《流体力学》各章节复习要点(4)

2025-04-28

A.F阻1> F阻2 > F阻3 B.F阻1< F阻2 < F阻3 C.F阻1= F阻2 = F阻3 D.不能确定

3.用直径d=100mm的管道,输送量为10kg/s,输磅水,如水温为5℃,动力粘度 ?=1.519×10-3Pa·s,工程上,判定管内水的流态为( )。 B A.层流 B.紊流

C.层流向紊流过渡 D.不能确定

4.用直径d=100mm的管道,输送量为10kg/s,输送石油,已知石油密度?=850kg/m3,运动粘度?=1.14cm2/s,工程上,判定管内石油的流态为( )。 A

A.层流 B.紊流 C.层流向紊流过渡 D.不能确定

5.( )的管道称为长管。 C A只计局部损失 B计算全部损失 C只计沿程损失 D长度较短 6..圆管均匀流断面上速度在轴心处的值( )。 A A最大 B平均 C最小 D不定 7. 动能修正系数在层流时的值是( )。 D A 1 B 1.1 C 1.5 D 2

8.欲一次测到半径为R的圆管层流中断面平均流速V,应当将测速仪器探头放置在距管轴线( )处。 D

A 1/2R B 2/3R C 0.866R D 0.707R

9. 圆管直径在数值上等于( )倍的水力半径。 C A 2 B 3 C 4 D 5

10.水力半径在数值上等于圆管直径的( )倍。 C

A.1/2 B.2 C.1/4 D.4

五、简答题:

1.简述紊流掺混的原因。

假设流体原来做直线层流运动。由于某种原因的干扰,流层发生波动。于是在波峰一侧断面受到压缩,由连续性方程可知,断面积越小,流速增大;根据伯努利能量方程可知,流速增大,压强降低;在波谷一侧由于过流断面增大,流速减小,压强增大。因此流层受到纵向与流线相交的压差作用。这将使波动进一步加大,终于发展成涡体。涡体形成后,由于其一侧的旋转切线速度与流动方向一致,故流速较大,压强较小。而另一侧旋转切线速度与流动方向相反,流速较小,压强较大。于是涡体在其两侧压强差作用下,将由一层转到另一层,这就是紊流掺混的原因

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2.简述液流阻力产生原因(包括内因和外因)。

外因:(1)与过流断面面积、几何形状有关(水力半径越大,液流阻力越小) (2)与管道的长度有关(管道越长,液流阻力越大) (3)与管道的粗糙度有关(粗糙度越大,液流阻力越大)

内因:流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象,质点摩擦所表现的粘性以及质点发生撞击引起运动速度变化表现出的惯性,才是流动阻力产生的根本原因。

六、计算题:

1.某钢板制风道,断面尺寸为600mm×300mm,管长100m管内平均流速v=10m/s。 空气温度t=20℃。求压强损失Pf。(当t=20℃时,? ?15.7?10?6m2/s根据钢板 制风道粗糙与Re查得? ?0.0195) (1)当量直径

ab2ab2?0.6?0.3 de?4???0.4m2(a?b)a?b0.6?0.3 (2)由达西公式: lv2l?v21001.2?102?pf???0.0195?292.5Pa hf??d2gd20.42

2.如图5所示,油的流量Q=77cm3/s,流过直径d=6mm的细管,在L=2m长的管段两端水银压差计读数h=30cm,油的密度?=900kg/m3,求油的动力粘度?和运动粘度?的值。

(1)断面1-1至断面2-2的伯努利方程 p1?p2(?gHg??g)hp(?Hg??)hphf????g?g? ?(13600?900)?0.3?4.23m 900(2)假设管中为层流,则细管中平均流速 Q77?10?6v???2.72m/s ?A?0.00624 由达西公式:hdg4.23?0.006?9.8lv2???2f2?2?0.0336 hf??2vl2.72?2d2g圆管层流时:??646464?Re???1904.76?2000 Re?0.0336由此可以肯定假设层流是正确的; (3) 油的动力粘度?和运动粘度?的值 Re??vd?vd900?2.72?0.006?????7.71?10?3Pa?s ?Re1904.7612

?7.71?10?3 ????8.57?10?6Pa?s

?9003. 密度?=850kg/m3,粘性系数?=1.53×10-2Pa·s的油,在管径d=100mm的管道内流动,流量等于0.5l/s。(1)试判别流态;(2)试求管轴心处的速度;沿程损失系数?,管壁处切应力,

单位管长的能量损失J。

Q4?5?10?4(1)v????0.0637m/s A?(0.1)2 Re?dv???0.1?0.0637?850?354?2000 1.53?10?2 故流动属于层流。 (2)管轴心最大速度umax umax?2v?2?0.063?7 / 0.1m27s 沿程损失系数: ?gJ28?v8?1.53?10?2?0.0637v?r0?J???0.00037 228??gr0850?9.8?0.05r00.05J?850?9.8??0.00037?0.077N/m2 226464??0.18 Re354 管壁处的切应力: ?0??g 沿程损失系数: 圆管层流时:??

第五章

一、名词解释

1.并联管道:两结点间由两条或两条以上的管道连接而成的组合管道

2.小孔口:作用于断面上的水头H,孔口直径为d, 当d<1/10H时,孔口属于小孔口。 3.长管:局部损失和流速水头可以忽略的管道。

4.自由出流:流体经孔口(管路)流入大气的出流。

5. 串联管道:由不同直径的几段管道顺次连接而成的管道称为串联管道。

二、填空题

1.按布置方式可将管网分为( 树状 )管网和( 环状 )管网两大类。 2.当在容器的孔口处接上断面与空口形状相同、长度( l=(3?4)d )(d为管道直径)的短管,此时的出流称为管嘴出流,此短管称为(管嘴)。 3.薄壁小孔出流时,出口截面有( 收缩 )现象。

4. 流动阻力损失分(沿程)阻力损失和( 局部 )阻力损失两大类。

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三、单选题

1.在相同条件下,小孔口流量( )短管嘴流量。 A

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