第一部分 流体流动与输送概念题示例与分析(4)

下面标绘两台相同离心泵串联操作时的H'—Q'图。图1-12已给出每台泵的特性曲线及管路的特性曲线。现根据两台泵的串联特性，将同一流量下每台泵的压头加倍，即可很方便地画出H'—Q'特性曲线，并求得新的工作点M'。

该点对应的工况表明，串联后的压头有所增加，但并非增加一倍，也就是说，串联以后的压头小于每台泵单独使用时的2倍，即H'<2H。

应该注意的是，串联操作时最后一台泵所承受的压力最大。故串联泵组的台数不宜过多，以防最后一台泵因强度不够而导致损坏。 二 、填空题

1-17、边界层的形成是液体具有 的结果。 答案：粘性

分析：由于流体具有粘性，使壁面粘附一层停滞不动的流体层；同样还是因为流体具有粘性，使得静止层流体与其相邻的流体层间产生内磨擦力，导致相邻流体层速度减慢。这种减速作用由壁面附近的流体层依次向流体内部传递，而流速受到壁面影响的这一区域就的我们通常所说的边界层。如果流体没有粘性，就不会润湿壁面，也没有内磨擦力的存在，亦无边界了。

1-18、两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作 。

答案：相似准数

1-19、因次分析法的基础是 ，又称因次的和谐性。 答案：因次的一致性

1-20、用ξ计算突然扩大和突然缩小的损失时，通常按____管内的流速计算动能项。 答案：细

分析：因为细管中流速相对比较大一些。在工程上计算阻力时，为了留有余地，宁可将其估量得大一些。

1-21、用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将____。 答案：不变

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分析：在两个液面间列柏努力方程式，因位能、静压能和动能均不变化，所以管道总损失不变；阀门开度减小后，导致局部阻力增大，水量减小，直管阻力减小，总阻力不变化。

1-22、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_______。 答案：剪应力

分析：由牛顿粘性定律???数值上相等。

1-23、粘性流体流体绕过固体表面的阻力为 和 之和，称局部阻力。

答案：摩擦阻力；形体阻力 1-24、边长为α的正方形载面风道，其当量直径为 。 答案：α

1-25、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90mm2/s的燃料油。若保持油品作滞流流动，最大流速不能超过 。 答案：1.14m/s

分析：令临界雷诺数等于2000，即可求得大速度。

Re?du0.158u??200 0 解得 u?1.14m/s ?6v90?10?du可知, [?]=[dudy]。若dudy=1(ms)/m,?和?在dy1-26、如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的

倍。 答案：2

分析：由泊谡叶方程知，在滞时流动阻力与流速的一次幂成正比。需注意的是变化前后的流动型态。本例中如果流量增大1倍后，流体不再作滞流流动，则流动阻力不止增大到原来的2倍。

1-27、在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。 答案：4

分析：由泊谡叶方程知：

?pf,2?pf,1=

l2u2??2?2?4 l1u11-28、湍流、光滑管（??倍。

0.3614)条件下，上述直管串联时的压降为并联时的 0.25Re12

答案：6.72

分析：将?表达式代入范宁公式，可知?pf?l?u1.75，

故?pf,2?pf,1?l2u21.75()?2?21.75?6.72 l1u11-29、在完全湍流区,上述直管串联时的压降为并联时的_____倍。 答案：8

分析：完全湍流区又称阻力平方区，该区域内压强与阻力的平方成正比。并联改成串联后，不仅流速加倍，管长也加倍，故此时

?pf,2?pf,1l?2l12?u2?2???2?2?8 ?u??1?1-30、流体在阻力平方区流动，若其他条件不变，其压降随着管子的相对粗糙度增加而_____，随着流体的密度增大而_____。

答案：增加：增大

分析：在阻力区，?只与相对粗糙度有关，且随其增大而增大。由范宁公式

l?u2 ?pf??hf??

d2可以看出：?增加时，?pf增加；?增大时，?pf增大

1-3、流体沿壁面流动时，在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的_____，即使_____很小，_______仍然很大，不容忽视。 答案：速度梯度；粘度；内摩擦应力

1-32、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值，即流体流动时的__ 与__ 之比。

答案：惯性力；粘性力 分析：惯性力F?ma??l3l22??lu 2t式中 l --- 几何长度； t --- 时间； t --- 表示因次相等。 粘性力???Sduu??l2??lu dyl惯性力(F)?l2u2lu?∴ ???Re

粘性力(t)?lu?1－33、两个系统的流体力学相似时，压力对惯性力之比亦相等，即_____必相等。

答案：欧拉准数

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分析：由上例，F??lu

222?pf?l2?pf压力(p) ???Eu 222惯性力(F)?lu?u1－34、流体通过转子流量计的压强差是恒定的并与流量大小无关。因此，转子流量计又称______。

答案：恒压差流量计

分析：转子上、下两端流体的压强差 p1?p2?Vf(?f??)gAf

对固定的转子流量计，Vf、?f、Af都是一定的，故(p1?p2)也是恒定的。 1－35、某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为100．6kPa (775mmHg) ，塔顶真空表读数应为_____kPa (mmHg)。

答案：95．3(715)

1－36、为使测量精确，测速管前后应有一稳定段，其长约为____。

答案：（50~100） d

1-37、每千克水经过泵后其机械能增加了约490J，则该泵的扬程为_______。 答案：50mH2O

1-38、活塞往返一次，只吸入和排出液体各一次，这种往复泵被称作_____。 答案：单作用泵

1-39、齿轮泵的流量_____而扬程______。 答案：较小；较高

1-40、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。

答案：往复式；离心式 三、判断题

1-41、流体静力学基本方程式只适用于己于重力场，其他(如离心场)不适用。( ) 答案：对

分析：流体静力学基本方程式推导的前提是重力场，研究的是流体在重力和压力作用下的平衡规律。由于流体处于相对静止状态，所以流体所受的力只有重力（注意：无离心力等）。在使用该方程式时当然离不开推导过程中重力场这一先决条件。 1-42、压强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。（ ） 答案：对

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分析：由流体静力学基本方程式 p2?p1??gh 知 h?p2?p1 ?g 可见，只要注明何种流体（即?一定），就有唯一的一个高度h与压强差p2?p1相对应。

1-43、质量流量一定的气体在管内流动时，其密度和流速可能随温度变化，当质量流速不变。（ ） 答案： √

分析：假如沿管长气体温度升高，则其密度变小，流速增大。但由于密度减小的幅度与流速增大的幅度相同，所以密度和流速的乘积即质量流速不变。这使我们在计算变温气体的雷诺数的时可用质量流速代替流速和密度，即

Re?du?dG从而减去了不少的麻烦。 ?u?1-44、在定态流动中，各截面 …… 此处隐藏：1674字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……