第一章测试与答案.doc

第一题 填空题（22分） 1. （3分）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 。 2. （3分）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。 3. （3分）流体在管内作层流流动，若仅增大管径，则摩擦系数变 变大 ，直管阻力变 变小 ，计算局部阻力的当量长度变 变大 。 4. （3分）用内径为200mm的管子输送液体，Re为1750。若流体及其流量不变，改用内径为50mm的管子，则Re变为 7000 。 5. （3分）苯（密度为880kg/m3，黏度为6.5×10-4Pa·s）流经内径为20mm的圆形直管时，其平均流速为0.06m/s，其雷诺数Re为 1625 ，流动形态为 层流 ，摩擦系数λ为 0.0394 。 6. （4分）某液体在套管环隙内流动，大管规格为φ56mm×3mm，小管规格为φ30mm×2.5mm，液体黏度为1 Pa·s，密度为1000 kg/L，流速为1 m/s，则该液体在套管环隙内流动的Re为 20000 。 7. （3分）流体体积流量一定时，有效截面扩大，则流速 减小 ，动压头 减小 ，静压头 增大 。 第二题 选择题（每题4分，共28分） 1.如下图所示，若水槽液位不变，阀门打开时，各处的流体总机械能的关系为（B）。 A.E1E2E3 B. E1=E2E3 C. E1=E2=E3 D. E1E2=E 2、流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（ B ）。 A. 增厚 B. 减薄 C. 不变 3、在一条倾斜的直管里充满着流体，在直管的不同高度有两个压力表，当它们读数相同时，可以认定管中的流体（ C ）。 A、静止不动 B、向上流动 C、向下流动 D、以上都有可能 4. 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.变截面、恒压差 5、流体在圆管内作层流流动时其阻力损失（ A ）。 A、与管壁粗糙度无关 B、与雷诺数无关 C、与管壁粗糙度、雷诺数有关 D、只与管壁粗糙度有关 水在异径管中作稳定流动，体积流量为qv，质量流量为qm，质量速度为G，平均流速为u，则在流动中数值不变化的是（ D ）。 A、G和u B、qv和G C、qm和 u D、qv和qm 7. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值 C 。 与光滑管一样； 只取决于雷诺准树Re; 只取决于相对粗糙度； 与粗糙度无关。 三、计算题： 第1题（17分）：如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面10m，水从Φ108×4mm钢管流出。钢管出口中心线与地面的距离为2m，管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失）可按∑hf=16.15u2 (J/kg)计算，式中u为水在管内的流速（m/s）。求 （1）A-A截面（垂直管路中的某一截面）处的流速m/s？（2）水的流量为多少m3/h？ 解：（1）设水槽液面为1-1，管出口外侧为2-2，以地面为基准面，列柏努利方程式得： Z1g + (P1/ρ) + (u12/2) = Z2g + (P2/ρ) + (u22/2) +Σhf ---------3分 代入数据：10×9.807+0+0=2×9.807+0+0.5 u22+16.15u22 - -3分 得 u2=2.2 m/s -------------3分 ∵ 水在管内连续流动 dA=d2 , ∴ A-A’截面处流速 uA=u2=2.2m/s -------3分 （2）qV=3600π×(0.1)2×2.2/4=62.17m3/h ----------5分 第2题（17分）：敞口容器的侧壁装有内径为25mm的短管，用以排水。水以4.5m3/h的流量连续加入容器内，以维持液面恒定，如图所示。试求容器中的水位高度。 解：短管中的流速u=qv/（d2π/4）=2.55 m/s 在容器的恒定液面1-1及侧壁短管出口外侧2-2截面间列伯努利方程（以短管中心线为基准面），得 z1g+u12/2+p1/ρ+ he= z2g+u22/2+p2/ρ+∑ hf 其中p1=0（表压），p2=0（表压），u1≈0，he=0，z2=0，u2=0 故z1g=∑hf 因放水管很短，可以忽略直管阻力，即 ∑hf ≈（ζc+ ζe）u2/2=（1+0.5）