6 流动阻力及能量损失

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1、思考题及答案一、选择1二、例题4三、问答9一、选择问题：水在垂直管内由上向下流动，相距l的两断面间，测压管水头差h，两断面间沿程水头损失hf，则： A.hf=h; B.hf=h+l； C.hf=l-h； D.hf=l。问题：圆管层流流动过流断面上切应力分布为： A.在过流断面上是常数； B.管轴处是零，且与半径成正比； C.管壁处是零，向管轴线性增大； D.按抛物线分布。问题：在圆管流中，层流的断面流速分布符合： A.均匀规律；      B.直线变化规律； C.抛物线规律；  D.对数曲线规律。问题： 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平均流速为：A.4m／s；   B.3.2m

2、／s； C.2m／s；   D.1m／s。问题：在圆管流中，紊流的断面流速分布符合： A.均匀规律； B.直线变化规律； C.抛物线规律； D.对数曲线规律。    问题1：水从水箱经水平圆管流出，开始为层流。在保持水位不变的条件下，改变水的温度，当水温由低向高增加时，出流与水温的关系为：A.流量随水温的增加而增加；    B.流量随水温的增加而减小；C.开始流量随水温的增加而显著增加，当水温增加到某一值后，流量急剧减小；D.开始流量随水温的增加而显著减小，当水温增加到某一值后，流量急剧增加，之后流量变化很小。        问题1：工业管道的沿程阻力系数¦Ë，在紊流过渡区随雷诺数的增加而：

3、A.增加；   B.减小；   C.不变。        问题2：有两根管道，一根输油管，一根输水管，当直径d,长度l,边界粗糙度均相等时，运动粘度n油>n水，若两管的雷诺数相等，则沿程水头损失：A.hf油=hf水；   B.hf油>hf水；C.hf油

4、梯度，增加运动粘度。    判断：有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。你的回答：对错判断：紊流附加切应力与粘性切应力均与流体的密度和脉动强度有关。你的回答：对错 判断：涡流粘度和动力粘度都与流体的粘滞性有关。你的回答：对错 判断：紊流核心的切应力以附加切应力为主，粘性切应力可以忽略。你的回答：对错判断：在一直管中流动的流体，其水头损失包括沿程水头损失与局部水头损失。你的回答：对错判断：有两根管道，一根输油管，一根输水管，当直径、长度、边界粗糙度均相等时，则沿程水头损失必然相等。你的回答：对错选择：半圆形明渠，半径r0=4m，水力半径为：  你的回答：4m

5、3m2m1m判断：谢才系数C是一个无量纲的纯数。你的回答：对错判断：谢才公式只能用于水流的粗糙区。你的回答：对错判断：边界层内流体流动与粘性底层流体流动都属于层流。你的回答：对错判断：排到江河的污水散布是紊流扩散。你的回答：对错二、例题例：某段自来水管，d=100mm，v=1.0m/s。水温10℃，（1）试判断管中水流流态？（2）若要保持层流，最大流速是多少？解:（1）水温为10℃时，水的运动粘度，由下式计算得：  则： 即：圆管中水流处在紊流状态。 （2） 要保持层流，最大流速是0.03m/s。例1 ρ=0.85g/cm3的油在管径100mm,v=0.18cm2/s的管中以v=6.35cm

6、/s的速度作层流运动，求（1）管中心处的最大流速；（2）在离管中心r=20mm处的流速；（3）沿程阻力系数λ；（4）管壁切应力τ0及每km管长的水头损失。解:（1）求管中心最大流速，由式（6-12）得  （2）离管中心r=20mm处的流速，由式（6-10）得   （3）沿程阻力系数 先求出Re  （层流） 则 （4）切应力及每千米管长的水头损失  例2   应用细管式粘度计测定油的粘度，已知细管直径d=6mm，测量段长l=2m，如图6-5。实测油的流量Q=77cm3/s，水银压差计的读值hp=30cm，油的密度ρ=900kg/m3。 试求油的运动粘度和动力粘度。解:列细管测量段前、后断面能量

7、方程（4-15）   设为层流图6-5      校核状态  ，为层流。例1： 某水管长l=500m，直径d=200mm，管壁粗糙突起高度Δ=0.1mm，如输送流量Q=10l/s，水温t=10℃，计算沿程水头损失为多少？ 解：      ∵t=10℃   ∴¦Í=0.01310cm2/s      故管中水流为紊流。   由式（6-33）计算¦Ë：      先假设¦Ë=0.021，则      所以¦Ë=0