流体流动习题
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第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．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。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
A7．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。
A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D8．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 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
A9．（）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 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
A10．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。
A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D11. 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（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 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. 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。
A13. 层流底层越薄( )。
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. 流体湍动程度越小。
流体流动习题及答案
流体流动习题及答案1、如图1所示，直径为10cm的圆盘由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度S =1.5mm的油膜。
当圆盘以n=50r/min旋转时，测得扭矩M=2.94X 10Nm。
设油膜内速度沿垂直方向为线性分布，试确定油的黏度。
图1解：在半径方向上取dr，则有dM = dFr由题有dF= T・ dA..du dy2 2dA二二(r dr)-愿r=2二r drdu _ 2二nrdy 、所以有dM二"虫2二r dr r = J 42 - r 3dr dy §两边积分计算得M二丄M2 -r4代入数据得2.94 X10Nm=uX(0.05m) 4xn X(50/60) s / (1.5 X 10m)可得尸8.58 x T0Pas2、常压、20r的空气稳定流过平板壁面，在边界层厚度为 1.8mm处的雷诺数为6.7 x 10求空气的外流速度。
解：设边界层厚度为空气密度为p空气流速为u。
由题，因为湍流的临界雷诺数一般取5X10>6.7 x 10所以此流动为层流。
对于层流层有4.641x05-Re x同时又有Pxu Rex= —两式合并有0.54.641 Re =即有4.641 x(6.7 x 10 0.5= u x 1x f0g/m3x 1.8mm (1.81 x f0Pas)u = 0.012m/s3、污水处理厂中，将污水从调节池提升至沉淀池。
两池水面差最大为10m, 管路摩擦损失为4J/kg，流量为34 m3/h。
求提升水所需要的功率。
设水的温度为25C。
解：设所需得功率为N e,污水密度为pN e= W e q v p=(g Az Elh) q v p=(9.81m/s2x 10m+4J/kg) x 1x g1m3x 34/3600rn/s=964.3W4、如图所示，有一水平通风管道，某处直径由400mm减缩至200mm。
为了粗略估计管道中的空气流量，在锥形接头两端各装一个U管压差计，现测得粗管端的表压为100mm水柱，细管端的表压为40mm水柱，空气流过锥形管的能量损失可以忽略，管道中空气的密度为 1.2kg/m3,试求管道中的空气流量图2解: 在截面1-1和2-2之间列伯努利方程：2 2U1 /2 + P1/ 尸U2 /2 + P2/ P由题有U2= 4U1所以有2 2U1 /2 + p1/ 尸 16u1 /2 + p2/ p即15 u/= 2X (修 p2)/ p=2X (o pp )g(RR2)/ p=2X 1000-1.2) kg/m 3X 9.81m/S( 0.1m —0.04m)3/ (1.2kg/m3)解之得U1 = 8.09m/s所以有u2= 32.35m/s2 3q v= 5A= 8.09m/s X (X00mm) = 1.02m /s5、如图3-3所示，有一直径为1m的高位水槽，其水面高于地面8m,水从内径为100m m的管道中流出，管路出口高于地面2m,水流经系统的能量损失（不包括出口的能量损失）可按a h f =6.5u2计算，式中u为水在管内的流速，单位为m/s。
化工原理第1章流体流动习题及答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 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（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．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。
4．气体是（）的流体。
BA 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（）。
CA 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，称为（）。
AA 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。
DA 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。
AA 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。
AA 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。
DA 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. Um＝1/2Umax；B. Um＝；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( )。
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。
化工原理第1章流体流动习题与答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 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（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．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。
4．气体是（）的流体。
BA 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（）。
CA 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，称为（）。
AA 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。
DA 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。
AA 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。
AA 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。
DA 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. 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( )。
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。
流体流动习题
在截面2-2和B-B之间列机械能 衡算式，并求算
pB
g(z2
zB)
pa
hfB2
u2 ＝9.818＋1.013 105
2
1000
＋（0.03 13 ＋6.4＋0.75 1) 4.242 － 4.242 ＝302 .5J / kg
0.06
2
2
pB 3.025 105 Pa
当顶点压强 pB pV 70.1kPa B点处将发生汽化
设
pB pV
在断面1-1和B-B之间列机械能街算式，可求 出B点最大高度为：
hm a x
pa
g
pv
g
u2 2g
h f
代入数据求得：
hmax 2.38m
例题5.图示离心泵管路系统，吸入管直径d′=80mm,
长l1=6m,阻力系数λ1=0.02；压出管直径 d″=60mm,长l2=13m,阻力系数λ2=0.03；在压出 管C出装有阀门，其局部阻力系数ζ＝6.4，吸入管路 和排出管路各有一个90°弯头，ζb=0.75。管路两端水 面高度差H＝10m，泵进口高于水面2m，管内水流 量为12L/s。
d d 2
得:
hf 2 hf1
u 22 d1 u12d 2
4
d1 d2
d1 d2
5
d1 d2
Hale Waihona Puke 25 32例题1. 某液体在一等径直管中作稳态流动， 若体积流量不变，管内径减小为原来的一半， 假定管内的相对粗糙度不变，则
(1)层流时，流动阻力变为原来的 C。 A．4倍 B．8倍 C．16倍 D．32倍
第一章流体流动习题
第一章流体流动习题1. 引言本习题集旨在帮助读者巩固并深入理解流体力学中的流体流动相关知识。
通过解答各式作业题和习题，读者将能够提高对流体流动的理论知识的掌握，并能运用所学知识解决实际问题。
2. 流体等压流动2.1 定常流动1.习题1：在一水力发电站，重力因子为9.8 m/s²，一台水轮机的进口直径为10 m，出口直径为4 m，水流的速度在进口和出口处分别为12 m/s和48 m/s。
求水轮机的功率。
2.习题2：一根水平管道中水流的速度为2 m/s。
管道的截面面积为1.0 m²，密度为1000 kg/m³。
若管道上安装了一过滤器，则过滤器前后水流速度分别为2.5 m/s和1.5 m/s。
求过滤器对水流影响的大小。
2.2 无粘流动1.习题3：一个圆柱体在某无粘流体中运动，其直径为1 m，流体的密度为1 kg/m³，流速为10 m/s。
若圆柱体沿流速方向行进距离为100 m，在这一过程中流体对圆柱体所做的阻力是多少？2.习题4：一道湍流水流通过一个圆柱体。
圆柱体的直径为2 m，流速为5 m/s，流体密度为1.2 kg/m³。
若圆柱体所受到的阻力为1000 N，求流过圆柱体的湍流水流的体积流量。
3. 流体定常流动3.1 流管与元素流量1.习题5：一条河的宽度为10 m，平均流速为2 m/s。
设河水的密度为1000 kg/m³。
求河水的体积流量。
2.习题6：某水管直径为0.2 m，输送液体的流速为3 m/s。
求液体的质量流量。
3.2 动量定理与波动方程1.习题7：一个质量为1000 kg的船以速度10 m/s行驶，船上一个质量为10 kg的人以速度2 m/s从船头跳进水中。
求船在跳水后的速度。
2.习题8：一个质量为500 kg的小汽车以速度20 m/s驶入河流。
汽车下沉后速度降为8 m/s。
求汽车所受的阻力大小。
4. 流体非定常流动4.1 欧拉方程与伯努利方程1.习题9：一水管中水的流速为2 m/s。
化工原理——流体流动习题及答案
化工原理——流体流动习题及答案一•填空或选择1 、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的几倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的几倍。
（答：2 、 1/4 ）2 、如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：单位质量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；单位重量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；单位体积流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；（答：，，）3 、如图所示，容器中盛有ρ＝ 800kg /m 3 的油品， U 形管中指示液为水 (ρ＝1000kg /m3) ， a1 、 a2 、 a3 在同一水平面上， b 1 、 b 2 、 b 3 及 b 4 也在同一高度上， h 1 = 100mm ， h 2 = 200mm ，则各点的表压 Pa 1 =____ ， Pa 2 =____ ， Pb 2=____ ， Pb 3 =____ ， Pb 3 =____ 。
（表压值以 mm H 2 O 表示）（答： 0，100，200，300，340，200）4 、 3．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____型曲线。
其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。
[答：抛物线，2， =64/Re]5．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
[答：Re，；]6．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。
7 、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将。
（答：增加，不变）8、在压力为 202.66kPa （表压），温度为300 ℃ 条件下，由分析得知某混合气体成分如下（圴为体积 %）：CO 2 :8.5%； O 2 :7.5%；N 2 ：76% H 2 O：8%则该混合气体的密度为。
化工原理-流体流动习题
7 流体流经变径管时，局部阻力损失计算式中u指的是（ ） A 小管中流速 B 小管中流速与大管中流速的平均值 C 大管中流速 D 与流向有关
8 伯努力方程式中的表示单位质量流体所具有的
(
)
A 位能
B 动能
C 静压能
D 有效功
9 在皮托管工作时，测压孔正对流体流动方向所测的压力代
表此处的（），此时侧壁小孔所测压力代表此处的（ ）
3 0.2MPa 3
0.3 1.46103
d A 205
0.3 1.67 103
d B 180
查图得摩擦系数
A 0.022 B 0.021
水泵吸水底阀
5.2
闸阀（全开）
0.17
90°的标准弯头
0.75
25m
A
2m 2
1
1
取水池液面1-1截面为基准面，泵吸入点处A 为2-2截面，在该两截面间BE，有
例4:某塔底部接一Π形管，管长LAB=3m，LAC=4.5m (以上管 长均包括局部阻力的当量长度)，管径d=20mm，直管摩擦系数 λ=0.02，Π形管出口与B点的高度差H=1.5m,塔内压强为大气 压，塔上部流下的液体量qV=0.32L/s。试求：
(1)当连通管上的阀门开启、 流动达到稳定时，
(2 ) 在A-A ——B-B截面间列BE,有
lAB u2 (i )gR
d2
0.02 6 u2 12.6 9.81 0.04 0.05 2
u 2.03m / s
（3）qv=0.785d2u =0.785×0.052×2.03=3.98×10-3 m3/s
Pe=ρgHeqv =(1000×9.81×245.25×3.98×10-3)/1000=0.956 kW
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B A
R
H
R''
R’
试求：
（1）截面A、B间的管路摩擦阻力损失∑hf,AB, J/kg； （2）水在管路中的流速u, m/s； （3）截面B上的压强pB, Pa； （4）截面A上的压强pA, Pa。
(9) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两 侧压差值将 ，若改用转子流量计，随流 量增加转子两侧压差值将 。
二 选择
1 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机 械能中的 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总 机械能 2 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩 擦系数数值______ A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决 于相对粗糙度 D 与粗糙度无关
H H2 H1
2 用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液 面均恒定不变，输送管路尺寸为57×3.5mm， 泵出口垂直管段A、B截面上的测压口有软管与 两支液柱压差计相连，其上指示剂水银柱的读 数分别为R=40mm及R′=1200mm。右边压差计的 左侧指示剂液面与截面A的垂直距离H=1000mm， 右侧开口支管的水银面上灌有一段R″=20mm的 清水。A、B两截面间的管长（即垂直距离）为 hAB =6m。管路中的摩擦系数为0.02。当地大气 压强为1.0133×105Pa，取水的密度为 1000kg/m3，水银的密度为13600kg/m3。
四 讨论
1. 如图，稳定流动，判断两截面中Re哪个大?
2.在相同管径d的两管中分别流动着油和水，如Re相 同，则判断u 的大小
3. 粘度为10CP的油， ＝800kg / m 3 在内径为20mm 的管道中以1m/s的速度流过，如流量不变，而管径
和管长均增大1 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽， 两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为 83×3.5mm，泵的进出口管道上分别安装有 真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水 面高度H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水 面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时，进水管 道全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道全部 阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为 2.452×105Pa，泵的效率为70%，水的密度为 1000kg/m3，试求： （1）两槽液面的高度差H为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW？ （3）真空表的读数为多少kgf/cm2？
(5）气体的粘度随温度升高而 度随温度升高而 。
，水的粘
(6) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小 的地方其静压能 。
(7) 流体流动的连续性方程是 ； 适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性 方程为 。
(8) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝 对压强为350mmHg，则真空度为 mmHg 测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则 其绝对压强为 mmHg。
流体流动习题
填空
（1）流体在圆形管道中作层流流动，如果只 将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 倍； 如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损 失为原来的 倍。
（2）处于同一水平面的流体，维持等压面的 条件必须是：_________、___________、 ——————。
（3）如果流体为理想流体且无外加功的情况下， 写出： 单位质量流体的柏努利方程式_____________ 单位重量流体的柏努利方程式_____________ 单位体积流体的柏努利方程式_____________ （4）有外加能量时以单位体积流体为基准的实 际流体柏努利方程为 _____________________，各项单位为 ________。