化工原理流体流动

[1] 通常用毕托管直接测得的是管道内流体的( B )。 (A)平均速度 (B)点速度 (C)流量 (D)压力

毕托管又名测速管,直接测得的就是某一点的流速

[2] 用测速管测得管道中心的速度为uc,管径为d,则流量Vs为( D ) (A)d^2×uc×(1/4)

(B)0.5譽c譫^21(1/4) (C)0.82譽c譫^21(1/4)

(D)k譽c譫^21(1/4),k为系数 对层流k=0.5,对湍流k≈0.82。

流体在管内流动存在速度分布,管中心速度最大,所以测得的是最大速度uc,计算流量应取平均速度um,对于层流um=uc/2,对于湍流um≈0.82uc,所以应先判别流动型态,再计算Vs=um×d^2×(1/4)

[3] 在层流流动的范围内,流速增大,摩擦因数1(B ),阻力损失( B )。 (A)减小,减小 (B)减小,增大 (C)增大,增大 (D)增大,减小

层流时,1=64/Re,流速增大,爰跣1,但根据范宁公式:Wf=胱(l/d)1(u^2/2)=(64/Re)1(l/d)1(u^2/2)∝u,即层流时阻力损失与流速一次方成正比,故流速增大,阻力损失增大。 [4] 雷诺数Re=馾u/1=馾u2/靧表征惯性力与粘性力之比。 流体的速度_A____或粘度______，Re便大，表示惯性力占主导地位；若流体的速度______或粘度_____，Re便小，表示粘度占主导地位。

(A) 大，小，小，大 (B)大，小，大，小 (C)小，大，大，小 (D)小，大，小，大

雷诺准数反映流体流动中惯性力与粘性力之比。对于圆管中流体，ρdu2与单位面积的惯性力成正比，μu/d与流体内的剪应力成正比，于是ρu2/(μu/d)=Re就表征惯性力与粘性力之比。若流体的速度小或粘度大，Re便小，表示粘度力占主导地位。 [5] 孔板流量计的主要缺点是( C )。 (A)结构复杂 (B)不能测量流速 (C)阻力损失过大 (D)价格过高

孔板流量计的主要缺点是阻力损失大。如动画所示，流体通过孔板后并不能立刻充满缩小后的截面，而是继续缩小，经过一最小截面后，才逐渐充满小管整个截面，同时产生大量漩涡，机械能损失很大。孔板流量计可以间接测得流速。

[6] 牛顿流体在管内作层流流动,流体层之间的剪切应力在(B )。 (A)管中心最大

(B)管壁处最大 (C)管中处处相等 (D)管壁处最小

管中心的速度最大,但速度梯度为零,所以管中心的剪切应力当然最小,等于零。管壁处速度梯度当然最大,剪切应力也为最大。

[7] 流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的____B__倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的______倍。 (A)2，4 (B)2，1/4 (C)4，2 (D)1/4，2

由于流体作层流流动，因此符合哈根--泊谡叶公式，根据哈根--泊谡叶公式ΔＰf =32μlu/d2可知，流体在圆形直管内作层流流动时，阻力损失ΔＰf与流速u成正比，与管径的平方成反比。

[8] 如图所示，用U形压差计测定倾斜直管1、2两截面的压差，U形压差计读数R，反映了( B)。

(A)1、2截面的压力差 (B)1、2截面的阻力损失 (C)1、2截面的位能差 (D)1、2截面的动能差

通过U形差压计,列1、2截面间的流体静力学方程,可得:p1-p2=g(21-2)R+駁Z;通过倾斜直管,列1、2截面间的柏努利方程,可得:p1-p2=wf瘢gZ;可见,其中g(21-2)R表示阻力损失引起的压差,駁Z为位能差引起的压差,所以R反映1、2截面的阻力损失。

[9] 已知某设备的功率P是直径D，转数N，流体密度窦傲魈逭扯褥的函数，利用因次分析法处理，最终所得准数关系式中共有___B_ 个准数。 (A)1 (B)2 (C)3

(D)不确定

根据Buckingham的鸲ɡ恚河靡虼畏治鏊玫降亩懒⒌淖际鍪扔诒淞渴牖疽虼问睢１咎馑婕暗谋淞坑泄β蔖、直径D、转数N、流体密度窦傲魈逭扯褥共有变量数5个，基本因次数有长度、时间、质量3个，最终独立准数个数＝5－3＝2个。 [10] 在阻力平方区(完全湍流区)时，粗糙管的摩擦系数值__C____。 (A)与光滑管一样 (B)只取决于Re

(C)只取决于相对粗糙度 (D)与粗糙度无关

根据教科书P43图1-28的莫狄图可知，在完全湍流区，粗糙管的胗隦e无关，只取决于相对粗糙度。

[11] 当Re增大时，孔板流量计的孔流系数Co____B___。 (A)总在增大

(B)先减小，当Re增大到一定值时，Co保持为某一定值 (C)总是减小

(D)不定

根据教科书图1－40孔流系数Co与Re及AO/A1的关系可知，对于某流量计(即AO/A1确定)，当Re增大时，孔板流量计的孔流系数Co先减小，直到某一界限值后，孔流系数Co不再随Re变化，而成为一个常数。

[12] 如图所示,假定流体为理想流体，d1>d2，其它条件相同，则u1( B )u2。 (A)小于 (B) 等于 (C)大于 (D)不定

由于是理想流体,阻力为零。根据柏努力方程可得u=(2gh)^(1/2),与管径大小无关,所以u1=u2。对于实际流体,因为wf1

[13] 稳态流动中，流速先与____A_有关，而不稳态流动中，流速除与______有关外，还与________有关。

(A)位置，位置，时间 (B)时间，时间，位置 (C)位置，时间，位置 (D)时间，位置，时间

稳态流动中，流速(其它物理量)只与位置有关，而不稳态流动中，流速除与位置有关外，还与时间有关。

[14] 某液体在内径为d1的管路中稳定流动，其平均流速为u1，当它以相同体积流量通过内径为d2(d2＝d1/2)的管子时，流速将变为原来的 __C___倍；流动为层流时，管子两端压降为原来的____倍，完全湍流时压降为原来的_____倍。 (A)2，12, 4 (B)2，16, 4 (C)4，16, 32 (D)16，16, 32 由连续性方程：u1A1=u2A2 即u1(d1)2=u2(d2)2 可知：u2= 4u1又根据ΔＰf =32μlu/d2可知，层流时，压降和流速成正比，与管径的平方成反比，因此，压降为原来的16倍。完全湍流时，根据范宁公式可知，压降与流速的平方成正比，与管径成反比，因此，压降为原来的32倍。

[15] 如图所示,d1=d2,试比较截面1和截面2的流速和压力(A )。 (A)u1=u2，p1>p2; (B)u1>u2，p1>p2; (C)u1>u2，p1=p2; (D)u1=u2，p1=p2;

由连续性方程可知u1=u2,流速不会因存在流动阻力而下降。由于流动阻力增大,在位能,动能不变的情况压力必然下降,即p1>p2。

[16] 某地有两个容器，测得一容器内的绝对压力为235mmHg，则真空度为____A_____mmHg，又测约另一容器内的表压为1255mmHg，则绝对压力_________ mmHg。(已知当地压强为745mmHg) (A)510，2000 (B)2000，510

(C)510，510

(D)2000，2000

常用压力表所显示的读数并非表内压力的实际值，而是表内压力比表外大气压力高出的值。若表内、外压力相等，则压力表的读数为零，压力的实际数值称为绝对压力(绝压)，从压力表上读得的压力值称为表压力(表压)。真空表上的读数是所测压力的实际值比大气压力低多少，称为真空度，工业上亦将真空度称为负压，它们之间的关系如下：真空度＝大气压－绝对压力 表压＝绝对压力－大气压。 [17] 流体流速增大,摩擦系数( B )。 (A)增大

(B)减小或不变 (C)增大或不变 (D)

流速增大,则Re增大,根据Moody摩擦因数图可知,Re增大,摩擦因数胂陆4,达到阻力平方区后,摩擦因数氩凰鍾e变化,只与相对粗糙度有关。

[18] 流体在圆形直管的流动系统中，假定管径不变;层流区：压降与速度的___C____次方成正比。阻力平方区：压降与速度的_____次方成正比。 (A)2，2 (B)2，1 (C)1，2 (D)1，1

当流体在圆形直管中作层流流动时，根据哈根--泊谡叶公式ΔＰf =32μlu/d2可知，管径不变时，压降与速度的一次方成正比；当流体进入极度湍流区即阻力平方区时根据范宁公式压强与速度的二次方成正比。

[19] 双液体U管压差计要求两种指示液的密度差__C_____。 (A)大 (B)中等 (C)小

(D)越大越好

根据双液体压差计工作原理及计算公式可知：ΔP＝(ρA－ρC)gR,为了使差压计读数R放大，必须使ρA与ρC相差较小。

[20] 在计算流体由细管进入粗管的局部阻力损失时，公式中的流速应该用___C___管中的速度；在计算流体流道突然缩小的局部阻力损失时，公式中的流速应该用________管中的速度。

(A)大，大 (B)大，小 (C)小，小 (D)小，大

用流体由细管进入粗管相当于突然扩大流道，在计算流体流道突然扩大或突然缩小的局部阻力损失时，都应用小管的流速进行计算。

[21] 如图所示，液体在管内流动，在1、2两点插入玻璃小管，试比较玻璃小管内的液面高低,忽略流动阻力( A )。 (A)两小管液面相等

(B)第一根小管的液面比第二根高 (C)第二根小管的液面比第一根高

(D)不定

根据理想流体柏努力方程,z1+p1/駁+u1^2/2g=z2+p2/駁+u2^2/2g,取2点为基准面(即z2=0),那么1点玻璃管内的液面高度表示该处的机械能之和(z1+p1/駁+u1^2/2g),2点玻璃管内的液面高度表示该处的机械能之和(z2+p2/駁+u2^2/2g),因此两小管液面当然相等。 [22] 理想流体的粘度( C )。 (A)与理想气体的粘度相等 (B)与理想溶液的粘度相等 (C)等于零 (D)等于1

理想流体的粘度等于零,流动中没有阻力。这种流体实际上并不存在,但实际流体在某些场合可视为理想流体以使问题简化。

[23] Re在2000～4000之间,流动型态为过渡型态(错误 )。

可能是层流,也可能是湍流,为外界条件所左右,流动型态只有层流和湍流两种,没有过渡型态。 [24] 不可压缩流体在直径相等的管道内流动,管路上有一半开的阀门,阀门后的流速比阀门前的流速小(错误 )。

根据流体连续性方程可知,对于不可压缩流体,阀门前后的流速应该相等。

[25] 对于截面积不为圆形的管道，其当量直径的表达式为:de=4×流体流过的截面积/流体润湿周边[ 正确 ]。

非圆管的当量直径de=4×流体流过的截面积/流体润湿周边。