第四章粘性流体的一维流动习题 、判断题 1、实际流体中总水头线是沿程下降的,而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。() 2、动能修正系数α被假定为1.0,则从物理意义来说,相当于假设端面流速均匀分布。() 3、过水断面一定是平面 4、圆形管的直径就是其水力半径 5、有两个圆形管道,管径不同,输送的液体也不同,则流态判别数(雷诺数)不相同。() 6、有两根管道,一根输油管,一根输水,当直径d、长度L、边界粗糙度Δ均相等时,则 沿程水头损失必然相等 7、产生水流阻力和水头损失的原因是液体存在黏滞性。 8、水平放置的等直径管道,沿水流方向,前一断面的压强水头一定放大于后一段面的压强 水头 9、水流中由于阻力的存在,其水流能量总是沿流程减小的。 二、选择题 1、雷诺数的物理意义是 惯性力与压力之比;B、惯性力与重力之比:C、惯性力与黏性力之比 D、惯性力与表面张力之比 2、圆管流动的下临界雷诺数Re为: A、300 B、1200 C、3600 D、2300 3、在紊流粗糙管区中: A、层流底层覆盖粗糙高度;B、沿程阻力系数只取决于雷诺数 C、沿程水头损失与流速的平方成正比D、沿程阻力系数与相对粗糙无光 4、两根直径d,长度l,管壁当量粗Δ(ks),都相同的工业管道,其中一根输油,一根输水, 运动粘滞系数mu油>mu水,若两管的流速相等,则沿程水头损失: A、h油=h水B、hr油>h水C、hr油<h水 D、(A),(B)都有可能 5、长管并联管道各并联管段的 A、水头损失相等B、水力坡度相等C、总能量损失相等D、通过的水量相等. 6.如图所示,有两个长度和断面尺寸相同的支管并联,如果在支管2中加一个调节阀,则 水头损失( h C. h,l=h 题6图 阀 7.圆管层流中,沿程水头损失与速度的( A.0.5次方成正比 B.10次方成正比 C.1.75次方成正比 D.20次方成正比 三、计算题 1、为了测量管道中的流量,可以将收缩一扩张管(文丘利管)接到管道中去,如图示。通过 测量颈部及来流段的压力差以确定流体平均速度及流量。为了测量这个压力差,可以利用U 形管测压器。试建立颈部流速与U形管中液面高差的关系。 2、不可压理想平面射流冲击固定挡板,如图示。假定流动定常,重力不计,射流3-3截面 处流动均匀,其速度为V,射流宽度为d。流体密度P及挡板倾斜角为已知。求由于射
第四章 粘性流体的一维流动习题 一、判断题 1、实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。（ ） 2、动能修正系数α被假定为 1.0，则从物理意义来说，相当于假设端面流速均匀分布。（ ） 3、过水断面一定是平面。 （ ） 4、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 5、有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。（ ） 6、有两根管道，一根输油管，一根输水，当直径 d、长度 L、边界粗糙度Δ均相等时，则 沿程水头损失必然相等。 （ ） 7、产生水流阻力和水头损失的原因是液体存在黏滞性。 （ ） 8、水平放置的等直径管道，沿水流方向，前一断面的压强水头一定放大于后一段面的压强 水头。 （ ） 9、水流中由于阻力的存在，其水流能量总是沿流程减小的。 （ ） 二、选择题 1、雷诺数的物理意义是 A、惯性力与压力之比； B、惯性力与重力之比； C、惯性力与黏性力之比； D、惯性力与表面张力之比 2、圆管流动的下临界雷诺数 Re 为： A 、300 B 、1200 C 、3600 D 、2300 3、在紊流粗糙管区中： A、层流底层覆盖粗糙高度； B、沿程阻力系数只取决于雷诺数 C、沿程水头损失与流速的平方成正比 D、沿程阻力系数与相对粗糙无光 4、两根直径 d，长度 l，管壁当量粗Δ(ks)，都相同的工业管道，其中一根输油，一根输水， 运动粘滞系数 nu 油>nu 水,若两管的流速相等，则沿程水头损失： A、hf油=hf水 B、hf油>hf水 C、hf油 h B． w1 w2 h < h C． w1 w2 h = h D． h w1 = h j阀 7．圆管层流中，沿程水头损失与速度的（ ） A．0.5 次方成正比 B．1.0 次方成正比 C．1.75 次方成正比 D．2.0 次方成正比 三、计算题 1、为了测量管道中的流量，可以将收缩一扩张管(文丘利管)接到管道中去，如图示。通过 测量颈部及来流段的压力差以确定流体平均速度及流量。为了测量这个压力差，可以利用Ｕ 形管测压器。试建立颈部流速与Ｕ形管中液面高差的关系。 2、不可压理想平面射流冲击固定挡板，如图示。假定流动定常，重力不计，射流 3-3 截面 处流动均匀，其速度为Ｖ，射流宽度为ｄ。流体密度 及挡板倾斜角 为已知。求由于射
流冲击,附加在挡板上的力F以及力的作用点C的位置。 V 3、判断下列流动状态是层流还是湍流? (a)很长的水管,直径d=200,流速V=1m,运动粘性系数v=10m2 (b)很长的油管,直径d=150m,流速V=02m日,运动粘性系数V=2×10m/ 4、油在水平园管道内作定常层流流动,已知d=75mm,息=7l/s,P=800kg/hm3 壁面上r=48M/m2,求动力粘性系数H,并验算Re数,以考察层流假设是香成立? 、某工厂架设一条铸铁输水管,长50m,直径200m,.流量为100,水源为5m深井, 进口有一个滤水网(5=52),管路中有10个90弯头(5=048,两个闸门(5=008, 为13m2/h,管道的绝对粗糙度=13m。求水泵压头。 答案: 、1、正确2、正确3、错误4、错误5、错误6、错误7、正确8、正确9、正确 二、1、C2、D3、C4、D5、A6、C7、B 三、1、不可压流体管流连续方程,将管的中心线视为流线,沿流线的伯努利方程,U形管 中静力学压力平衡关系,由于管子倾斜,1-1,2-2截面有高度差,但不影响答案。 2 答案 Q=iA 2、关于控制体的动量方程,理想流体作用力垂直于表面,沿流线的伯努利方程,自由面上 处处大气压,故处处流速为V,运用动量矩方程可以求力的作用点
流冲击，附加在挡板上的力Ｆ以及力的作用点Ｃ的位置。 V θ 3、判断下列流动状态是层流还是湍流？ （a）很长的水管，直径 ，流速 ，运动粘性系数 。 （b）很长的油管，直径 ，流速 ，运动粘性系数 。 4、油在水平园管道内作定常层流流动，已知 ， ， ， 壁面上 ，求动力粘性系数 ，并验算 Re 数，以考察层流假设是否成立？ 5、某工厂架设一条铸铁输水管，长 500m，直径 200mm，流量为 ，水源为 5m 深井， 进口有一个滤水网（ ），管路中有 10 个 弯头（ ），两个闸门（ ）， 为 ，管道的绝对粗糙度 。求水泵压头。 答案： 一、1、 正确 2、正确 3、错误 4、错误 5、错误 6、错误 7、正确 8、正确 9、正确 二、1、C 2、D 3、C 4、D 5、A 6、C 7、B 三、1、不可压流体管流连续方程，将管的中心线视为流线，沿流线的伯努利方程，Ｕ形管 中静力学压力平衡关系，由于管子倾斜，1-1，2-2 截面有高度差，但不影响答案。 答案: 2、关于控制体的动量方程，理想流体作用力垂直于表面，沿流线的伯努利方程，自由面上 处处大气压，故处处流速为Ｖ，运用动量矩方程可以求力的作用点
1+c c49+ 2 T==clgo 3、雷诺数的计算公式: ,园管层流的临界雷诺数 Re,=2300 (a)层流(b)湍流 Q=nRy_xR(P1-P1 4、由园管内的体积流量 反推动力粘性系数。 动力粘性系数H=0.284-:Re=335<230,故层流假设是成立的。 5、由流量求岀管流的平均速度、雷诺数,再由相对粗糙度査莫迪图得出管道的沿程阻力系 数,代入能量方程,即得水泵压头。 水泵压头533me
3、雷诺数的计算公式： ，园管层流的临界雷诺数 。 (a) 层流 (b)湍流 4、由园管内的体积流量 反推动力粘性系数 。 动力粘性系数 ； ，故层流假设是成立的。 5、由流量求出管流的平均速度、雷诺数，再由相对粗糙度查莫迪图得出管道的沿程阻力系 数，代入能量方程，即得水泵压头。 水泵压头 53.3m