习题1 流体流动

一、填空题

1、（2分）并联管路由三支管组成，各支管长度及磨擦因数均相等。若管内径比为

d1:d2:d3=1:2:3，则三支管的流量之比为 。

答：1:42:93。

2、（4分）并联管路由2个支管组成，管内流体作定态层流流动。已知管径d1=2d2，管长l1=2l2，则流速之比u1:u2= ，阻力损失之比hf1:hf2= 。 答：2:1、1:1。

3、（2分）流量恒定的流体经过截面为正方形的管路（边长为a），若将边长加倍，则流体流动的雷诺数将变为原来的 倍。 答：0.5

4、（3分）常温下水的密度为1000kg·m-3，粘度为1cp，在d内?100mm的管内以3 m·s-1 速度流动，其流动类型为 。 答：湍流

5、（2分）密度ρ＝1000 kg/m3，粘度μ=1 cp的水，以流速为1 m/s，在内径为d=100 mm管中流动时，其雷诺准数等于 ，其流动类型为 。 答：10，层流

6、（2分）20 ℃的水通过10 m长，内径为100 mm的钢管，流量为10 m3/h，阻力系数为0.02，则阻力降?P? Pa。 答：125.3

7、（2分）流体在圆形直管中层流流动时，平均流速增大一倍，其能量损失为原来的 倍。 答：2

8、（3分）现有两种管路，其横截面分别为正方形A和矩形B（宽为高的3倍），它们的横截面积均为0.48 m2，则两种管路的当量直径（deA和deB）大小关系为 。 答：deB>deA

9、（2分）等边三角形的边长为a，其当量直径为 。 答：33a

10、（2分）套管由?57×2.5mm和?25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面的当量直径

为 。 答：27mm

11、（2分）套管换热器外管?108×4mm，内管?68×3mm，则环隙的当量直径 。 答：32mm

12、（3分）套管由φ57×2.5 mm和φ25×2.5 mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于 mm2，润湿周边等于 mm，当量直径等于 mm。 答：1633 、 242 、 27。

13、（2分）测量流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差将 ；若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差将 。（增大、减小、不变、无法判断） 答：增大，不变

14、（2分）用标准孔板流量计测量流量时，如果管径与流速相等，测量点间距相等，管道水平放置时水银压差计读数为R1，垂直放置时读数为R2，则R1 R2。（>,<,=） 答：=

15、（4分）当20℃的甘油（ρ=1261 kg·m-3，μ=1499厘泊）在内径为100mm的管内流动时，若流速为1.5m·s-1时，其雷诺准数Re为 ，其摩擦阻力系数λ为 。 答：126.2，0.507

16、（4分）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 。 答：1/16

17、（4分）牛顿粘性定律表达式为 ，其粘性系数（粘度）的大小与 有关。 答：τ=

二、单项选择题

1、如图1所示，水流过一段等径水平管子，在A、B两处放置如图所示的压差测量装置。两U形管中的指示剂相同，所指示的读数分别为R1、R2，则（ B ）。 A．R1?R2 B．R1?R2 C．R1?R2 D．R2?R1?2r1

图1

Fdu=μ；物质种类及温度。 Ady2、对于图2所示的并联管路，各支管及其总管路阻力间的关系应是（ D ）。 A．(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B

B．(?hf)A?B?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B C．(?hf)A?B?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B

图2

D．(?hf)A?B?(?hf)A?1?B?(?hf)A?2?B

3、某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为（ A ）。

A．74.3kPa B．101kPa C．127.6kPa D．90.5kPa 4、流体静力学基本方程式：p2?p1??g(Z1?Z2)?p1??gh 的适用条件是 （ D ）。

A．重力场中静止流体 B．重力场中不可压缩静止流体 C．重力场中不可压缩连续静止流体

D．重力场中不可压缩静止、连通着的同一连续流体 5、液体在两截面间的管道内流动时，其流动方向是（ D ）。 A．从位能大的截面流向位能小的截面； B．从静压能大的截面流向静压能小的截面； C．从动能大的截面流向动能小的截面； D．从总能量大的截面流向总能量小的截面。

6、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 D．16 7、层流和湍流的本质区别是（ D ）。 A．流速不同 B．流通截面积不同

C．雷诺数不同 D．层流无径向流动，湍流有径向流动 8、如何确定雷诺实验的水箱中的水位是否恒定？（ A ） A．水箱的溢流管始终有水溢流出来 B．将水箱置于高位即可

C．始终保持有水注入水箱 D．让水从水箱上沿满流出来

9、不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管径缩小的地方，流体的静压力（ B ）。

A．增大 B．减少 C．不变 D．不确定

10、计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度u值应取（ B ）。 A．大管中平均流速 B．小管中平均流速 C．上游截面处平均流速 D．下游截面处平均流速 11、流量增大时，流体流经转子流量计的阻力损失（ C ）。 A．增大 B．减少 C．不变 D．不确定 12、下列论述中错误的是（ D ）。

A．因次分析法提供了减少变量的有效手段，从而可大大减少实验工作量

B．任何物理方程，等式两边或方程中的每一项均具有相同的因次，因此都可以转化为无因次形式

C．无因次分析方法的使用使人们可将小尺寸模型的实验结果应用于大型装置，可将水、空气等的实验结果推广应用于其他流体 D．使用因次分析法时需对过程机理做深入理解 13、因次方析的目的在于（ B ）。

A．得到各变量间的确切定量关系

B．用无因次数群代替变量,使实验与关联简化 C．得到无因次数群间定量关系 D．无需进行实验，即可得到关联式

14、在外筒内径为d1、内筒外径为d2，长为L的同心圆筒组成的空隙中充满液体。现外筒不动，内筒绕轴线旋转，若忽略端效应，则水力半径为（ D ）。 A．(d1 + d2)/2 B． d1 + d2 C．(d1 - d2)/2 D．d1 - d2 15、滞流内层越薄，则以下结论是正确的（ D ）。

A．近壁面处速度梯度越小 B．流体湍动程度越低 C．流动阻力越小 D．流动阻力越大

16、在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于（ A ）在直管中的流动。