流體流動分知識點復(fù)習(xí)題期末復(fù)習(xí)用

1、 .【密度】某煙道氣（可視為理想氣體混合物）的組成中含CO2為13%，H2O為11%,N2為76%，溫度為400,壓強為98.64kPa。若以上百分數(shù)為體積百分率，該混合氣體的平均分子量為_，密度為_；若以上百分數(shù)為質(zhì)量百分率，該混合氣體的平均分子量為_，密度為_。解：當所給條件為體積百分率時 當所給條件為質(zhì)量百分率時 【表壓、絕壓及真空度】某容器內(nèi)的絕對壓強為200 kPa，當?shù)卮髿鈮簽?01.3 kPa，則表壓為98.7kPa；另一容器內(nèi)的絕對壓強為85.5 kPa，當?shù)卮髿鈩t表壓為 -14.8 kPa ，真空度為 14.8 kPa 。【定態(tài)流動】所謂定態(tài)流動是指_流體在流動過程中，其操作

2、參數(shù)只是位置的函數(shù)，而不隨時間變化?！菊扯取繜o粘性的流體，稱為_流體。(理想)一般情況下，溫度升高，氣體的粘度_， 液體的粘度_。(增大 減小)粘度的物理意義是_。(促使流體流動產(chǎn)生單位速度梯度的剪應(yīng)力)流體流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的根本原因是 流體具有粘性。【適宜流速計算】內(nèi)徑為27mm的處來水管其設(shè)計輸水能力宜為_1.036.18 m3/h _。解：水的適宜流流速范圍為 0.53m/s，故其流量宜為0.785×0.0272×0.50.785×0.0272×3即1.036.18 m3/h【連續(xù)性方程】以下方程中哪一個方程適用于可壓縮流體? B A.u=常數(shù)B

3、. Au=常數(shù)C.u1A1=u2A2D.u1d12=u2d22【伯努利方程】柏努利方程是以1kg不可壓縮流體為基準推導(dǎo)出的，若用于可壓縮流體時必須符合_的條件。答案： 要求式中分母 用絕壓。若忽略A、B間的阻力損失，試判斷B玻璃管水面所處的刻度。A. 位置a B.位置b C.位置c 【流動型態(tài)與速度分布】當20的甘油（密度為1261 kg/m3，粘度為1.499 cP），流經(jīng)內(nèi)徑為100 mm的圓形直管時，其平均流速為1m/s,其雷諾數(shù)為_，流動形態(tài)為_，管中心處的最大流速為_。(84123 湍流 1.25)流體在圓管內(nèi)流動時，管中心處流速最大，若為層流流動，平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為

4、u=0.5 umax; 若為湍流流動，平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為u=0.8 umax。層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是 層流無徑向流動，而湍流有徑向流動 ?！具吔鐚印吭诨み^程中，流動邊界層分離的弊端主要是_；其可能的好處則表現(xiàn)在_。（增大阻力損失 促進傳熱與傳質(zhì)）流體在管內(nèi)作湍流流動時，層流內(nèi)層的厚度隨Re數(shù)的增大而減薄。層流內(nèi)層越薄， 流體的湍動程度越強 ?！灸Σ料禂?shù)】流體在管內(nèi)作湍流流動時(不是阻力平方區(qū))，其摩擦系數(shù)隨_ 和_而變。(雷諾數(shù) 管子的相對粗糙度)流體在管內(nèi)的流動進入充分湍流區(qū)時，其摩擦系數(shù)僅與_有關(guān)。（管子的相對粗糙度）【因次分析】量綱（因次）分析法的主要依據(jù)是_因次一致性

5、或量綱一次性方程_ _。 【當量直徑】長度為a,寬度為b的矩形管道，流體在管內(nèi)的流速為u，其流動當量直徑de等于2ab/(a+b)，管內(nèi)流體流量等于 abu。【阻力損失的計算】流體在圓管內(nèi)作層流流動，如將速度增加一倍，則阻力為原來的_倍。（2）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_項。（壓強能）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?yōu)樵瓉淼?32 倍。水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當管道上的閥門開度減小后,水流過直管的摩擦系數(shù)_，管道總阻力損失_。（增大 不變)如右圖所示：已知：, ,

6、R=51mm,則p=_ ,=_（兩測壓點A.B間位差不計）解：( 下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則( )。 (1) U形壓差計讀數(shù) R1R2; (2) 液體通過ab與cd段能量損失_。 hf abhfcd；(3) ab與cd兩段壓差_。pabpcd；(4) R1值表示_。 ab段流動能量損失 管路計算【并聯(lián)管路】兩管并聯(lián)，若d1=2d2,l1=2l2，則hf1/hf2=_1_。當兩管中流體均作層流流動，qv1/qv2=_8_。當兩管中流體均作湍流流動，并取1=2，則qv1/qv2=_4_。解：層流流動 即 湍流流動 即 說明：在

7、一定流量下，流體在并聯(lián)管路中作連續(xù)定態(tài)流動時，流體阻力損失與并聯(lián)管數(shù)無關(guān)。【流量計】測流體流量時，隨著流體流量的增大，轉(zhuǎn)子流量計兩端壓差值 不變，孔板流量計兩端壓差值 增大 。轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是_恒流速、恒壓差、變截面 ，孔板流量計的主要特點是_變流速、變壓差、恒截面.用皮托管來測量氣體流速時，其測出來的流速是指 皮托管頭部所處位置上氣體的點速度 。孔板流量計的孔流系數(shù)Co，當Re數(shù)增大，其值 先減小，當Re數(shù)增大到一定值時，Co保持為定值 。在測速管中，測壓孔正對水流方向的測壓管液位代表_沖壓頭_，流體流過測速管側(cè)壁小孔的測壓管液位代表_動壓頭_。 綜合計算題用泵將20 的水從敞口貯槽送

8、至表壓為1.5×105 Pa的密閉容器，兩槽液面均恒定不變，各部分相對位置如附圖1所示。輸送管路尺寸為f108 mm×4 mm的無縫鋼管，吸入管長度為20 m，排出管長度為100 m(各段管長均包括所有局部阻力的當量長度)。當閥門為3/4開度時，真空表讀數(shù)為42 700 Pa，兩測壓口的垂直距離為0.5 m，忽略兩測壓口之間的阻力，摩擦系數(shù)可取為0.02。試求：(1) 閥門3/4開度時管路的流量(m3/h)；(2) 壓力表讀數(shù)(Pa)；(3) 泵的壓頭(m)；(4) 若泵的軸功率為10 kW，求泵的效率；(5) 若離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，試分析其原因。計算題第1題附

9、圖解：(1) 閥門3/4開度時管路的流量(m3/h) 在貯槽液面0-0´與真空表所在截面1-1´間列柏努利方程。以0-0´截面為基準水平面，有 其中，, z00， u00, p00(表壓), z13 m, p142 700 Pa(表壓)代入上式，得 u12.3 m/s， 注意：a.當管路長度包括局部阻力的當量長度時表明局部阻力必需采用當量長度法計算，從而不要畫蛇添足地用局部阻力系數(shù)法計算局部阻力損失。b.進出口阻力屬于局部阻力。(2) 壓力表讀數(shù)(Pa)在壓力表所在截面2-2´與容器液面3-3´間列柏努利方程。仍以0-0´截面為基準水

10、平面，有 解得， p23.23×105Pa(表壓)注意：a.柏努利方程左右兩邊的壓力項必須采用同一壓力基準或同時用絕壓或同時用表壓;b.若某截面的真空度為200kPa，則該截面的表壓為-200kPa。(3) 泵的壓頭(m)在真空表與壓力表所在截面間列柏努利方程，可得(4) 泵的有效功率 (5) 若離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，原因是進口管有泄露。2【靜力學(xué)方程與伯努利方程的綜合應(yīng)用】如圖所示，用泵將水由低位槽打到高位槽(兩水槽均敞口，且液面保持不變)。已知兩槽液面距離為20 m，管路全部阻力損失為5 m水柱，泵出口管路內(nèi)徑為50 mm，其上裝有U型管壓力計，AB長為6 m，壓力計讀

11、數(shù)R為40 mmHg，R'為1200 mmHg，H為1mH2O。設(shè)摩擦系數(shù)為0.02。求： 泵所需的外加功(J/kg)； 管路中水的流速(m/s)； A截面的表壓強(kPa )。解： 計算泵所需的外加功以低位槽液面(1-1面)為位能基準面，在低位槽液面(1-1面)與高位槽液面(2-2面)間列柏努利方程： 計算管路中水的流速 以A-A面為位能基準面，在A-A面與B-B面間列柏努利方程： 因為，所以即 由壓差計的原理 所以 又因為 解得： 計算A截面的壓強由第一個U形壓差計 對第二個U形壓差計 所以 利用位差輸液如本題附圖所示，水從貯水箱A經(jīng)異徑水平管B及C流至大氣中。已知水箱內(nèi)液面與管子

12、中心線間的垂直距離為5.5m，保持恒定，管段B的直徑為管段C的兩倍。水流經(jīng)B、C段的摩擦阻力分別為。由水箱至管段B及由管段B至管段C的突然縮小損失可以忽略，而管段C至外界的出口損失不能忽略。試求：（1）水在管路C中的流速；（2）水在管路B中的流速；（3）管段B末端內(nèi)側(cè)的壓強。解：（1）水在管路C中的流速在水箱1-1面入管C出口內(nèi)側(cè)2-2面間列柏努利方程，以水平管中心線為位能基準面：；（表壓）；（表壓）；（2）水在管路B中的流速（3）管段B末端內(nèi)側(cè)的壓強在水箱1-1面與管B出口內(nèi)側(cè)3-3面間列柏努利方程，以水平管中心線為位能基準面：；（表壓）；管段B末端內(nèi)側(cè)的壓強 3. 如圖所示，常溫水由高位槽經(jīng)一f89 mm×3.5 mm的鋼管流向低位槽，兩槽液位恒定。這路中裝有孔板流量計和一個截止閥。已知直管與局部阻力的當量長度（不包括截止閥）總和為60 m。截止閥在某一開度時其局部阻力系數(shù)為7.5，此時讀數(shù)R1=185 mmHg柱。試求：(1) 此時管路中的流量及兩槽液面的位差；（2）此時閥門前后的壓強差及汞柱壓差計的讀數(shù)R2; 若將閥門關(guān)小，使流速減為原來的0.9倍，則讀數(shù)R1為多少毫米汞柱？截止閥的阻力系數(shù)變?yōu)槎嗌?？已知孔板流量計的流量與壓差關(guān)系式為。式中為流體的密度，kg/m3；為孔板兩側(cè)壓差