流体流动测验题及答案

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1、流体流动一选择与填空（4×15共60分）1.①孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_______；后者是恒_______，变______。②边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为_________。答：①截面，压差，压差，截面；②0.5。2.当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=_______，在粗糙管内呈湍流时，摩擦系数λ与____________、_____________有关。答：64/Re，Re，ε/d3.对如图所示的测压装置，分别写出ΔＰ＝Ｐ1－Ｐ2的计算式。（ａ）图ΔＰ__________

2、___，（ｂ）图ΔＰ________________，（ａ）ΔＰ＝Ｒｇ（ρm－ρ）（ｂ）ΔＰ＝Ｒｇρ4．下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量流经管路，ａｂ与ｃｄ两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则：①ΔＰab__＜____ΔＰcd，②ｈfab____＝_____ｈfcd，③R1__＝_____R2(填＝、＞、＜)5．层流与湍流的本质区别是：________。Ａ．湍流流速>层流流速Ｂ．流道截面大的为湍流，截面小的为层流Ｃ．层流的雷诺数<湍流的雷诺数Ｄ．层流无径向脉动，而湍流有径向脉动6．水从大管流入小管，管材相同，d大＝2d小,管内流动为层流，则

3、小管每米直管中因流动阻力产生的压降是大管中的____________________倍？A、8　B、16　C、32　D、＞32二计算题1．某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。测得R1=400mm，R2=50mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3=50mm。求A、B两处的表压强。解：U管压差计连接管中是气体，其密度远远小于水银及水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点，R1下端为D点，因此可认为PA≈PC,PB≈PD。PA≈PC=ρH2OgR3+ρHggR

4、2=1000×9.81×0.05+13600×9.81×0.05=7161N/m2（表压）PB≈PD=PA+ρHggR1=7161+13600×9.81×0.4=6.05×104N/m2（表压）2．水以2.5m/s的流速流经38×2.5mm的水平管，此管以锥形管与另一38×3mm的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg，求两玻璃管的水面差（以mm记），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。（水的密度取为1000kg/m3）解：上游截面A-A’，下游截面B

5、-B’，通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。式中ZA=ZB=0，uA=2.5m/s，ΣhfA,B=1.5J/kg根据连续性方程式，对于不可压缩流体有m/s两截面的压强差为==868.55N/m2即mmH2O由于∴pB＞pA3.用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为76×2.5mm。在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按与计算。由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头处的压强为98

6、.07×103Pa（表压）。求泵的有效功率。（水的密度取为1000kg/m3）解：（1）水在管内的流速与流量设储槽水面为上游截面1-1’，真空表连接处为下游截面2-2’，并以截面1-1’为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。式中Z1=0，Z2=1.5m，p1=0（表压），p2=-24.66×103Pa（表压）u1≈0，将上列数值代入柏努利方程式，解得水在管内的流速u2m/s水的流量ws=uAρ=kg/s（2）泵的有效功率设储槽水面为上游截面1-1’，排水管与喷头连接处为下游截面2-2’，仍以截面1-1’为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。式中Z1=

7、0，Z2=14m，u1≈0，u2=2m/s，p1=0（表压）p2=98.07×103Pa（表压），将上列数值代入柏努利方程式，解得J/kg泵的有效功率Ne=we·ws=285.41×7.92=2260W4.如下图所示的输水系统,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为φ83×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg，压力表的读数为2.5kgf/

8、cm2，泵的效率为70%，试求：⑴两液面的高度差H为多少m?⑵泵所需的实际功率为多少KW?⑶真空表的读数多少