流體流動填空與簡答

1、第一章 流體流動一、 填空1流體流動這一單元操作的公式都是基于 連續(xù)介質 假定建立的；2牛頓粘性定律的表達式為 ，該式應用條件為 牛頓型 流體作_層流 流動。在SI制中，粘度的單位是 Pa·s ，在cgs制中，粘度的單位是 泊 。3某設備的表壓強為100kPa，則它的絕對壓強為_201.33 kPa；另一設備的真空度為400mmHg，則它的絕對壓強為_360mmHg 。（當?shù)卮髿鈮簽?01.33 kPa）4流體在圓形直管中作滯流流動時，速度分布側形是_拋物線 型曲線。其管中心最大流速為平均流速的_2 倍，摩擦系數(shù)與Re關系為。層流區(qū)又稱為阻力的 一次方區(qū) ，指的是流動阻力與 流速 的

2、 一 次方成正比。5流體在圓形直管中作湍流流動時，摩擦系數(shù)與_Re_和_/d 有關；若其作完全湍流，則僅與_/d 有關。完全湍流又稱為阻力的 平方區(qū) ，指的是流動阻力與 流速 的 二 次方成正比。6流體作湍流流動時，鄰近管壁處存在一_層流底層_，雷諾數(shù)愈大，湍流程度愈劇烈，則該層厚度_越薄 ；流動阻力 越大 。7Re是一 無 因次的準數(shù)，反映了流體流動中慣性力與粘性力的對比關系。8因次分析的依據是_因次一致性原則 。9穩(wěn)定流動時連續(xù)性方程得一般形式是 ，其意義是：流體通過流動系統(tǒng)時的質量流量相等；不可壓縮流體的連續(xù)性方程是 ，其意義是：流體通過流動系統(tǒng)時的體積流量相等； 10從液面恒定的高位槽

3、向常壓容器加水，若將放水管路上的閥門開度關小，則管內水流量將_減小 ，管路的局部阻力將_增大 ，直管阻力將_減小 ，管路總阻力將_恒定 。11邊界層分離指的是：當流道截面突然改變時邊界層脫離固體表面的現(xiàn)象，所帶來的流體阻力稱為 形體阻力 。12當量直徑的定義式為，水力半徑為_1/4_倍當量直徑。13直管阻力的計算式； 局部阻力的計算式有和，出口阻力的局部阻力系數(shù)為 1.0 ；進口的局部阻力系數(shù)為 0.5 。14單位質量不可壓縮流體的流體的柏努利方程：，各項的單位；單位重量不可壓縮流體的流體的柏努利方程： ，各項的單位；單位體積不可壓縮流體的流體的柏努利方程： ，各項的單位；15水流經圖示的管路

4、系統(tǒng)從細管噴出。已知d1管段的壓頭損失Hf1=1m（包括局部阻力）d2管段的壓頭損失Hf,2=2m（不包括出口損失）。則管口噴出時水的速度 u3=_7.00_m/s，d1管段的速度u1=_1.75_m/s，水的流量V=_1.98_m3/h。16LZB-40轉子流量計，出廠時用20空氣標定流量范圍為5m3/h50m3/h，現(xiàn)擬用以測定40的空氣，則空氣流量值比刻度值_大_，校正系數(shù)為_1.034_，實際流量范圍為_5.1751.7 m3/h。17一轉子流量計，當通過水流量為1m3/h時，測得該流量計進、出間壓強降為20Pa；當流量增加到1.5m3/h時，相應的壓強降_20Pa 。18水從內徑為d

5、1的管段流向內徑為d2的管段，已知d2=1.414d1，d1管段流體流動的速度頭為0.8m，h1=0.7m（1）忽略流經AB段的能量損失，則h2= 1.3 m，h3= 1.5 m。（2）若流經AB段的能量損失為0.2mH2O，則h2= 1.1 m，h3= 1.3 m。19一敞口容器底部連接等徑的進水管和出水管，容器內水面維持恒定1.5m，管內水的動壓頭均為0.5m，則進水管的點A、容器內的點C、出水管的點B的靜壓頭分別為pA= 1.5 m，pB= 0.75 m，pC= 1.5 m。20分支管路連續(xù)性方程為，無軸功時的柏努利方程21并聯(lián)管路連續(xù)性方程：；柏努利方程簡化為，表示各并聯(lián)支路上的磨擦損

6、失相同。二、選擇1根據流體力學原理設計的流量（流速）計中，用于測定大直徑氣體管路截面上速度分布的是 C ；恒壓差流流量計有 D ；恒截面差壓流量計有 A，B ；能量損失最大的是 A ；對流量變化反映最靈敏的是 A 。 A孔板流量計 B文丘里流量計 C皮托管 D轉子流量計2在SI單位制中，通用氣體常數(shù)R的單位為( B )。Aatm·cm3/mol·K BPa·m3/mol·K Ckgf·kmol·K DIbf·ft/Ibmol·K3通常流體粘度隨溫度t的變化規(guī)律為( C )。At升高、減小 Bt升高、增大C對液體粘度

7、t升高減小，對氣體則相反. D對液體t升高增大，對氣體則相反4流體在圓形直管中湍流時，則摩擦系數(shù)隨雷諾數(shù)Re的增大 A ；若已進入阻力平方區(qū)，隨雷諾數(shù)Re增大，摩擦系數(shù) C 。A減小 B增大C不變 D液體和氣體變化規(guī)律不同5滯流和湍流的本質區(qū)別是( D )。A湍流流速大于滯流流速 B滯流時Re數(shù)小于湍流時Re數(shù)C流道截面大時為湍流，截面小的為滯流 D滯流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動6因次方析的目的在于( B )。A得到各變量間的確切定量關系；B用無因次數(shù)群代替變量,使實驗與關聯(lián)簡化；C得到無因次數(shù)群間定量關系； D無需進行實驗，即可得到關聯(lián)式7滯流內層越薄,則以下結論是正確的( D )A近壁面

8、處速度梯度越小 B流體湍動程度越低C流動阻力越小 D流動阻力越大8在一水平變徑管路中,在小管截面A和大管截面B連接一U型壓差計,當流體流過該管時,壓差計讀數(shù)R值反映( A )AA、B兩截面間的壓強差 BA、B兩截面間的流動阻力CA、B兩截面間動壓頭變化 D突然擴大或縮小的局部阻力9在一定管路中，當孔板流量計的孔徑和文丘里流量計的喉徑相同時，相同流動條件下，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV和孔板流量系數(shù)C0的大小為（C）。AC0=CV BC0>CV CC0<CV D不確定10流體流過兩個并聯(lián)管路管1和2，兩管內均呈滯流。兩管的管長L1=L2、管內徑d1=2d2，則體積流量V2/V1為（D）

9、。A1/2 B1/4 C1/8 D1/16 三、分析題1、為什么隨Re的增大而減小，但阻力壓降卻隨Re的增大而迅速增大？答：，雖然隨Re的增大而減小，但要使增大，流速u必須增大，而u2增大的幅度比減小的幅度大得多，所以阻力壓降隨Re的增大而迅速增大。2、簡要介紹平板壁面上邊界層的形成與發(fā)展答：當流體以均勻流速u0流過固體壁面時，由于流體的粘性，緊貼壁面處流體的流速為零從而產生速度梯度，相應的剪應力又使鄰近的流體減速，隨著流體向前移動，速度受影響的區(qū)域逐漸擴大，速度受影響的區(qū)域稱為邊界層。規(guī)定流速從壁面的0到0.99u0垂直距離稱為邊界層的厚度。邊界層外無速度梯度，不需考慮剪應力的影響，視為理想

10、流體（即粘度為零的流體）。在平板前沿，邊界層很薄，邊界層內的流體保持為層流稱為層流邊界層；隨著流體向前流動，邊界層加厚，邊界層內的流體將轉化為湍流，稱為湍流邊界層，此時邊界層加快擴展。在湍流邊界層內的近壁處有一層流底層和緩沖層。3、本題附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路，液體在流動過程中溫度可視為不變。問：（1）液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等？（2）此兩管段的壓強差是否相等？并寫出它們的表達式；（3）兩U管壓差計的指示液相同，壓差計的讀數(shù)是否相等？答：（1），根據題給條件Re、/d、ld均相同，所以能量損失相等。

11、（2）cd段的壓強差 由柏努利方程，ab段的壓強差：，ab段的壓差大于cd段的壓差。（3）由流體靜力學方程：可得所以R1=R24、上題圖示的管路上裝有一個閥門，如減小閥門的開度。試討論：（1）液體在管內的流速及流量的變化情況；（2）直管阻力及的變化情況；（3）液體流經整個管路系統(tǒng)的能量損失情況。答：（1），減小閥門開度，局部阻力增大，直管阻力減小，即流速及流量減小；（2）直管阻力減小，即流速減小，Re減小，增大；（3），保持不變，全部勢能均消耗于管路的直管阻力和局部阻力上。5、如圖所示，槽內水面維持不變，水從B、C兩支管排出，各管段的直徑、粗糙度閥門型號均相同，但槽內水面與兩支管出口的距離均相等，水在管內已達完全湍流狀態(tài)。試分析：(1)兩閥門全開時，兩支管的流量是否相等？（2）若把C支管的閥門關閉，這時B支管內水的流量有何改變？