U 與與 有關(guān)有關(guān) A A A A H H B B H H d d C C d d D D PaPa E E H H d d PaPa 3 34 4 用標準孔板流量計測量管中的流量 采用如圖所 用標準孔板流量計測量管中的流量 采用如圖所 示三種裝置 兩測壓孔距離示三種裝置 兩測壓孔距離h h相等 相等 d d1 1 d d2 2 d d3 3 各 各 管流速相等 其讀數(shù)分別為管流速相等 其讀數(shù)分別為R R1 1 R R2 2 R R3 3 則 則 流體皆為水 指示液皆為汞 流體皆為水 指示液皆為汞 D D word 教育資料 A A R R2 2 R R1 1 R R3 3 B B R R1 1 R R2 2 R R3 3 C C R R1 1 R R2 2 R R3 3 D D R R1 1 R R2 2 R R3 3 E E R R1 1 R R2 2 R R3 3 9 95 5 圖示所表示的 圖示所表示的 R R 值大小反映值大小反映 A A A A 兩截面間壓差值 兩截面間壓差值 B B 截面間流動壓降損失 截面間流動壓降損失 C C 兩截面間動壓頭變化 兩截面間動壓頭變化 D D 突然擴大或縮小流動損失突然擴大或縮小流動損失 word 教育資料 6 66 6 一敞口容器 底部有一出水管 如圖示 一敞口容器 底部有一出水管 如圖示 容器 容器 內(nèi)水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為內(nèi)水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為 0 5m0 5m 水柱 水柱 水由容器流入管內(nèi) 則水由容器流入管內(nèi) 則 2 2 點的表壓點的表壓 p p2 2 水柱 水柱 C C A A 1 5m1 5m B B 1 0m1 0m C C 0 75m0 75m D D 0 5m0 5m 3 37 7 如圖所示 用 如圖所示 用 U U 形壓差計與管道形壓差計與管道 A A B B 兩點相連 兩點相連 已知各圖中管徑 已知各圖中管徑 A A B B 間的管長間的管長 L L 及管道中流體流及管道中流體流 量均相同 管內(nèi)流體均為量均相同 管內(nèi)流體均為 2020 水 指示液均為汞 水 指示液均為汞 則則 B B A A R R1 1 R R2 2 R R1 1 R R2 2 R R4 4 B B R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 word 教育資料 C C R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 D D R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 6 68 8 如圖表明 管中的水處于 如圖表明 管中的水處于 C C A A 靜止靜止 B B 向上流動向上流動 C C 向下流動向下流動 D D 不一定不一定 3 39 9 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是 D D A A 湍流流速湍流流速 層流流速層流流速 B B 流道截面大的為湍流 截面小的為層流流道截面大的為湍流 截面小的為層流 C C 流的雷諾數(shù)流的雷諾數(shù) word 教育資料 C C D D 不能肯定不能肯定 3 31111 一個工程大氣壓等于 一個工程大氣壓等于 Pa Pa Kgf cm Kgf cm2 2 B B G G A A 1 0131 013 10105 5 B B 9 819 81 10104 4 C C 760760 D D 35 635 6 E E 0 330 33 F F 0 0 G G 1 1 6 61212 如圖所示 連接 如圖所示 連接 A A B B 兩截面間的壓差計的讀數(shù)兩截面間的壓差計的讀數(shù) R R表示了表示了 的大小 的大小 C C A A A A B B 間的壓頭損失間的壓頭損失 H HFab Fab B B A A B B 間的壓強差間的壓強差 P P C C A A B B 間的壓頭損失及動壓頭差之和間的壓頭損失及動壓頭差之和 D D A A B B 間的動壓頭差間的動壓頭差 u uA A2 2 u uB B2 2 2 2g g word 教育資料 3 31313 轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是 轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是 從流道截面 從流道截面 與壓差改變考慮 與壓差改變考慮 C C A A 恒截面 恒壓差恒截面 恒壓差 B B 變截面 變壓差變截面 變壓差 C C 恒流速 恒壓差恒流速 恒壓差 D D 變流速 恒壓差變流速 恒壓差 6 61414 下圖中高位槽液面保持恒定 液體以一定流量 下圖中高位槽液面保持恒定 液體以一定流量 流經(jīng)管路 流經(jīng)管路 abab 與與 cdcd 兩段長度相等 管徑與管壁粗糙兩段長度相等 管徑與管壁粗糙 度相同 則 度相同 則 1 1 U U 形壓差計讀數(shù)形壓差計讀數(shù) B B A A R R1 1 R R2 2 B B R R1 1 R R2 2 C C R R1 1 R R2 2 D D 不定不定 2 2 液體通過 液體通過abab與與cdcd段能量損失段能量損失 B B A A h hfab fab h hfcdfcd B B h hfabfab h hfcdfcd word 教育資料 6 61515 有一并聯(lián)管路 如圖所示 兩段管路的流量 有一并聯(lián)管路 如圖所示 兩段管路的流量 流速 管徑 管長及流動阻力損失分別為流速 管徑 管長及流動阻力損失分別為 v v1 1 u u1 1 d d1 1 L L1 1 h hf1 f1及 及 v v2 2 u u2 2 d d2 2 L L2 2 h hf2 f2 若 若 d d1 1 2 2d d2 2 L L1 1 2 2L L2 2 則 則 1 1 h hf1 f1 h hf2f2 E E A A A A 2 2 B B 4 4 C C 1 21 2 D D 1 41 4 E E 1 1 2 2 若兩段管路中流體均作滯流流時 若兩段管路中流體均作滯流流時 u u1 1 u u2 2 A A 2 2 B B 4 4 C C 1 21 2 D D 1 41 4 E E 1 1 3 31616 一敞口容器 一敞口容器 底部有一進水管 如圖示 底部有一進水管 如圖示 容器 容器 內(nèi)水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為內(nèi)水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為 0 5m0 5m 水柱 水柱 word 教育資料 水由水管進入容器 則水由水管進入容器 則 2 2 點的表壓點的表壓p p2 2 水柱 水柱 B B A A 2 0m2 0m B B 1 5m1 5m C C 1 0m1 0m D D 0 75m0 75m 3 31717 孔板流量計的孔流系數(shù) 孔板流量計的孔流系數(shù)CoCo 當(dāng) 當(dāng)ReRe數(shù)增大時 數(shù)增大時 其值其值 B B A A 總在增大總在增大 B B 先減小 當(dāng)先減小 當(dāng)ReRe數(shù)增大到一定數(shù)增大到一定 值時 值時 CoCo保持為某定值保持為某定值 C C 總是減小總是減小 D D 不能確定不能確定 3 31818 在完全湍流 阻力平方區(qū) 時 粗糙管的摩擦 在完全湍流 阻力平方區(qū) 時 粗糙管的摩擦 系數(shù)系數(shù) 數(shù)值數(shù)值 C C A A 與光滑管一樣與光滑管一樣 B B 只取決于只取決于ReRe C C 只取決于相對粗糙度只取決于相對粗糙度 D D 與粗糙度無關(guān)與粗糙度無關(guān) 3 31919 如圖 如圖 U U 形壓差計測得形壓差計測得 A A A A A A B B 間的阻力損失間的阻力損失 B B A A B B 間的壓強差間的壓強差 C C A A B B 間的位頭差加阻力損失間的位頭差加阻力損失 D D A A B B 間位頭差間位頭差 word 教育資料 6 62020 下圖中高位槽液面保持恒定 液體以一定流量 下圖中高位槽液面保持恒定 液體以一定流量 流經(jīng)管路 流經(jīng)管路 abab與與cdcd兩段長度相等 管徑與管壁粗糙兩段長度相等 管徑與管壁粗糙 度相同 則 度相同 則 1 1 abab與與cdcd兩段靜壓差兩段靜壓差 C C A A P Pab ab P Pcdcd B B P Pabab P Pcdcd C C P Pab ab P Pcdcd D D 不定 不定 2 2 R R1 1值表示值表示 C C A A abab段的壓差值段的壓差值 B B abab段位能變化段位能變化 C C abab段流動能量損失段流動能量損失 D D abab段壓差值及流動段壓差值及流動 能量損失能量損失 word 教育資料 3 32121 氣體是 氣體是 的流體 的流體 B B A A 可移動可移動 B B 可壓可壓 C C 可流動可流動 D D 可測量可測量 3 32222 在靜止的流體內(nèi) 單位面積上所受的壓力稱為 在靜止的流體內(nèi) 單位面積上所受的壓力稱為 流體的流體的 C C A A 絕對壓強絕對壓強 B B 表壓強表壓強 C C 靜壓強靜壓強 D D 真空度真空度 3 32323 以絕對零壓作起點計算的壓強 稱為 以絕對零壓作起點計算的壓強 稱為 A A A A 絕對壓強絕對壓強 B B 表壓強表壓強 C C 靜壓強靜壓強 D D 真空度真空度 3 32424 真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強 真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強 大氣壓強的讀數(shù) 大氣壓強的讀數(shù) A A A A 低于低于 B B 等于等于 C C 高于高于 D D 近似于近似于 3 32525 絕對壓強等于 絕對壓強等于 與表壓強之和 與表壓強之和 A A A A 大氣壓強大氣壓強 B B 表壓強表壓強 C C 相對壓強相對壓強 D D 絕對壓強絕對壓強 3 32626 單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為 單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為 C C A A 流速流速 B B 流線流線 C C 流量流量 D D 流函數(shù)流函數(shù) 3 32727 內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為 流速 流速 B B A A 無限時間無限時間 B B 單位時間單位時間 C C 長時間長時間 D D 短時間短時間 3 32828 柏努利方程式中的 柏努利方程式中的 項表示單位質(zhì)量流體項表示單位質(zhì)量流體 所具有的位能 所具有的位能 A A A A gzgz B B C C D D w we e 2 2 u P word 教育資料 3 32929 柏努利方程式中的 柏努利方程式中的 項表示單位質(zhì)量流體因克項表示單位質(zhì)量流體因克 服流動阻力而服流動阻力而 的能量 的能量 D D A A 增加增加 B B 擴大擴大 C C 需求需求 D D 損失損失 3 33030 流體在直管中流動 當(dāng) 流體在直管中流動 當(dāng) 20002000 時 流體時 流體 的流動類型屬于層流 的流動類型屬于層流 A A A A ReRe B B PrPr C C NuNu D D GrGr 3 33131 流體在管內(nèi)作 流體在管內(nèi)作 流動時 其質(zhì)點作不規(guī)則流動時 其質(zhì)點作不規(guī)則 的雜亂運動 的雜亂運動 B B A A 層流層流 B B 湍流湍流 C C 過渡流過渡流 D D 漩渦流漩渦流 3 33232 流體在圓管內(nèi) 流體在圓管內(nèi) 流動時 最大速度是平均流動時 最大速度是平均 速度的二倍 速度的二倍 A A A A 層流層流 B B 湍流湍流 C C 過渡流過渡流 D D 漩渦流漩渦流 3 33333 對于 對于 當(dāng)量直徑等于四倍的流通截面積 當(dāng)量直徑等于四倍的流通截面積 除以潤濕周邊 除以潤濕周邊 B B A A 圓形管圓形管 B B 非圓形管非圓形管 C C 矩形管矩形管 D D 直管直管 三 填空題 每小題三 填空題 每小題 2 2 分 分 3 31 1 當(dāng)計算流體由粗管進入細管的流動局部阻力時 當(dāng)計算流體由粗管進入細管的流動局部阻力時 其公式中的流速應(yīng)該用其公式中的流速應(yīng)該用 管中的速度 流體在管中的速度 流體在 管內(nèi)作湍流流動時 不是阻力平方區(qū) 其摩擦系數(shù)管內(nèi)作湍流流動時 不是阻力平方區(qū) 其摩擦系數(shù) 隨隨 ReRe 和和 而變 而變 細管 細管 e de d 3 32 2 牛頓黏性定律的數(shù)學(xué)表達式為 牛頓黏性定律的數(shù)學(xué)表達式為 牛 牛 word 教育資料 頓黏性定律適用于頓黏性定律適用于 型流體 型流體 du dydu dy 牛頓 牛頓 3 33 3 在畢托管中 測壓孔正對水流方向的測壓管液位 在畢托管中 測壓孔正對水流方向的測壓管液位 代表代表 流體流過測速管側(cè) 流體流過測速管側(cè) 壁小孔的測壓管液位代表壁小孔的測壓管液位代表 動靜壓頭之和 靜壓頭動靜壓頭之和 靜壓頭 3 34 4 穩(wěn)定流動中 點流速只與 穩(wěn)定流動中 點流速只與 有關(guān) 而不有關(guān) 而不 穩(wěn)定流動中 點流速除與位置有關(guān)外 還與穩(wěn)定流動中 點流速除與位置有關(guān)外 還與 有關(guān) 有關(guān) 位置 時間位置 時間 6 65 5 列伯努利方程時選取的截面 期中的兩個必須具 列伯努利方程時選取的截面 期中的兩個必須具 備的條件是備的條件是 連續(xù) 垂直流動方向或流體流線平行連續(xù) 垂直流動方向或流體流線平行 3 36 6 流體在圓形管道中作層流流動 如果只將流速增 流體在圓形管道中作層流流動 如果只將流速增 加一倍 則阻力損失為原來的加一倍 則阻力損失為原來的 倍 如果只將管倍 如果只將管 徑增加一倍 流速不變 則阻力損失為原來的徑增加一倍 流速不變 則阻力損失為原來的 倍 倍 2 2 1 41 4 6 67 7 下圖表示流體在圓形直管進口段內(nèi)流動時邊界層 下圖表示流體在圓形直管進口段內(nèi)流動時邊界層 發(fā)展的情況 圖中發(fā)展的情況 圖中 abab 截面管中心截面管中心 a a 點的流速為點的流速為u us s b b 點的流速為點的流速為u u 圖示中所表示的符號意義是 圖示中所表示的符號意義是 1 1為為 2 2為為 3 3為為 u us s 表示表示 滯流邊界層厚度 湍流邊界層厚度 滯流內(nèi)層 滯流邊界層厚度 湍流邊界層厚度 滯流內(nèi)層 word 教育資料 主流區(qū)流速主流區(qū)流速 3 38 8 在 在 SISI 制中壓強的因次為制中壓強的因次為 功率的 功率的 因次為因次為 速度梯度 速度梯度 MTMT 2 2L L 1 1 MTMT 3 3L L2 2 3 39 9 實際流體在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生阻力的主要原因是 實際流體在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生阻力的主要原因是 流體具有黏性流體具有黏性 3 31010 如圖示并聯(lián)管路 流體由高位槽經(jīng) 如圖示并聯(lián)管路 流體由高位槽經(jīng) A A B B 兩路流兩路流 出 當(dāng)開大閥門出 當(dāng)開大閥門 A A 后 管路后 管路 A A 中流速中流速U UA A O O 點壓點壓 強強P P0 0 增大 降低增大 降低 6 61111 流體流動的連續(xù)性方程是 流體流動的連續(xù)性方程是 適用于園形直管內(nèi) 適用于園形直管內(nèi) 不可壓縮流體流動的連續(xù)性方程是 不可壓縮流體流動的連續(xù)性方程是 word 教育資料 u u1 1A A1 1 1 1 u u2 2A A2 2 2 2 常數(shù) 常數(shù) u u1 1d d1 12 2 u u2 2d d2 22 2 常數(shù)常數(shù) 3 31212 流體在一段圓形水平直管中流動 測得平均流 流體在一段圓形水平直管中流動 測得平均流 速為速為 0 5m s0 5m s 壓強降為 壓強降為 10Pa10Pa ReRe 為為 10001000 問管中心 問管中心 處點速度為處點速度為 m s m s 若平均流速增加為 若平均流速增加為 1m s1m s 則壓強降為 則壓強降為 Pa Pa 1m s1m s 20Pa20Pa 6 61313 LZB 40LZB 40 轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼 比重 轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼 比重 7 927 92 刻度標值以水為基準 量程范圍為 刻度標值以水為基準 量程范圍為 0 250 25 2 5m2 5m3 3 h h 若用此轉(zhuǎn)子流量計來測量酒精 比重 若用此轉(zhuǎn)子流量計來測量酒精 比重 0 80 8 則酒精的實際流量值要比刻度值 則酒精的實際流量值要比刻度值 測量 測量 酒精時 此流量計的最大流量值為酒精時 此流量計的最大流量值為 大 大 2 842 84 m m3 3 h h 6 61414 如圖所示 液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動 則 如圖所示 液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動 則 閥的局部阻力系數(shù)閥的局部阻力系數(shù) 與壓差計讀數(shù)與壓差計讀數(shù)R R 的關(guān)系式為的關(guān)系式為 2 1 12 2 u Rg word 教育資料 9 91515 如附圖所示 容器中盛有油 如附圖所示 容器中盛有油 800kg m 800kg m3 3 油 油 上界面上界面a a2 2以上是空氣 以上是空氣 U U 形管中指示液為水形管中指示液為水 1000kg m 1000kg m3 3 a a1 1 a a2 2 a a3 3在同一水平面上 在同一水平面上 b b1 1 b b2 2 b b3 3 點也在同一高度上 點也在同一高度上 h h1 1 100mm 100mm h h2 2 200mm 200mm 則各點的表壓則各點的表壓 PaPa1 1 PaPa2 2 PbPb1 1 PbPb3 3 表壓值以 表壓值以 mmmm 水柱水柱 表示 表示 PaPa1 1 0 0 PaPa2 2 100mmH100mmH2 2O O PbPb1 1 300mmH300mmH2 2O O PbPb3 3 340mmH 340mmH2 2O O word 教育資料 3 31616 流體動力黏度 簡稱為黏度 流體動力黏度 簡稱為黏度 的的 SISI 單位為單位為 運動黏度 運動黏度 的的 SISI 單位為單位為 PaPa s s 或或 N N s ms m2 2 m m2 2 s s 6 61717 邊長為 邊長為 0 4m0 4m 的正方形通風(fēng)管道 其潤濕周邊長的正方形通風(fēng)管道 其潤濕周邊長 為為 當(dāng)量直徑為 當(dāng)量直徑為 1 6m1 6m 0 4m0 4m 6 61818 米糠油在管中作層流流動 若流量不變 米糠油在管中作層流流動 若流量不變 L L 不變 管徑增加一倍 則摩擦阻力損失為原來的不變 管徑增加一倍 則摩擦阻力損失為原來的 1 161 16 3 31919 流體機械能衡算式如衡算基準以 流體機械能衡算式如衡算基準以 J kgJ kg 表示 則表示 則 該方程可表示為該方程可表示為 若用 若用 N mN m2 2 N N m mm m3 3 表示則可表示為 表示則可表示為 無外加機械能 無外加機械能 hf uP gz uP gz 22 2 22 2 2 11 1 hf u PgZ u PgZ 22 2 2 22 2 1 11 6 62020 如圖所示 液體在等徑管中穩(wěn)定流動 則閥的 如圖所示 液體在等徑管中穩(wěn)定流動 則閥的 局部阻力系數(shù)局部阻力系數(shù) 與壓差計讀數(shù)與壓差計讀數(shù) R R 的關(guān)系式為的關(guān)系式為 2 2 u gR i word 教育資料 3 32121 層流時 層流時 管內(nèi)平均流速是最大流速的管內(nèi)平均流速是最大流速的 湍流時 管內(nèi)平均流速約是最大流速的湍流時 管內(nèi)平均流速約是最大流速的 0 50 5 0 80 8 6 62222 如圖所示系統(tǒng) 其大管內(nèi)徑 如圖所示系統(tǒng) 其大管內(nèi)徑d d1 1 45mm45mm 液體在 液體在 管內(nèi)流速為管內(nèi)流速為 0 5m s0 5m s 小管內(nèi)徑 小管內(nèi)徑d d2 2 19mm 19mm 從 從 1 11 1 到到 2 22 2 斷面的阻力損失為斷面的阻力損失為 15J kg15J kg 則 則 2 22 2 斷面處的流速斷面處的流速 為為 m s m s 是根據(jù) 是根據(jù) 方程而方程而 得 得 2 8m s2 8m s 連續(xù)性 連續(xù)性 3 32323 空氣在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動 若氣體質(zhì) 空氣在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動 若氣體質(zhì) 量流量一定 當(dāng)氣體溫度升高時 量流量一定 當(dāng)氣體溫度升高時 ReRe值將值將 下降下降 word 教育資料 3 32424 的流體稱為理想流體 的流體稱為理想流體 無黏性無黏性 3 32525 某種油漆服從冪率方程 某種油漆服從冪率方程 10 10 d du u d dy y 0 50 5 PaPa 在剪切速率 在剪切速率 d du u d dy y 1 1 1 1 s s時的黏度為時的黏度為 Pa Pa s s 當(dāng) 當(dāng) d du u d dy y 100 100 1 1 s s時其黏度為時其黏度為 Pa sPa s 1010 1 1 3 32626 并聯(lián)管路的特點是 并聯(lián)管路的特點是 1 1 并聯(lián)各管段壓強降 并聯(lián)各管段壓強降 2 2 主管流量等于并聯(lián)的各管段 主管流量等于并聯(lián)的各管段 相等 流量之和相等 流量之和 6 62727 LZB 40LZB 40 轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼 比重 轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼 比重 7 927 92 刻度標值以水為基準 量程范圍為 刻度標值以水為基準 量程范圍為 0 250 25 2 5m2 5m3 3 h h 若上述轉(zhuǎn)子流量計改用形狀完全相同的鉛 若上述轉(zhuǎn)子流量計改用形狀完全相同的鉛 轉(zhuǎn)子 比重 轉(zhuǎn)子 比重 10 6710 67 代替原不銹鋼轉(zhuǎn)子 測量的流 代替原不銹鋼轉(zhuǎn)子 測量的流 體仍為水 則實際流量值要比刻度值體仍為水 則實際流量值要比刻度值 實際 實際 量程范圍為量程范圍為 m m3 3 h h 大 大 word 教育資料 0 2950 295 2 952 95 6 62828 測流體流量時 隨著流體流量增加 孔板流量 測流體流量時 隨著流體流量增加 孔板流量 計兩側(cè)壓差值將計兩側(cè)壓差值將 若改用轉(zhuǎn)子流量計測量 若改用轉(zhuǎn)子流量計測量 當(dāng)流量增大時 轉(zhuǎn)子兩端壓差值將當(dāng)流量增大時 轉(zhuǎn)子兩端壓差值將 增加 不變增加 不變 6 62929 已知攪拌器功率 已知攪拌器功率P P是攪拌槳直徑是攪拌槳直徑D D 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速N N 流 流 體密度體密度 及黏度及黏度 的函數(shù) 即的函數(shù) 即P P f f D D N N 利用因次分析法處理 最終所得準數(shù)關(guān)系式中共有利用因次分析法處理 最終所得準數(shù)關(guān)系式中共有 個準數(shù) 個準數(shù) 2 2 3 33030 壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的 壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的 比比 大氣壓強高出的數(shù)值 稱為表壓強 大氣壓強高出的數(shù)值 稱為表壓強 絕對壓強絕對壓強 四 問答題四 問答題 每小題 每小題 2 2 分 分 3 31 1 如何判斷一流體的流動類型 如何判斷一流體的流動類型 答 答 ReRe 20002000 的流動稱為層流流動 的流動稱為層流流動 ReRe 40004000 的的 流動稱為湍流流動 流動稱為湍流流動 3 32 2 層流與湍流是如何定義的 層流與湍流是如何定義的 答 答 ReRe 20002000 的流動稱為層流流動 的流動稱為層流流動 ReRe 40004000 的的 流動稱為湍流流動 流動稱為湍流流動 6 63 3 簡述層流與湍流的區(qū)別 簡述層流與湍流的區(qū)別 word 教育資料 答 流體在管內(nèi)作層流流動時 其質(zhì)點沿管軸作答 流體在管內(nèi)作層流流動時 其質(zhì)點沿管軸作 有規(guī)則的平行運動 各質(zhì)點互不碰撞 互不混合 流有規(guī)則的平行運動 各質(zhì)點互不碰撞 互不混合 流 體在管內(nèi)作湍流流動時 其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動 體在管內(nèi)作湍流流動時 其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動 并相互碰撞 產(chǎn)生大大小小的漩渦 并相互碰撞 產(chǎn)生大大小小的漩渦 6 64 4 什么是 什么是 當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑 答 對非圓形截面的通道 可以找到一個與圓形答 對非圓形截面的通道 可以找到一個與圓形 管直徑相當(dāng)?shù)墓苤睆较喈?dāng)?shù)?直徑直徑 來代替 此直徑即稱為來代替 此直徑即稱為 當(dāng)量當(dāng)量 直徑直徑 3 35 5 當(dāng)量直徑是如何計算的 當(dāng)量直徑是如何計算的 答 當(dāng)量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤濕答 當(dāng)量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤濕 周邊長 周邊長 3 36 6 某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流 某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流 過 各管絕對粗糙度 管徑均相同 上游截面過 各管絕對粗糙度 管徑均相同 上游截面 1 11 1 的壓強 流速也相等 問 在三種情況中 下游截面的壓強 流速也相等 問 在三種情況中 下游截面 2 22 2 的流速是否相等 的流速是否相等 答 三種情況中 下游截面答 三種情況中 下游截面 2 22 2 的流速相等 的流速相等 word 教育資料 6 67 7 某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流 某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流 過 各管絕對粗糙度 管徑均相同 上游截面過 各管絕對粗糙度 管徑均相同 上游截面 1 11 1 的壓強 流速也相等 問 在三種情況中 下游截面的壓強 流速也相等 問 在三種情況中 下游截面 2 22 2 的壓強是否相等 如果不等 指出哪一種情況的的壓強是否相等 如果不等 指出哪一種情況的 數(shù)值最大 哪一種情況的數(shù)值最小 其理由何在 數(shù)值最大 哪一種情況的數(shù)值最小 其理由何在 答 三種情況中 下游截面答 三種情況中 下游截面 2 22 2 的壓強不相等 的壓強不相等 其中 其中 a a 的壓強最大 的壓強最大 c c 的壓強最小 這是因為 的壓強最小 這是因為 c c 管上不僅有一個閥門消耗能量 且管子末端垂 管上不僅有一個閥門消耗能量 且管子末端垂 直上升一段 又使得靜壓強降低 直上升一段 又使得靜壓強降低 6 68 8 活塞在汽缸中以 活塞在汽缸中以 0 2m s0 2m s 速度移動 見附圖 活速度移動 見附圖 活 塞與汽缸之間的油膜厚度為塞與汽缸之間的油膜厚度為 0 1mm0 1mm 求油膜的速度梯 求油膜的速度梯 度是多少 度是多少 答 答 2000 101 0 2 0 3 y u dy du 6 6 漆刷以 漆刷以 0 8m s0 8m s 速度在平板表面移動 漆膜厚度為速度在平板表面移動 漆膜厚度為 0 2mm0 2mm 見附圖 見附圖 問漆膜中形成的速度梯度為多少 問漆膜中形成的速度梯度為多少 word 教育資料 答 答 9 4000 102 0 8 0 3 u dy du 9 91010 如圖 有一敞口高位槽 由管線與密閉的低位 如圖 有一敞口高位槽 由管線與密閉的低位 水槽相連接 在什么條件下 水由高位槽向低位槽流水槽相連接 在什么條件下 水由高位槽向低位槽流 動 為什么 動 為什么 答 答 時 水向低位槽流動 時 水向低位槽流動 2 P zg P a 3 3 五 判斷題五 判斷題 每小題 每小題 1 1 分 分 1 1 已知攪拌器功率 已知攪拌器功率P P是攪拌槳直徑是攪拌槳直徑D D 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速N N 流體 流體 密度密度 及黏度及黏度 的函數(shù) 即的函數(shù) 即利用因次分利用因次分 NDP 析法處理 最終所得準數(shù)關(guān)系式中共有析法處理 最終所得準數(shù)關(guān)系式中共有 3 3 個準數(shù) 個準數(shù) word 教育資料 2 2 某物體的質(zhì)量為 某物體的質(zhì)量為 1000kg1000kg 則其重量為 則其重量為 9810N9810N 3 3 一敞口容器 底部有一出水管 如圖示 一敞口容器 底部有一出水管 如圖示 容器內(nèi) 容器內(nèi) 水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為水面保持恒定 管內(nèi)水流動的速度頭為 0 5m0 5m 水柱 水柱 水由容器流入管內(nèi) 則水由容器流入管內(nèi) 則 2 2 點的表壓點的表壓p p2 2 0 75m 0 75m 水柱 水柱 4 4 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是湍流流速 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是湍流流速 層流流速 層流流速 5 5 一個工程大氣壓等于 一個工程大氣壓等于 1 0131 013 10105 5 PaPa 6 6 孔板流量計的孔流系數(shù) 孔板流量計的孔流系數(shù)CoCo 當(dāng) 當(dāng)ReRe數(shù)增大時 其數(shù)增大時 其 值值 先減小 當(dāng)先減小 當(dāng)ReRe數(shù)增大到一定值時 數(shù)增大到一定值時 CoCo保持為某保持為某 定值定值 7 7 流體在圓形管道中作層流流動 如果只將流速增 流體在圓形管道中作層流流動 如果只將流速增 加一倍 則阻力損失為原來加一倍 則阻力損失為原來 的的 2 2 倍 倍 word 教育資料 8 8 流體在一段圓形水平直管中流動 測得平均流速 流體在一段圓形水平直管中流動 測得平均流速 為為 0 5m s0 5m s ReRe 為為 10001000 問管中心處點速度為 問管中心處點速度為 1m s1m s 9 9 邊長為 邊長為 0 4m0 4m 的正方形通風(fēng)管道 當(dāng)量直徑為的正方形通風(fēng)管道 當(dāng)量直徑為 0 60 6 1010 測流體流量時 隨著流體流量增加 孔板流量計 測流體流量時 隨著流體流量增加 孔板流量計 兩側(cè)壓差值將增加 兩側(cè)壓差值將增加 六 計算題六 計算題 6 61 1 某牛頓型流體在圓 直 等徑管內(nèi)流動 在管截 某牛頓型流體在圓 直 等徑管內(nèi)流動 在管截 面上的速度分布可表達為 面上的速度分布可表達為 v v 20 20y y 200 200y y2 2 式中 式中 y y 截面上任一點至管壁的徑向距離 截面上任一點至管壁的徑向距離 m m v v 該點的點流該點的點流 速 速 m sm s 試求 試求 1 1 管半徑中點處的流速 管半徑中點處的流速 2 2 管壁處的剪應(yīng)力 該流體的黏度為管壁處的剪應(yīng)力 該流體的黏度為 0 050 05 PaPa s s 5 5 分分 解 解 1 1 已知 已知 v v 20 20y y 200200y y2 2 則則 令令 20400 dv y dy 0 dv dy 解得解得y y 0 05m 0 05m 即管半徑 即管半徑R R 0 05m 0 05m 當(dāng)當(dāng) 0 05 2 0 025m 0 05 2 0 025m 2 R y V V 20 20y y 200200y y2 2 20 20 0 0250 025 200200 0 025 0 025 2 2 0 375 0 375 word 教育資料 m sm s 3 3 分分 2 2 20 m s m 20 m s m 0y dv dy 則則 w w 0 05 0 05 20 1 0N m20 1 0N m2 2 2 2 分分 0y dv dy 6 62 2 水在水平管內(nèi)流動 截面 水在水平管內(nèi)流動 截面 1 1 處管內(nèi)徑處管內(nèi)徑d d1 1為為 0 2m0 2m 截面 截面 2 2 處管內(nèi)徑處管內(nèi)徑d d2 2為為 0 1m0 1m 現(xiàn)測得水在某流 現(xiàn)測得水在某流 量下截面量下截面 1 1 2 2 處產(chǎn)生的水柱高度差處產(chǎn)生的水柱高度差 為為 0 20m0 20m 若 若 忽略水由忽略水由 1 1 至至 2 2 處的阻力損失 試求水的流量處的阻力損失 試求水的流量 m m3 3 h h 1010 分分 解 解 4 4 分分 22 1122 12 22 uPuP Z gZ g z zi i p pi i均按管中心線取值 因均按管中心線取值 因z z1 1 z z2 2 u u2 2 4 4u u1 1 得得 22 22 2 11 21 121 4 15 222 uuuu ppu word 教育資料 h h 0 20 0 20 2 121 15 2 ppu gg u u1 1 0 511m s 0 511m s 4 4 分分 33 22 11 0 20 5110 016157 8 44 mm vdu ss 2 2 分分 6 63 3 水從噴嘴口 水從噴嘴口 1 11 1 截面垂直向上噴射至大氣 設(shè)在截面垂直向上噴射至大氣 設(shè)在 大氣中流束截面保持圓形 已知噴嘴內(nèi)直徑大氣中流束截面保持圓形 已知噴嘴內(nèi)直徑 d d1 1 25mm 25mm 現(xiàn)要求在高于噴嘴出口 現(xiàn)要求在高于噴嘴出口 5m5m 處水流的直徑處水流的直徑d d2 2 為為d d1 1的的 1 21 2 倍 試計算出噴嘴口的水流速倍 試計算出噴嘴口的水流速u u1 1 忽略 忽略 阻力 阻力 5 5 分分 解 令高于噴嘴出口解 令高于噴嘴出口 5m5m 處水流截面為處水流截面為 2 2 2 2 截面截面 1 1 2 2 截面間 截面間 p p1 1 p p2 2 d d2 2 1 2 1 2d d1 1 u u1 1d d1 12 2 u u2 2d d2 22 2 word 教育資料 u u2 2 3 3 分分 2 2 11 11 2 1 1 21 44 du uu d 由 由 即即 22 12 22 uu zg 22 11 2 1 9 81 5 21 442 uu u u1 1 13 76 13 76 m sm s 2 2 分分 6 64 4 某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位 某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位 槽槽 A A 輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽 B B 中 輸液管規(guī)格為中 輸液管規(guī)格為 3838 2 5mm2 5mm 已知料液在管中的流速為 已知料液在管中的流速為u u m sm s 系統(tǒng) 系統(tǒng) 的的 h hf f 20 6 20 6u u2 2 2 2 J kgJ kg 因擴大生產(chǎn) 須再建一套同 因擴大生產(chǎn) 須再建一套同 樣的系統(tǒng) 所用輸液管直徑不變 而要求的輸液量須樣的系統(tǒng) 所用輸液管直徑不變 而要求的輸液量須 增加增加 30 30 問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系 問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系 統(tǒng)增高多少 統(tǒng)增高多少 1010 分分 解 解 u u1 1 0 0 u u2 2 p p1 1 p p2 2 于是于是gZgZ1 1 gZgZ2 2 h hf f g g Z Z1 1 Z Z2 2 h hf f 20 6 20 6 4 4 分分 2 2 u word 教育資料 u u 2 39m s 2 39m s 0 5 0 5 12 22 9 81 6 20 620 6 g zz 2 2 分分 Z Z1 1 Z Z2 2 20 6 20 6 15 14m 15 14m 2 2 20 6 1 3 2 39 5 22 9 82 u g 2 2 分分 增高為 增高為 Z Z1 1 Z Z1 1 15 14 11 4 14m 15 14 11 4 14m 2 2 分分 6 65 5 用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油 流量為 用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油 流量為 38 4T h38 4T h 池及槽皆敞口 高位槽中液面比池中液面 池及槽皆敞口 高位槽中液面比池中液面 高高 20m20m 管路總長 管路總長 包括局部阻力包括局部阻力 430m 430m 進出口阻力 進出口阻力 不計 管徑為不計 管徑為 108108 4mm4mm 油的黏度為 油的黏度為 3430cP3430cP 密度 密度 為為 960kg m960kg m3 3 泵的效率為 泵的效率為 50 50 求泵的實際功率 求泵的實際功率 1010 分分 解 解 2 2 分分 3 2 38 4 10 1 415 0 1960 3600 4 m u s 0 1 1 415 960 39 6 3 43 e du R 層流層流 1 62 1 62 2 2 分分 64 e R 列兩截面柏方列兩截面柏方 word 教育資料 20 9 81 e wzghfhf 8 8 0 0up AA 22 4301 425 1 626957 2 20 12 l uJ hf dkg 4 4 分分 6957 220 9 817153 e J w kg 3 7153 38 4 10 153 0 5 3600 ese NWW NKW 2 2 分分 6 66 6 用離心泵經(jīng) 用離心泵經(jīng) 5757 3 5mm3 5mm 的鋼管 將敞口貯槽內(nèi)的鋼管 將敞口貯槽內(nèi) 的有機溶液 密度為的有機溶液 密度為 800kg m800kg m3 3 黏度為黏度為 20cP20cP 輸送 輸送 到反應(yīng)器中 設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度到反應(yīng)器中 設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度 保持保持 16m16m 見附圖 已知鋼管總長度 包括局部阻力 見附圖 已知鋼管總長度 包括局部阻力 當(dāng)量長度 為當(dāng)量長度 為 25m25m 反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為 反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為 4kgf cm4kgf cm2 2 表壓 表壓 有機溶液輸送量為 有機溶液輸送量為 6m6m3 3 h h 泵的效 泵的效 率為率為 60 60 試確定泵的軸功率 試確定泵的軸功率 1010 分分 word 教育資料 解 解 3 0 05 800 0 849 1698 20 10 e du R 層流層流 2 2 分分 64 1698 2 2 分分 2 6 0 849 0 053600 4 m u s 列兩截面柏方列兩截面柏方 2 2e P WZ ghf 2 2 分分 2 25 0 05 2 u hf 32 4 9 807 106425 0 849 16 9 81654 3 80016980 052 e J W kg 4 4 分分 3 654 3 6 80038 4 10 1 454 0 6 3600 ese NWW NKW 2 2 分分 word 教育資料 6 67 7 4040 水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動 水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動 4040 水水 的密度為的密度為 992kg m992kg m3 3 飽和蒸汽壓 飽和蒸汽壓p pv v 7 38kPa 7 38kPa 當(dāng)?shù)?當(dāng)?shù)?大氣壓為大氣壓為 97kPa97kPa 現(xiàn)擬 現(xiàn)擬d d0 0取取 135mm135mm 試問 當(dāng)不計阻 試問 當(dāng)不計阻 力損失 水在流經(jīng)收縮管時會不會汽化 力損失 水在流經(jīng)收縮管時會不會汽化 1010 分分 解 管子出口流速解 管子出口流速u u 2gh109 812 14 0 14 0 m sm s 2 2 分分 14 014 0 0 15 0 15 2 2 u u0 0 0 135 0 135 2 2 u u0 0 17 28m s 17 28m s 2 2 分分 由水槽液面至收縮管處排伯努利方程 由水槽液面至收縮管處排伯努利方程 32 0 97 1017 28 9 81 7 9929922 P p p0 0 17 0 17 0 10103 3PaPa 4 4 分分 p p0 0 p pv v 故收縮管處不會發(fā)生水汽化 故收縮管處不會發(fā)生水汽化 2 2 分分 6 68 8 如圖所示 水從槽底部沿內(nèi)徑為 如圖所示 水從槽底部沿內(nèi)徑為 100mm100mm 的管子流的管子流 word 教育資料 出 槽中水位穩(wěn)定 閥門關(guān)閉時測得出 槽中水位穩(wěn)定 閥門關(guān)閉時測得 R R 50cm 50cm h h 1 8m 1 8m 求 求 1 1 閥門全開時的流量 閥門全開時的流量 2 2 閥門全開時 閥門全開時 B B 處的表壓 閥全開時處的表壓 閥全開時 LeLe d d 15 15 入管口及出管口的阻力系數(shù)分別為 入管口及出管口的阻力系數(shù)分別為 0 50 5 及及 1 01 0 設(shè)摩擦系數(shù) 設(shè)摩擦系數(shù) 0 018 0 018 1515 分分 解 閥關(guān)時 解 閥關(guān)時 Z ZA A 1 8 1 8 1000 0 51000 0 5 1360013600 Z ZA A 5m 5m 2 2 分分 1 1 閥全開 對 閥全開 對 A AA A 和和 C CC C 截面外側(cè)列伯努利方程 截面外側(cè)列伯努利方程 22 22 CCAA AC puup gZgZhf 取取ZcZc 0 0 基準面基準面 word 教育資料 4 4 分分 22 0 0 0 22 CCAA upup 2 50