流体流动习题1

选择与填空

1 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )

A. u ＝3/2.umax B. u ＝0.8 umax C. u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 2 判断流体流动类型的准数为（ ）

A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数

3 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ ）

A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 4.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ ）

A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 5．计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ ）

A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速

6. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的_____倍。

7. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_________。

8. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.

9. 当量直径的定义是de＝ ，对边长为ａ正方形风管当量直径de＝ 。

10. 当量直径的定义是de＝ ，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径de＝。

11. 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。 12. 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________（增大、减小、不变）。

13. 某设备的表压强为50KPa，则它的绝对压强为 ，另一设备的真空

度为50KPa，则它的绝对压强为 。（当地大气压为100KPa） 14. 如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来

的 倍

15. 流体在管路两截面间的压强差ΔP与压强降ΔPf 相等的条件

是 。 计算题

1． 有一幢102层的高楼，每层高度为4m。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试计算楼顶的大气压强，以mmHg为单位。(723.82mmHg)

2． 若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按29计。(1.439Kg/m3)

3． 采用微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d为6mm，两扩大室半径均为80mm，压差计中用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m3。当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时，两扩大室油面齐平，U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm，试计算：（1）气体压强p（表）。（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p是多少？（3）若压差计内只

有水而不倒入矿物油，如一般U形压差计，在该气体压强p值下读数R0为多少？(104.76KPa; 101.806KPa; 49mm)

4．一直立煤气管，如图。在底部U形压差计h1=120mm，在H=25m高处的U形压差计h2=124.8mm。U形管指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。(1.013Kg/m3)

5．水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。如图。已知小管内径dA=100mm，大管内径dB=150mm，B、A截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。若不计AB段的流体流动阻力，试问：U形压差计哪一支管内的指使液液面较高？R为多少？(R=3.92mm)

6．水以6.4×10-4m3/s的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d1=20mm，大管内径d2=46mm。欲测1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m3的空气，读数R=100mm。求水由1至2截面的流动阻力∑hf。(2.98J/Kg)

7．以水平圆直管输送某油品。管内径为d1，管两段压差为

因管道腐蚀，

。

拟更换管道。对新装管道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问：新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？(1.28)

8．某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少？（16倍）

9．在某输水管路中输送20℃的水，试求：（1）管长为5m，管径为452.5mm，输水量为0.06l/s时的能量损失；（2）若其它条件不变，管径为763mm时能量损失由为多少？(4.8103J/kg ； 5.13104J/kg)

10．用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m。管径为Φ108×4mm，油的粘度为2840cP，密度为952kg/m3，泵的效率为50%，泵的轴功率为85kW。求包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)

11．粘度8×10-3Pa. S，密度为850kg/m3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s ，试计算（1）雷诺准数Re ，并指明属于何种流型 ；（2）该管为水平管，若上游某点的压力为1.47×10Pa ，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27×10Pa 。（Re =1488, 属于层流 L =15m ） 12．用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at。水槽水面至塔内水出口处垂直高度差22m。已知水流量为42.5m3/h，泵对水作的有效功为321.5J/kg，管路总长110m（包括局部阻力当量管长），管子内径100mm。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)

13. 有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9×104Pa ，塔顶水银压差计读数R =300mm 。压力表与水银压差计间垂直距离为8m ，塔内操作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m3 ，试求气体在塔内流动过程的流动损失。 (∑hf =9.469×103 J/kg)

14. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m，输送管路的规格为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s，管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为140m（包括全部局部阻力的当量长度）, 试求: （1）.溶液在管内的流型。（2）.泵的轴功率（η=60%）（计算时, 取溶液密度为1500kg/m3, 粘度为1.5cP）(Re1.3105 湍流； 5.108kw)

15．在一内径为320mm的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力为101.33kPa，温度为40℃，粘度为0.022 cp。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U形压差计最大度数为30mmH2O。试问此时管道内气体的平均流速为多少？(13.1m/s)

5

5