1、1 / 55一、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以绝对零压作起点计算的压力
2、，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 相对压力；D 绝对压力。11. 流体在园管内流动时，管中心流
3、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（ ）。BA. Um1/2Umax； B. Um0.8Umax； C. Um3/2Umax。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( )。 AA. 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( )。 CA. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。14.双液体 U形差压计要求指示液的密度差( ) CA. 大； B. 中等； C. 小； D
4、. 越大越好。15.转子流量计的主要特点是( )。 CA. 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：( )。DA. 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（ ）。BA. Re 2000； B. Re 4000； C. Re = 20004000。18.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2 / 55对压强为（ ）。 AA. 74
5、.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。CA. 2； B. 8； C. 4。20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。CA. 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（ ）。AA. 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
6、 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 w e。 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 gz；B ；C ；D w e。 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 w e。 29柏努利
7、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，
8、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。 3 / 5535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 )(2112zgp或 h02.定态流动的柏努利方程式能量衡算式1kg流体：fuPZWeuPgZ22211J/kg3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,
9、在内径为 d=100mm,以流速为 1m.s 在管中流动时,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 m 3/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
10、 15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m 3/s ，平均流速为_2.0m/s。9. 当 20的甘油(=1261kg/m 3, =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_0.761_。10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为 3020mm,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
11、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续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 _减少_。16.套管由 572.5mm 和 252.5mm 的钢管组成，则环隙的流通截面积等于_1633mm 2 _，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 _4 / 55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
12、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.M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.M糠油在管中作层流流动，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
13、 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_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 mm2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， u 1A1 = u2A2， A = ，当 d 1 = 2d2时u1 = u2 ，有 ， ，即得 u 2 = 4u13一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体
14、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 ，则根据 u1A1 = u2A25 / 55可得 u2 = 4u1，滞流时 ， = ， ， 4某设备上真空表的读数为 13.3103 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 98.7103 Pa。 解：绝对压强 = 大气压真空度 = 98.710 3 13.3103 = 85.4103 Pa 表压强 = 真空度 = 13.310 3 Pa 5甲乙两地的平均大气压强分别为 85.3103 Pa和 101.33103 Pa，在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为 8010
15、3 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 = 大气压 真空度 = 85.310 3 80103 = 5.3103 Pa在乙地真空度 = 大气压绝对压强 = 101.3310 3 5.3103 = 96.03103 Pa 6在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为 80103 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 101.33103 Pa。解：在兰州绝对压强 = 大气压真空度 = 85.310 3 80103 = 5.3103 Pa
16、 在天津真空度 = 大气压绝对压强 = 101.3310 3 5.3103 = 96.03103 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 P 1（绝压）= P（大气压）- P（真空度）出口 P 2（绝压）= P（大气压）+ P（表压）6 / 55P1（真空度）= 1200 mmH 2O = 0.12 kgf/cm2P1（绝压）- P 2（绝压）= - P 1（真空度）+P 2（表压） = -（0.12+1.6）= -1.72 kgf/cm 2=
17、 -1.729.81104 = -1.687105 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/m 3, 粘度 = 1 cp）。解：（1）Re = du/= 0.02511000/0.001 = 250004000 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= 20000.001/（0.0251000）= 0.08 m/s 12密度为 850 kg/m3、粘度为 810-3 Pas的液体在内
18、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/= 0.0141850/810 -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= 40000.008/（0.014850）= 2.69 m/s 7 / 5513用 1084 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）。若此管路的全部能量损失为 118 J/kg，此管路输水量为若干 m
19、3/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 1689 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 1.57107 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：u 1 = u2，Z 1 = Z2，u = V/A = (60000/890)/(36000.7850.152)
20、 = 1.06 m/s Re = du/= 0.151.06890/(18110 -3) = 782 层流 = 64/Re = 64/782 = 0.0818 P =(l/d)(u 2/2)= 0.0818(10 5/0.15)(1.062/2)890 = 2.72107 Pa n = 2.72107/(1.57107) = 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，8 / 55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
21、应力取为39.23106 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 p a，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 = 3.7610 4/6.04103 = 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，R 2 = 50 mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，在右9 / 55侧的 U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度 R3
22、=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，R 1下端为 D点，因此可认为 PAPC,PBPD。 PAPC =H2OgR3 +HggR2 = 10009.810.05 + 136009.810.05 = 7161 N/m2（表压） PBPD = PA +HggR1 = 7161 + 136009.810.4 = 6.05104 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
23、 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。(当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐。） 解：当管路内的气体压强等于大气压强时，两扩大室的液面平齐，则两扩大室液面差 h 与微差压差计读数 R的关系为 当压差计读数 R = 300 mm时，两扩大室液面差为 10 / 55m 则管路中气体的表压强为 p =（998 - 920）9.810.3 + 9209.810.003 = 257 N/m 2（表压）18用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面 50m，管路全部能量损失为 20 J/kg，流量为
24、36 m3/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为 60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000 kg/m3） 解：设水池液面为 1-1截面，高位槽液面为 2-2，以水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程式。 221e fupupgzwgzhZ1 = 0，Z 2 = 50 m，u 10，u 20，P 1 = P2 = 0（表压），hf = 20 J/kg we = 9.8150 + 20 = 510.5 J/kg 水的质量流率 ws= 361000/3600 = 10 kg/s 有效功率 Ne= wews= 510.510 = 5105 W 轴功率 N = 5105/0.6 = 8508.3 W 19水以 2.5m/s的流速流经 382.5 mm的水平管，此管以锥形管与另一 383 mm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 1.5 J/kg，求两玻璃
