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文檔簡介

1總復習第一章本章總體框架圖2主要公式靜力學方程式:連續性方程:(不可壓縮流體)(圓管內)機械能衡算方程:阻力計算:直管管路計算要求能夠對管路進行計算和分析。簡單管路局部復雜管路設計型計算操作型計算3主要公式虛擬壓強:靜力學基本方程:非等徑直管中穩態流動:等徑直管中穩態流動:4連續介質模型、等壓面、牛頓粘性定律、粘度μ及其影響因素、雷諾數/層流與湍流的本質區別、因次分析法、邊界層概念(普蘭特邊界層理論)、邊界層厚度、邊界層的形成和發展、

邊界層分離、脈動、層流底層壓差計、流量計等結構及測量原理。重要概念53、層流和湍流的本質區別是湍流流速大于層流流速流動阻力大的為湍流層流的雷諾數小于湍流的雷諾數層流無徑向脈動,而湍流有徑向脈動1、當不可壓縮理想流體在水平放置的變徑管中作穩定的連續流動時,在管子直徑縮小的地方,其靜壓力

C

(A)不變 (B)增大 (C)減小 (D)不確定2、水在內徑一定的圓管中穩定流動,若水的質量流量保持恒定,當水溫升高時,Re值將

B

(A)不變 (B)增大 (C)減小 (D)不確定D64

、如圖所示,水流過一段等徑水平管子,在A、B兩處放置相同的壓差計(測壓點等高),其讀數分別為R1,R2,則

B(A)

R1>R2

(B)

R1=R2(C)

R1<R2

(D)

R2=

R1+2r15、在皮托管工作時,測壓孔正對流體流動方向所測壓力代表該處的

C

,此時側壁小孔所測壓力代表該處的

。(A)動壓,靜壓;B)動壓,動壓與靜壓之和;(C)動壓與靜壓之和,靜壓(D)靜壓,動壓與靜壓之和;6、流速增加一倍后流體在圓管內仍作層流流動,則流動阻力損失為原來的

2

倍。7。滯流內層越薄,則以下結論是正確的

D

A.近壁面處速度梯度越小

B.流體湍動程度越低C.流動阻力越小

D.流動阻力越大流體流過兩個并聯管路管1和2,兩管內均呈滯流。兩管的管長L1=L2、管內徑d1=2d2,則體積流量V2/V1為A.1/2;

B.1/4;

C.1/8;

D.1/169.管路設計的正確思路應是

C

。盡量選用低流速,以減少動力消耗費用(操作費用)盡量選用高流速,以減少管道費用(設備費用)C.應選擇適宜的流速,使設備費和操作費之和為最少D811.

已知直圓管內流動阻力損失與流速的平方成正比,則其流動形態為

C

。A.層流

B.湍流

C.完全湍流12.相同管徑的圓形管道中,分別流著粘油和清水,若雷諾數Re相等,二者的密度相差不大,而粘度相差很大,則油速( )水速。A大于;

B等于;

C小于13.流體流動時產生內摩擦力的根本原因是

C

。A.流動速度大于零B.管邊不夠光滑C.流體具有粘性10.

水在圓形直管中作完全湍流時,當輸送量、管長和管子的相對粗糙度不變,僅將其管徑縮小一半,則阻力變為原來的(

B)倍。A.16 B.32 C.不變A910111.

如圖1所示,液體在等徑傾斜管中穩定流動,則閥的局部阻力系數ξ與壓差計讀數R的關系式為

。2.

流體在流動過程中,由于速度的大小和方向發生變化而引起的阻力,稱為

形體

阻力3.

流體在水平等徑直管中流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的

P/ρ

項。4.一般情況下,溫度升高,氣體的粘度

升高

,液體的粘度

降低

。121、粘性是流體的物性之一,無論是靜止的還是流動的流體都具有粘性。(

)2、盡管粘性是流體的物性之一,但只有流動的流體才考慮粘性的影響,對靜止的流體可不考慮粘性的影響。(

)3、U型壓差計測量的是兩截面間靜壓強的差值。(

×

)5、孔板流量計工作時,流體在流過孔板前后的靜壓強差不變。(

×

)6、轉子流量計工作時,流體作用在轉子上下截面間的靜壓強差不變。(

)4、流體在圓形管道中作穩態流動,流速會因內摩擦力的存在而減速。(

×)131、如圖所示,在兩個壓強不同的密閉容器A,B內充滿了密度為ρ

的液體,兩容器的上部與下部分別連接兩支規格相同的U行管水銀壓差計,連接管內充滿密度為

ρ

的液體。試回答:(1)判斷1-2,2-3,3-4及5-6,6-7,7-8等對應截面上的壓強是否相等;(2)兩壓差計讀數R與H的關系。(1)1-2,3-4及5-6,6-7為等壓面(2)R=H142、20℃的清水以一定流速從細管流入粗管(如本題附圖所示),測得U形管壓差計讀數為R。保持管內流動狀況不變,將管路從水平放置改為垂直放置,U形管壓差計的讀數將如何變化?153、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩定流過,各管絕對粗糙度、管徑均相同,上游截面1-1’的壓強、流速也相等(閥門全開)。問:在三種情況中,下游截面2-2’的流速是否相等?在三種情況中,下游截面2-2’的壓強是否相等?如果不等,指出哪一種情況的數值最大,哪一種情況中的數值最小?其理由何在?(1)(2)164、本題附圖中所示的高位槽液面維持恒定,管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。問:(1)液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等?(2)此兩管段的壓強差是否相等?并寫出它們的表達式;(3)兩U管壓差計的指示液相同,壓差計的讀數是否相等?解:(1)17(2)此兩管段的壓強差是否相等?并寫出它們的表達式;18(3)兩U管壓差計的指示液相同,壓差計的讀數是否相等?195、上題圖示的管路上裝有一個閥門,如減小閥門的開度。試討論:(1)液體在管內的流速及流量的變2.管內流速及流量均變小。E1=E2+Σhf3.

整個管路系統的能量損失不變(包括出口阻力)。化情況;(2)液體流經整個管路系統的能量損失情況。答:1.

關小閥門,局部阻力加大,206、已知:管內徑為50mm,管路總長為l

,且

l

>>le,流量為Vh

,水塔水面與送水管出口間的垂直距離為h。今用水量增加50%,需對送水管進行改裝。有如下三種改裝方案,試分析這些建議的效果。假設在各種情況下,摩擦系數λ

變化不大,水在管內的動能可忽略。21(1)有人建議將管路換成內徑為75mm的管子(見附圖a)。解:22(2)有人建議將管路并聯一根長度為l/2、內徑為50mm的管子(見圖b)。(增加26.5%)解:設改裝后支管流速為u′,則總管流速為2

u′23(3)有人建議將管路并聯一根長度為l、內徑為25mm的管子(見附圖c)。(增加17.7%)解:其中:24BB

C

C7、如圖所示,槽內水面維持不變,水從B、C兩支管排出,各管段的直徑、粗糙度閥門型號均相同,槽內水面與兩支管出口的距離均相等,水在管內已達完全湍流狀態。試分析:(1)兩閥門全開時,兩支管的流量是否相等?解:選擇高位槽液面為1-1截面,B,C支管出口內側為B-B和C-C截面,有:1

1其中:25(2)若把C支管的閥門關閉,這時B支管內水的流量有何改變?(3)當C支管的閥門關閉時,主管路A處的壓強比兩閥全開時是增加還是降低?BB

C

C1

1答:B支管內水的流量增大(但小于兩支管均全開時的流量和)。增加(主管能量損失及管內動能比原來減小)。268、如附圖所示,水由位于水箱底部、孔徑d為30mm的泄水孔排出。若水箱內水面上方保持20mmHg真空度,水箱直徑D為1.0m,盛水深度1.5m,試求能自動排出的水量及排水所需時間;如在泄水孔處安裝一內徑與孔徑相同的0.5m長的導水管(虛線所示),水箱能否自動排空及排水所需時間(管內阻力忽略不計。)解:(1)設t

時刻水箱內水深度為H,孔口水流速度為u

,以孔口面為基準0面,在水面1-1與孔口內側截面2-2間列柏努利方程,有:P2=pa;p1=pa-p真z1-z2=H;u1=0;u2=u01

12227(1)能自動排出的水量及排水所需時間;當u0=0即時所以,能排出的水量28(1)能

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