一 流体流动.docx
一、名词解释I、流体流动时产生内摩擦力的性质2、剪应力与速度梯度的关系完全符合牛顿粘性定律的流体3、流场中任意点的流速不随时间变化的流动4、壁面附近存在的较大速度梯度的流体层二、埴空题1、牛领2,剪切力、速度梯度3、层流、湍液4、层流、湍流、外界干扰5,需诺数、4000、湍海、2000.层流6,直管阻力、局部阻力7、/方=0.82max8、层流区、过渡区、湍流区、完全湍流区9、管子、管件、阀门10.跳力系数法、当量长度法三、选择题I、A2、A四、简答题1.答I假设：流体无粘性,在流动过程中无摩擦损失：流体在管道内作稳定流动：在管截面上液体质点的速度分布是均匀的：流体的压力、密度都取在笆截面上的平均值：流体质妣流量为G,管截面积为A,入Jgsi>(<1.m=gAsinfMx=gpAdz作用于微管段流体上的各力沿X方程方向的分力之和为：>A(p+dp)fpAdz=dpg>Ad:流体涌进微管段的流速为小流出的流速为(.u+d1.').液体动武的变化速率为GdU=MUdU合并秣PAUdU=f曲一印,ItkAudu=-AdpgpAdzgdz+*+“du=O对不可压缩流体.为常数,对上式枳分得炉+£+写=常数称为柏努利方程式2、gz+£+号=常数上式表明：三种形式的能设Ur以相互转换,总能盘不会有所增减，即三项之和为一常数3、影响流体流动类型的因素包括流体的流速u、管径d、流体密度p、流体的粘度.u、d、P越大，越小，就越容易从层流转变为湍流。上述中四个因素所现成的货合数群duM,是判断潦体流动类型的准则.这数群称为需诺准数，用RC表示.Rc2(XK),流动类型为层液：ReSUOOO,流动类型为渊流：2000VRc<4(X)0,流动类型不稳定，可能是层流，也可能是湍流，或是两者交昔出现，与外界干扰情况有关，4、(1)观察流体流动的情况：若流体的各质点均做轴向流动,则为层流：着行往向流动.则为湍液.(2)测流体的流速u、拈度M、密度P和管道曲径d,计算ReRUP/HReW2000,流动类鞭为层流：RcN4000,流动类型为油流；2000<Re<4000,流动类型不稳定，可能是层流.也可能是湍流5、层流运动时流体运动速度较微,与管壁磁掩不大，因此阻力、摩擦系数与e无关，卜只与Re有关'层流时，A在粗检管的流动与在光滑管的流动相同。湍流运动时6bX,阻力与层流相似.此时称为水力光滑管.b<,RcTbi质点通过凸起部分时产生潴涡能髭T.五、计尊题1、真空度=大气压强-绝对压强15.5×IO1Pa=90.8X10,Pa-绝对压强n绝对压强=753X10'Pa2,根据流体界力学基本方程式：以气+pt1.gh=P,"+p4tgZ1.+Pyg(Z1.-ZPnG压回山色卫="P3、进口的绝对压强：IOI.3+9I3)=88.3KPa出口的绝时压强：1OI.3+I6O=261.3KPa压强差=进口的绝对压强-出11的绝对H：强=-173KPa4,蒸汽压6.46X1OSPaSP=P1.g%+p水叽+p°'=13560X9.81X0.1+I(XX)×9.81×0.06+IOI(XX)=114890.96Pa故管底压强IJ5XI0'Pa6、深度h5.1m7,19.6kN8、u果汁=2.75m>：U蒸汽=26.2111s9、以A-A'为基准水平面，以下标1、2分别表示机管和细管,不可压缩液体的连续性方程为：MA=JWM=>"=(4>=>，=(-)2.5=2msd20.05在AA，到BB'之间列相努利方程：gZ+a一+C=gZ,+"+%2P2pZ2=O.P=PgI1.Uno52nn22f,2-0.24525-0.12540.025×9.81+跃=0+gh2=>A1-A2=-=0.166229.81-11>j>.a1.5岛度渤1=A-2+=0.19nIOxqn=602kg'hr11、h=2.315n12、经注得水在20C时夕=998.2Kg=.ny5mPasRe=吆=幽生史毕=7矽91.8>4000,则为湍流1.0()5xOT13、运动黏度V=",Re流动类型相同，则Re成=RetIPUV些空包竺=巴=以=0.015/5故水流速度WS%02%*14、0.25倍15.真空度为t5.53×KMPa16、z1.P=959.5×IO3Pa17、6=3572.3W=3.6JtW18、摩擦阻力以能fit损失来表示：z=2-d2流动类型不变，杯变(1) 1.,=21.,tv'=2hf,所以阻力为原来的2倍：(2) d'=2dJ=05h所以阻力为原来的一半；(3) u'=0.5uh=h.所以阻力不变19、 39.06倍20、解：以A、B两处压力表所在截面为A被面和B板面，并以A截面为基准水平面。在两效面向列伯努利方程式：/+以=%+号+%T工忆其中=%，个,与-P-P4一p=930Kgm346ms三0.046s,1.=1.2x10'/：,/)=1.12XIOSc/三25myd.-89-3.5×2三82”三0082m,明三un三u,Zn-Z4三1.6mr=g(Z4-Zn)+P*二-9.8*1.6+(1.2-2"0=70.3(J/Ag)p930解法一1贪图知：90C标准弯头的当M长度为2.6m,.W=3x26=78wk,25+7.8u/.hf三A1二一二二=/0.3Jf0.0822Re=誓=胃*=M£,荏表知：6=0.2mm,=-:-=2.4x10,(182置设油在管道内的流动处于完全曲湾区.代表知=0.025将数据代入，解出u=3.74m,得Re=7I335,此时杏得入'=0.027-U_0.027-0.025二0.0250.0271-0.0270.027再假设入=0.027,带入数据符，u=3,6nVs,得Re=68642,此时杳得人=0.02710.37%<3%故假设成立，u-3.6nVs-u-rfp-3.6×-×0.082'X930-17.67kg/s-63619kg44所以流麻为17.67kgs或63619kgh或68.4m.解法二1查表知：90C标准弯头的G=0.75Yh1.=(+3x0.75)-=70.3J,0.0822140.6304.94+2.25Re4×10-d,sp82×10-j×u×9303“r-19O65u6O2查衣知：=0.2mm.三2.4×10'd82核设油在管道内的流动处F完全湍流区，杳表知=0.025将数据代入，解出u=3.77m,SfRe=71947.5.此时查得=O.O27-U0.027-0.0250.025再假设入=OO27,带入数据得.u=3.6611s,得Re=69823.4,此时查得人'=0.02710.0271-0.0270.027=0.37%<3%故假设成立，u=3.66m'sQU“?d：0=3.66×X0.082：×930三1.7.97kgs=64679kgj所以流量为17.97kgs或64679kg.'h或69.5m,h.21.该泵轴功率为7.5kv完成输送任务所需功率701.kw,故从功率角度考虑，该案能完成输送任务。22、解:取贮酒液面为1.1.',蒸发器人口管内恻为2-2,由伯努利方程可解:gz,+g+w,=gz；+3+*+Z与P2p2由遨意知:Z2-ZI=20m.PI=IXIO5Pa.P2=5×10*Pa.P=IO3Okg,m3.UI=O,u2=udi=57-3*2=51mm=0.051.m代入上式得IW,=147.66+2号+；'1.'z三ky+y1.+1.e=50m,u=qWA=2.18msRe=9.54×IO,t=0.()2mm.d-0.0004Sff1.W=0.0203又因进=0.5所以工儿4HAHJkg147.66+48.48+198.SJ/kgEhJ=60-05uJ=60-0.5'”型网78Ags3600j=19&5X4.58=W0.65Pz=1.4kw23、升一网门时V=2.0mVh;两同门同时打开时V=2.17mVh解：（1开一个阀门的情况：选取蔽面如图所示,根据住I努利方程可知：gz,+3+w,gZ）+3+%P2P2Z1.Z2=6m,P1=P2,UI=O,u2=u,Wc=OJ603.7+7504
