1、 一、单选题 1单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2单位体积流体所具有的质量称为流体的（ ）。 A A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3层流与湍流的本质区别是（ ）。 D 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。 4气体是（ ）的流体。 B A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 5在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6以绝对零
2、压作起点计算的压力，称为（ ）。 A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7当被测流体的（ ）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8当被测流体的绝对压力（ ）外界 大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于 ； B 小于 ； C 等于 ； D 近似于。 9（ ）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 10被测流体的（ ）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压； B 表压力； C 相
3、对压力； D 绝对压力。 11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（ ）。 B A. Um 1/2Umax； B. Um 0.8Umax； C. Um 3/2Umax。 12. 从流体静力学基本方程了解到 U 型管压力计测量其压强差是 ( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关，与 U 形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细无关。 13.层流底层越薄 ( )。 C A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小 ； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度
4、越小。 14.双液体 U 形差压计要求指示液的密度差 ( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是 ( )。 C A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 恒流速、恒压差； D. 变流速、恒压差。 16.层流与湍流的本质区别是： ( )。 D 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。 17.圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（ ）。 B A. Re 2000； B. Re 4000； C. Re = 2000 4000。 1
5、8.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。 19.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（ ）倍。 C A. 2； B. 8； C. 4。 20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。 C A. 流动速度大于零； B. 管边不够光滑； C. 流体具有粘性。 21.在相同条件下，缩小管径，雷诺数（ ）。 A A. 增大； B. 减小； C. 不变。 22.水在园形直管中作 滞流流动，流速不变，若管
6、子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（ ）。 A A. 1/4； B. 1/2； C. 2 倍。 23单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（ ）。 C A 流速； B 流线； C 流量； D 流函数。 24单位时间内流体在流动方向上所流过的（ ）称为流速。 C A 宽度； B 高度； C 距离； D 直线。 25柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体所具有的位能。 A A gz； B ； C ； D we。 26柏努利方程式中的 项表示单位质量流体所具有的（ ）。 B A 位能； B 动能； C 静压能； D 有效功。 27柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体所具有的静压能。 C A g
7、z； B ； C ； D we。 28柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为有效功。 D A gz； B ； C ； D we。 29柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D A gz； B ； C ； D 。 30流体在直管中流动，当（ ） 2000 时，流体的流动类型属于层流。 A A Re； B Pr； C Nu； D Gr。 31流体在直管中流动，当 Re（ ） 4000 时，流体的流动类型属于湍流。 B A ； B ； C ； D 。 32流体在直管中流动，当 2000（ ） 4000 时，流体的流动类型属于
8、不稳定的过渡区。 A A Re； B Pr； C Nu； D Gr。 33流体在管内作（ ）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A A 层流； B 湍流； C 过渡流； D 漩涡流。 34流体在管内作（ ）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。 B A 层流； B 湍流； C 过渡流； D 漩涡流。 35流体在圆管内（ ）流动时，平均速度是最大速度的一半。 A A 层流； B 湍流； C 过渡流； D 漩涡流。 36对于（ ），当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。 B A 圆形管； B 非圆形管； C 矩形管； D 直管。 二 、填空题 1.流体静力学基本 方程式 )( 2112 zz
9、gpp 或 ghpp 0 2.定态流动的柏努利方程式 能量衡算式 1kg 流体 ： fhuPgZWeuPgZ 22 222111 J/kg 3单位体积流体所具有的 质量 称为流体的密度。 4. 雷诺准数的表达式为 _ Re=d / _。当密度 1000kg.m ,粘度 =1 厘泊的水 ,在内径为 d=100mm,以流速为 1m.s ,其雷诺准数等于 _10_,其流动类型为 _湍流 _。 5. 当地大气压为 750mmHg 时 , 测得某体系的表压为 100mmHg,则该体系的绝对压强为 _ 850_mmHg, 真空度为 _-100_mmHg。 6. 当地大气压为 750mmHg 时 , 测得某
10、体系的表压为 100mmHg,则该体系的绝对压强为_113404_Pa, 真空度为 _ -133402_Pa。 7. 某物的比重为 0.879, 其密度为 _879kg/m 3_, 其比容为 _0.00114 m3/kg _。 8. 圆管中有常温下的水流动 , 管内径 d=100mm, 测得其中的质量流量为 15.7kg./s, 其体积流量为 _0.0157m3/s ，平均流速为 _ 2.0m/s。 9. 当 20的甘油 ( =1261kg/m3, =1499 厘泊 )在内径为 100mm 的管内流动时 , 若流速为1.0m/s 时 , 其雷诺准数 Re 为 _84.1_, 其摩擦阻力系数为
11、_0.761_。 10.某长方形截面的通风管道 , 其截面尺寸为 30 20mm,其当量直径 de 为 _24mm_。 11.测量流体流量的流量计主要有如下四种 :_ 转子流量计 , 孔板流量计 , _文丘里流量计 ,_ 湿式气体流量计 _, 测量管内流体点的速度 , 则用 _皮托管 _。 12.管出口的局部阻力系数等于 _1.0_, 管入口的局部阻力系数等于 _0.5_。 13.化工生产中，物料衡算的理论依据是 质量守恒定律 ，热量衡算的理论基础是 能量守恒定律 。 14.流体体积流量一定时，有效截面扩大，则流速 减少 ，动压头 减少 ，静压头 增加 。 15.理想流体在变径管路中作稳定的连
12、续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 _减少 _。 16.套管由 57 2.5mm 和 25 2.5mm 的钢管组成，则环隙的流通截面积等于 _1633mm2 _，润湿周边等于 _242mm _，当量直径 等于 _27mm _。 17.流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长 _不变 _。 18.液柱压力计量是基于 _流体静力学 _原理的测压装置，用 U 形管压差计测压时，当一端与大气相通时，读数 R 表示的是 _表压 _或 _真空度 _。 19.米糠油在管中作流动，若流量不变 , 管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的 _2_倍。 20.米糠油在管
13、中作层流流动，若流量不变，管长不变 , 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的 _1/16_倍。 21.当 Re 为已知时，流体 在圆形管内呈层流时的摩擦系数 =_64/Re _，在管内呈湍流时，摩擦系数与 _ Re _、 _ /d_有关。 22.液体的粘度随温度升高而 _减小 _，气体的粘度随温度的升高而 _增大 _。 23.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 _ 抛物线 _型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 _2 倍 _倍，摩擦系数与 Re 的关系为 _ 64/Re _。 24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是 _牛顿型流体符合牛顿粘性定律 _。 25.稳定流动的定义是 _
14、流动状况不随时间而变 _。 三、计算题 1一套管换热器的内管外径为 80 mm, 外管内径为 150 mm, 其环隙的当量直径为多少 ? 解： de = 4 = 4 = 150 80 = 70 mm 2某液体在一管路中稳定流过，若将管子直径减小一半，而流量不变，则液体的流速为原流速的多少倍 ? 解： V = uA， u1A1 = u2A2， A = ， 当 d1 = 2d2 时 u1 = u2 ， 有 ， ， 即 得 u2 = 4u1 3一定量的液体在圆形直管内作滞流 流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一半，问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？ 解： 流动阻力 ，设管径改变后
15、，则根据 u1A1 = u2A2 可得 u2 = 4u1，滞流时 ， = ， ， 4某设备上真空表的读数为 13.3 103 Pa，计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7 103 Pa。 解：绝对压强 = 大气压 真空度 = 98.7 103 13.3 103 = 85.4 103 Pa 表 压强 = 真空度 = 13.3 103 Pa 5甲乙两地的平均大气压强分别为 85.3 103 Pa 和 101.33 103 Pa，在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为 80 103 Pa，在乙地操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少 ? 解：在甲地 绝对压强
16、 = 大气压 真空度 = 85.3 103 80 103 = 5.3 103 Pa 在乙地 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33 103 5.3 103 = 96.03 103 Pa 6在兰州操 作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为 80 103 Pa，在天津操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表的读数应为多少？兰州地区的平均大气压强为 85.3103 Pa，天津地区的平均大气压强为 101.33 103 Pa。 解：在兰州 绝对压强 = 大气压 真空度 = 85.3 103 80 103 = 5.3 103 Pa 在天津 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33 103
17、 5.3 103 = 96.03 103 Pa 7某设备的进、出口压强分别为 1200 mmH2O（真空度）和 1.6 kgf/cm2（表压）。若当地大气压为 760 mmHg, 求此设备进、出口的压强差。（用 SI 制表示） 解： 进口 P1（绝压） = P（大气压） - P（真空度） 出口 P2（绝压） = P（大气压） + P（表压） P1（ 真空度 ） = 1200 mmH2O = 0.12 kgf/cm2 P1（绝压） - P2（绝压） = - P1（真空度） +P2（表压） = -（ 0.12+1.6） = -1.72 kgf/cm2 = -1.72 9.81 104 = -1.6
18、87 105 N/m2 11有一内径为 25 mm 的水管，如管中水的流速为 1.0 m/s，求： （ 1）管中水的流动类型； （ 2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度 =1000 kg/m3, 粘度 = 1 cp）。 解：（ 1） Re = du / = 0.025 1 1000/0.001 = 25000 4000 流动类型为湍流。 （ 2）层流时， Re 2000，流速最大时， Re = 2000，即 du / = 2000 u = 2000 /d = 2000 0.001/（ 0.025 1000） = 0.08 m/s 12密度为 850 kg/m3、粘度为 8 10-3 Pa
19、 s 的液体在内径为 14 mm 的钢管内流动，液体的流速为 1 m/s。计算：（ 1）雷诺准数，并指出属于何种流型；（ 2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？ 解：（ 1） Re = du / = 0.014 1 850/8 10-3 = 1487.5 2000 流动类型为层流 （ 2）湍流时， Re 4000，流速最小时， Re = 4000，即 du / = 4000 u = 4000 /d = 4000 0.008/（ 0.014 850） = 2.69 m/s 13用 108 4 mm 的钢管从水塔将水引至车间，管路长度 150 m（包括管件的当量长度）。若此管路的全部能
20、量损失为 118 J/kg，此管路输水量 为若干 m3/h？（管路摩擦系数可取为 0.02，水的密度取为 1000 kg/m3） 解：能量损失 118 J/kg u = 2.8 m/s 流量 V = uA = 2.8 79.13 m3/h 14用 168 9 mm 的钢管输送原油。管线总长 100 km, 油量为 60000 kg/h，油管最大抗压能力为 1.57 107 Pa。已知 50 时油的密度为 890 kg/m3, 粘 度为 181 cp。假定输油管水平放置，其局部阻力忽略不计。问：为完成上述输油任务 , 中途需设几个加压站 ? 解 ： u1 = u2， Z1 = Z2， u = V
21、/A = (60000/890)/(3600 0.785 0.152) = 1.06 m/s Re = du / = 0.15 1.06 890/(181 10-3) = 782 层流 = 64/Re = 64/782 = 0.0818 P = (l/d)(u2/2) = 0.0818 (105/0.15) (1.062/2) 890 = 2.72 107 Pa n = 2.72 107/(1.57 107) = 1.73 中途应设一个加压站 15在附图所示的储油罐中盛有密度为 960 kg/m3 的油品。油面高于罐底 9.6 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 圆孔，
22、其中心距罐底 800 mm，孔盖用 14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为 39.23 106 Pa，问：至少需要几个螺钉？ 解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为 p，则 p 就是管内液体作用与孔盖上的平均 压强。由流体静力学基本方程式知 作用在孔盖外侧的 是大气压强 pa，故孔盖内外两侧所受压强差为 作用在孔盖上的静压力为 每个螺钉能承受的力为 螺钉的个数 = 3.76 104/6.04 103 = 6.23 个 即至少需要 7 个螺钉。 16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 = 400 mm， R2 = 50 mm，指示液为水银。为防止
23、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 =50 mm。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。 PAPC =H2OgR3 +HggR2 = 1000 9.81 0.05 + 13600 9.81 0.05 = 7161 N/m2（表压） PBPD = PA +HggR1 = 7161 + 13600 9.81 0.4 = 6.05 104 N/m2（表压） 17根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强 p。压差计中以油和水为指示液，其密度分别为 920 kg/m3 及 998 kg/m3， U 管中油、水交界面高度差 R = 300mm。两扩大室的内径 D 均为 60 mm， U 管内径 d为 6 mm。 (当管路
