1、-_第一章 流体流动一、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流体是由无数分子集团所组成的连续（ ）。 B A 空白；B 连续；C 辐射；D 漂流。 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气体是可压缩的（ ）。 C A 材料；B 物质；C 流体；D 部分。 6在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 C A 绝对压强；B 表压强；C 静压强；D 真空度。 7以绝对零压作起点计算的压强，
2、称为（ ）。 A A 绝对压强；B 表压强；C 静压强；D 真空度。 8以（ ）作起点计算的压强，称为绝对压强。 D A 大气压；B 表压强；C 相对零压；D 绝对零压。 9当被测流体的（ ）大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。 D A 真空度；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。 10当被测流体的绝对压强（ ）外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。 A A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 11当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为（ ）。 A A 压强表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。 12（ ）上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出
3、的数值，称为表压强。 A A 压强表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。 13压强表上的读数表示被测流体的（ ）比大气压强高出的数值，称为表压强。 D A 大气压；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。 14压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比（ ）高出的数值，称为表压强。 A A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。 15压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（ ）。 B A 真空度；B 表压强；C 相对压强；D 附加压强。 16被测流体的（ ）小于外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。
4、17被测流体的绝对压强（ ）外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。 B A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 18被测流体的绝对压强小于外界（ ）时，所用测压仪表称为真空表。 A A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 真空度。 19被测流体的绝对压强小于外界大气压强时，所用测压仪表称为（ ）。 B A 压强表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。 20（ ）上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压强的读数。 B A 压强表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。 22真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（ ）的读数。 D A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。
5、23真空表上的读数表示被测流体的绝对压强（ ）大气压强的读数。 A A 低于；B 等于；C 高于；D 近似于。 24真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（ ）的读数。 A A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 真空度。 25（ ）等于大气压强与表压强之和。 A A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。 26绝对压强（ ）大气压强与表压强之和。 C A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 27绝对压强等于（ ）与表压强之和。 A A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；D 绝对压强。 28绝对压强等于大气压强与（ ）之和。 B A 大气压强；B 表压强；C 相对压强；
6、D 绝对压强。 29绝对压强等于大气压强与表压强（ ）。 C A 之积；B 之商；C 之和；D 之差。 30表压强（ ）绝对压强减去大气压强。 C A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 31表压强等于绝对压强（ ）大气压强。 D A 乘以；B 除以；C 加上；D 减去。 32（ ）等于绝对压强减去大气压强。 A A 表压强；B 真空度；C 相对压强；D 流体压强。 33表压强等于（ ）减去大气压强。 A A 绝对压强；B 真空度；C 相对压强；D 流体压强。 34表压强等于绝对压强减去（ ）。 D A 大气压强；B 真空度；C 相对压强；D 流体压强。 35真空度等于大气压强（ ）绝对压
7、强。 D A 乘以；B 除以；C 加上；D 减去。 36（ ）等于大气压强减去绝对压强。 A A 真空度；B 表压强；C 湍流度；D粗糙度。 37（ ）内流过管道任意截面的流体量称为流量。 B A 无限时间；B 单位时间；C 长时间；D 短时间。 38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。 39（ ）内流体在流动方向上所流过的距离称为流速。 B A 无限时间；B 单位时间；C 长时间；D 短时间。 40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。 41单位时间内流体在流动方向上所流过的距
8、离称为（ ）。 A A 流速；B 流线；C 流量；D 流函数。 42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。 43柏努利方程式中的gz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。 44柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体所具有的动能。 B A gz；B ；C ；D we。 45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。 46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。 47柏努利方程式中的
9、项表示单位质量流体所具有的（ ）。 C A 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。 48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。 49柏努利方程式中的we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（ ）。 D A 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。 50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 。 51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（ ）的能量。 D A 增加；B 扩大；C 需求；D 损失。 52流体在
10、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。 53流体在直管中流动，当Re（ ）2000时，流体的流动类型属于层流。 A A ；B ；C = ；D 。 54流体在直管中流动，当Re（ ）时，流体的流动类型属于层流。 B A 1000；B 2000；C 3000；D 4000。 55流体在直管中流动，当Re2000时，流体的流动类型属于（ ）。 A A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 56流体在直管中流动，当（ ）4000时，流体的流动类型属于湍流。 A A Re；B Pr；C Nu；D Gr。 57流体在直管中流动，当Re（
11、）4000时，流体的流动类型属于湍流。 B A ；B ；C ；D 。 58流体在直管中流动，当Re（ ）时，流体的流动类型属于湍流。 D A 1000；B 2000；C 3000；D 4000。 59流体在直管中流动，当Re4000时，流体的流动类型属于（ ）。 B A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 60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。 61流体在直管中流动，当2000Re4000时，流体的流动类型属于不稳定的（ ）。 C A 层流区；B 湍流区；C 过渡区；D 涡流区。 62流体在管内作
12、（ ）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。 63流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的（ ）运动。 B A 垂直；B 平行；C 圆周；D 绕行。 64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。 65流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的（ ）运动。 D A 垂直；B 平行；C 圆周；D 杂乱。 66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。 67流体在圆管内层流流动时，（ ）是最大速度的一半。 A A 平均速度；
13、B 最大速度；C 中间速度；D 瞬时速度。 68流体在圆管内层流流动时，平均速度是（ ）的一半。 B A 平均速度；B 最大速度；C 中间速度；D 瞬时速度。 69流体在圆管内层流流动时，平均速度是最大速度的（ ）。 B A 四分之一；B 一半；C 二倍；D 四倍。 70流体在圆管内（ ）流动时，最大速度是平均速度的二倍。 A A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 71流体在圆管内层流流动时，（ ）是平均速度的二倍。 B A 平均速度；B 最大速度；C 中间速度；D 瞬时速度。 72流体在圆管内层流流动时，最大速度是（ ）的二倍。 A A 平均速度；B 最大速度；C 中间速度；D 瞬时
14、速度。 73流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（ ）。 C A 四分之一；B 一半；C 二倍；D 四倍。 74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。 75对于非圆形管，（ ）等于四倍的流通截面积除以润湿周边。 C A 摩擦直径；B 弯曲直径；C 当量直径；D 公称直径。 76对于非圆形管，当量直径（ ）四倍的流通截面积除以润湿周边。 C A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 77对于非圆形管，当量直径等于（ ）的流通截面积除以润湿周边。 D A 四分之一；B 一半；C 二倍；D 四倍。 78对于非圆形管，当量
15、直径等于四倍的（ ）除以润湿周边。 A A 流通截面积；B 表面积；C 流动体积；D 流通体积。 79对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面积（ ）润湿周边。 B A 乘以；B 除以；C 加上；D 减去。 80对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面积除以（ ）。 C A 流经周边；B 直管周边；C 润湿周边；D 横截周边。 81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。 二、简答题 1如何判断一流体的流动类型? Re2000的流动称为层流流动，Re4000的流动称为湍流
16、流动。 2层流与湍流是如何定义的？ Re2000的流动称为层流流动，Re4000的流动称为湍流流动。 3简述层流与湍流的区别。 流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。 4什么是“当量直径”? 对非圆形截面的通道, 可以找到一个与圆形管直径相当的“直径”来代替, 此直径即称为“当量直径”。 5当量直径是如何计算的? 当量直径等于四倍的流通横截面积除以润湿周边。 6某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面1-1的压强、流速也相等。问
17、：在三种情况中，下游截面2-2的流速是否相等？ 答：三种情况中，下游截面2-2的流速相等。 7某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面1-1的压强、流速也相等。问：在三种情况中，下游截面2-2的压强是否相等？如果不等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况的数值最小？其理由何在？ 答：三种情况中，下游截面2-2的压强不相等，其中（a）的压强最大，（c）的压强最小。这是因为（c）管上不仅有一个阀门消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又使得静压强降低。 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：
18、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13.3103 Pa，计算设备内的绝对压强与
19、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 = 98.7103 13.3103 = 85.4103 Pa 表压强 = 真空度 = 13.3103 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80103 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 = 85.3103 80103 = 5.3103 Pa 在乙地 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33103 5.3103 = 96.03103 Pa 6
20、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 = 85.3103 80103 = 5.3103 Pa 在天津 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33103 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
21、： 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 = -1.729.81104 = -1.687105 N/m2 8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
22、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 = 3.76104/6.04103 = 6.23 个 即至少需要7个螺钉。 9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
23、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 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） 10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
24、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 m 则管路中气体的表压强为 p =（998 - 920）9.810.3 + 9209.810.003 = 257 N/m2（表压） 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 = d
25、u/= 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 400
26、0，流速最小时，Re = 4000，即du/= 4000 u = 4000/d= 40000.008/（0.014850）= 2.69 m/s 13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：u1 = u2，Z1 = Z2， u = V/A = (60000/890)/(36000.7850.152) = 1.06 m/s Re = du
