第一章 流体的流动 思考简答题

第一章 流体的流动 思考简答题

1. 什么事连续性假设？质点的含义是什么？ 答：连续性介质假定是将流体视为无数流体微团或质点组成的连续介质。流体致电是有大量分子组成的分子集合，在宏观上其几何尺寸很小，但包含足够多的分子，在微观上其尺寸度远大于分子的平均自由程。

2. 不可压缩流体在半径ri的水平管内流动，试写出以duz/dr表示牛顿粘度定律的表达式，其中r为管中心算 起的径向距离坐标，ur为r处的流体流速。 答：????duz/dr

3．黏性流体在静止时有无剪应力？理想流体在运动时有无剪应力？若流体在静止时无剪应力，是否意味着它们没有黏性？ 答:(1)黏性流体在静止时无剪应力；（2）理想流体无剪应力；（3）黏性是流体的固有特性，在静止或运动时都有黏性。

4.静压力有什么特性？ 答：静压力的方向与其作用面相垂直，且在各个方向的数值相同，即静压力为标量。

5.流体在均匀直管内作定态流动时，其平均数度u沿流程保持定值，并不因摩擦而减速，这一说法是否正确？为什么？ 答：不正确。根据连续性方程，流体在直管中向下定态流动时，其平均流速随管截面积和流体密度而变。但流体不可压缩时，该说法是正确的。

6.在满流的条件下，水在垂直直管中向下定态流动。则对沿管长不同位置处的平均流速而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？ 答：不会。

7．在应用机械能衡算方程解题时需要注意哪些问题？ 答：（1）所选控制面的上下游都应与流动方向垂直；（2）流体在两截面间应是连续的待求的未知量应在截面上或两截面之间；（3）截面上的物理量均取截面上的平均值；(4)位压头的基准面应是水平面，且z值是指截面中心点与基准水平面之间的距离；（5）物理量的单位要一致。

8.雷诺数的物理意义是什么？ 答：惯性力与黏性力之比。

9.湍流与层流有何不同，湍流的主要特点是什么？ 答：层流时，流体质点沿流线向下游作规则的流动，质点之间无宏观混合；流体分子在不同流速的流体层之间作随机热运动产生黏性力——内摩擦力。 湍流流动时，质点强烈混合和随机高频脉动；流体层之间由于质点碰撞与混合所产生的湍流应力，远远大于流体黏性所产生的黏性力；离开壁面的区域，湍流的流速分布较均匀；而在壁面附近，湍流的速度梯度较大。

10.分别写出描述流体作层流运动时的分子动量传递的通量方程和流体作湍流时涡流动量传递的通量方程，以及 流体与固体壁面之间进行对流动量的传递的速率方程，说明各个方程代表的物理意义。 答:层流：??? xd(ru) dy 式中，?为分子动量通量，?/m2 ；d(?ux)为动量浓度梯度，（kg.m.s-1 ）/( m3 . m2 );??为动量扩散系数，m2 /s。 湍流：?r ?? xd(u) dy ? 式中，式中，?r 为分子动量通量，?/m2 ；?为动量扩散系数，m2 /s。 流体—壁面之间的动量传递通量： ?ｓ? u 8 ? (?u-?us) 式中，式中，?ｓ为分子动量通量；?u-?us为流体的平均动量浓度之差；?u/8为流体—壁面间的动量传递系数。

11.试通过流体进行动量传递的机理分析流体流动产生摩擦阻力的原因。 答：流体与壁面纸巾啊传递的动量通量为壁面剪应力?ｓ它反映了?壁面拖曳体层运动的力或流动阻力。但流体阻力产生的原因是由于流体的内摩擦消耗了机械能。? ???

12.流体在固体壁面上产生边界层分离的必要条件是什么？试通过边界层分离现象分析形体阻力（局部阻力）产生的原因。? 答：边界层分离的必要条件是流体具有黏性和流动过程中存在逆压梯度。当发生边界层分离时，流体脱离壁面形成回流漩涡，流体质点产生强烈碰撞与混合，大量消耗流体的机械能，即形成局部阻力。?

一、填空

1.理想流体是指 的流体。

2.测量流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压力值 ；板孔流量计

两端压差值 。

3．量纲分析法的目的在于 。

4.阻力平方区是指 ；产生阻力平方区的原因是 。 5.速度边界层是指 。

6.不可压缩流体在水平管内作定态流动时，流动摩擦阻力所消耗的能量是总机械能中的 。

7.不可压缩流体在水平变径管路中流动时，在管径缩小时的截面处，其速度 ，压力 。

8.某设备内的压力表为100KPa，则它的绝对压力为 KPa，另一设备内的真空度为400mmHg，则它的绝对压为 kPa（当地大气压为101.33kPa）。

9.有三只管组成的并联管路，个支管的长度及摩擦系数均相等，管径比为d1: d2: d3=1:2:3,则三支管的流量比为 。

10.从液面恒定的高位槽向常压容器中加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水量将 。管路的局部阻力将 ，直管阻力将 ，管路总阻力 。

11.贮罐内装有液体，液面至灌底的高度H。当在灌侧壁的 位置开小孔，才能使液体柱的射程最远。

12.用内径为158mm的钢管运输黏度为9.0×10-5m2 /s的油品。若保持油品在管内作层流流动，则最大流速不能超过 。

13.如果管内流体流量增大1倍后，其流动形态仍为层流，则流动阻力是原来的 倍。

14.流体在湍流的阻力平方区流动，若其他条件不变，其压力降随着管子的相对粗糙度增加而 ，随着流体的密度增大而 。

15.边长为a的正方形截面风道，其当量直径为 。 二、选择题

1.空气在内径一定的圆管中作定态流动，若空气的质量流量保持不变，当温度升高时，Re值将（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定

２．在流体阻力实验中，以水作为工质所测定的?＝ｆ（Re,e/d）关系式不适用于（ ）在直管中的流动。 A．空气 B。液体乙醇 C。牛顿型流体 D。非牛顿型流体

3.由分支管路向A、B敞口高位槽中运输某液体，若两高位槽中液位恒定，当支路1中的阀门开大时，则两分支管路中的能量损失之差∑hf1-∑hf2将（ ） A．增大 B.减小 C.不变 D.不确定

4.下列结论正确的是（ ） A.液体的黏度随温度的升高而减小； B. 气体的黏度随温度的升高而增大； C.液体的黏度基本不随压力变化； C.气体的黏度随压力增大而减小

5.某并联管路由1、2两个支管组成，该两支路的流体均作层流流动。当d1=2d2, L1=2L2时，则 （1）△Pf,1/△Pf,2=( ) A.1/2 B.1/4 C.1 D.4 (2)u1=

u2=( ) A.2 B.1/2 C.4 D.1/4 (3)qn，s1/ qn，s2=( ) A.8 B.16 C.4 D.2

6.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道总阻力（ ） A．增加； B.减小 C.不变 D.不确定 7.层流与湍流的主要区别是（ ） A.湍流速度大于层流 B.层流雷诺数小于湍流雷诺数 C.湍流时流通截面积大，层流时流通截面积小 D.层流时流体质点无宏观混合，湍流时流体质点发生高频脉动

8.当流体通过（ ）时，随着流量的增大，气压差不变。 A．孔板流量计 B.文丘里流量计 C.转子流量计

9.在管内流动的完全湍流区，当e/d一定时，因流体内摩擦引起的机械能损失（ ），摩擦系数?（???）；在层流区，因内摩擦引起的机械能损失（??），摩擦系数?（???）。? ???????????.与流速的一次放成正比 B.与流速的平房成正比 C.与流速的三次方成正比 D.与流速成反比 E.与流速无关

10.流体在一水平变径管段中流过，在细管截面A与粗管截面B之间连接一U管差压计，则差压计的读书R值反映（ ） A．A、B两截面的压力差 B. A、B两截面的流动阻力 C. A、B两截面的动压头变化 D.突然扩大或突然缩小的局部阻力

11.请选择下列流体在管路中的通用的流速：（1）水及低黏度液体（ ）；（2）一般常压气体（ ）；（3）黏性较大的液体（ )。 A．1～3m/s B.0.5～1m/s C.10～20m/s D.40m/s以上

12.计算局部阻力损失公式h， f=?2 2 ?中的?是指（???）? ????????????细管内流速??????????????粗管内流速???????????C.粗、细管流速的平均值

第二章 流体的输送 一、填空题

1. 流体输送机械的主要功能是对流体做功以提高其 ，具体表现为 。

2.写出三类正位移泵的名称： ， ， 。其特点是 且不受管路 所影响。

3离心泵的主要部件有 、 和 。

4.离心泵的泵壳制成 、叶轮的叶片 、在叶轮和泵壳之间装置 都有利于动能有效转化为静压能。

5.离心泵的性能参数或特性曲线是泵在一定 下、于 用常温的 为介质通过实验测得。

6.离心泵的主要特性曲线包括 、 和 。

7.离心泵的压头（扬程）的物理意义是 ，其单位为 或 。

8.启动离心泵之前若不向离心泵灌满被输送一体，将发生 ；若叶轮的入口附近绝压低于操作温度下的液体的饱和蒸汽压，将发生 现象。

9.离心泵安装在特定管路系统中，已知泵的性能：q=0.02 m/s , H=20 m;管路性能：qe=0.02 m/s , He=16 m.则调节阀门的压头损失为 m，弃消耗的理论功率为 W。

10.离心泵安装在一定管路上，其工作点指 。

11.离心泵通常采用 调节流量；往复泵采用 调节流量。 12.离心泵允许汽蚀余量（NPSH）定义式为 。

13.当被输送液体的黏度比清水的黏度大得多时，则离心泵的压头将 、流量 、效率 -、而轴功率 。

14.提高往复泵连续性和均匀性的措施有 、 。

15.离心通风机的全风压主要由 和 组成，其物理意义是 。

16.离心通风机特性曲线包括 、 、 、和 。比离心泵多了一条 曲线。

17.当要求气体的压缩比（P2/ P1） 8时，采用 压缩。当各级压缩比 时，所消耗的总理论功为最小。

二、选择题

2.选择适宜的输送机械完成如下输送任务; (1)含有纯碱颗粒的水悬浮液（ ）； (2)高分子聚合物黏稠液体（ ）； (3)黏度为0.8 mPa·s的有机液（要求q=1 m3/h , H=30 m）( ). A.离心泵； B.旋涡泵； C.往复泵； D.开式碱泵

3.离心泵允许汽蚀余量（NPSH）值越小，其抗气蚀性能（ ）。 A.越好； B.越差； C.不确定；

4.用离心泵将敞口水池中的清水送至常压容器，在夏天需加大送水量（开大泵出口阀），试判断如下参数的变化趋势： （1）泵入口真空表的读数P1（ ）； （2）泵出口压力表的（调节阀上游）读数P2（ ）； （3）泵出口调节阀下游压力表读数P3（ ）； ?2efeP HZHKBqg????????? （4）泵的压头H（ ）； （5）泵的轴功率P（ ）； （6）泵的效率#（ ）。 A.增大 B.变小 C.不变 D.不确定

5.离心泵在一定管路系统运行时，其工作点不随液体密度改变的条件是（ ）。 A.Z2 - Z1=0; B.P2-P1=0； C. D. 6.有自吸能力的泵是（ ）。 A.离心泵； B.旋涡泵； C.正位移泵； D.轴流泵 7.离心泵停止操作时宜（ ）。 A.先关出口阀后停电； B.先停电后关阀； C.先关出口阀或先停电均可； D.单级泵先停电，多级泵先关出 口阀 8．往复泵适用于（ ）。 A.大流量且要求流量特别均匀的场合； B.介质腐蚀性特别强的场合； C.流量较小，压头较高的场合； D.投资较小的场合。 9．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（ ）。 A.最高效率点对应值 B.操作点对应值； C.最大流量下对应值 D.计算值 10.离心泵的效率随流量的变化情况是（ ）。 A. q增大， 增大 B. q增大，

先增大后减小 C. q增大， 减小； D. q增大， 先减小后增大 11.离心泵的轴功率P和 流量q的关系为（ ） A. q增大，P增大; B. q增大，P先增大后减小； C. q增大，P减小； D. q增大，P先减小后增大；

12.用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B，若B变为100 kPa（表压）的密闭容器，则泵流量将（），压头将（），轴功率（），效率将（ ）。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定

13.对于余隙系数#值的往复压缩机，随着压缩比的增高，其容积系数 。将（ ）. A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 14.随着往复压缩机余隙系数 值的增大，其极 限压缩比（p2/p1） （ ）. A. 越高 B. 越低 C. 没影响 D. 不确定

第三章 流化床层

5.降尘室的设计原则是 时间大于等于 时间。

6.理论上降尘室的生产能力与 和 有关，而与 无关。

7.分离因数的定义式为 。如果颗粒在离心力场内作圆周运动，其旋转半径为0.2m，切线速度为20m/s，则其分离因数为 。

8.选用旋风分离器时主要依据是 、 、 。 9.旋风分离器的分割粒径d50是 。

10.描述固体颗粒床层特性的主要参数有 、 、 和 。

11.过滤方式主要有 、 和 。

12.板框过滤机由810mm×810mm×25mm的20个框组成，则其过滤面积为 。

13.板框过滤机处理某悬浮液，已知过滤终了时的过滤速度（dV/dθ）E 为为0.04m3/s，现