内容发布更新时间 : 2024/5/3 4:14:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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，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。 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。

18.某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ， 当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（ 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（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

）。 B 。 A ）倍。 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 gz；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。 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

或

p?p0??gh

D

2.定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式

gZ1?1kg流体：

P1??u1Pu?We?gZ2?2?2??hf2?2 [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=dｕρ/μ_____。当密度ρ＝1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,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 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(ρ=1261kg/m3, μ=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λ为__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续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 _减少_。

16.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm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λ=__64/Re _，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与___ Re __、___ε/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λ与Re的关系为__λ＝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 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 ，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 = 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85.3×103 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 — 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 = -1.687×105 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ρ=1000 kg/m3, 粘度μ= 1 cp）。 解：（1）Re = duρ/μ= 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duρ/μ= 2000

∴u = 2000μ/dρ= 2000×0.001/（0.025×1000）= 0.08 m/s

12．密度为850 kg/m3、粘度为8×10-3 Pa·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 = duρ/μ= 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duρ/μ= 4000

∴u = 4000μ/dρ= 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

流量 V = uA = 2.8×

∴ u = 2.8 m/s

79.13 m3/h

14．用Φ168×9 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/A = (60000/890)/(3600×0.785×0.152) = 1.06 m/s Re = duρ/μ= 0.15×1.06×890/(181×10-3) = 782 层流 λ= 64/Re = 64/782 = 0.0818

ΔP =λ(l/d)(u2/2)ρ= 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，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。 PA≈PC =ρH2OgR3 +ρHggR2

= 1000×9.81×0.05 + 13600×9.81×0.05

= 7161 N/m2（表压） PB≈PD = PA +ρHggR1 = 7161 + 13600×9.81×0.4 = 6.05×104 N/m2（表压）