流体复习题

3、静止流体中任一点压力的特征是 大小与作用方位无关，与到自由面高度有关 4、实际液体的最大真空度不能超过当地大气压减去 当地大气压减去饱和蒸汽压 5、若流体参数仅与空间坐标x y有关，该流动是 二维流动 1、离心泵和风机的叶片安装有三种形式。前弯、径向、后弯

2、流体力学中所涉及的四个基本单位是。质量、长度、时间、温度 3、要想获得水泵在全流量下的特性，只有降低。测地高度

4、层流状态下，流体分层流动，流层间只有粘性摩擦而无 动量交换。 5、雷诺实验中由紊流转为层流时的流速比层流转为紊流时的流速 慢 6、压缩系数小于0时，体积与压力的变化方向相反 7、D型泵的结构特点为离心泵。单吸、多级、分段式

8、轴流式风机的叶轮是用来实现 转化为 的部件。机械能、流体能量 9、水泵不发生汽蚀的条件是实际装置的汽蚀余量大于泵的允许汽蚀余量 10、《煤矿安全规程》规定：矿井主通风设备必须具有反风功能，返风量不得低于正风量的 60%

6、粘性流体数学处理较难，常采用的方法是实验方法

7、伯诺里方程中u2/2g的能量意义是 单位重量流体所具有的动能 8、离心水泵和风机叶片的安装形式有 前弯、径向、后弯 9、《煤矿安全规程》要求，备用水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的 70% 10、空压机的指示功率是指汽缸内 的功率。活塞加于气体 1、温度升高时，液体的粘性降低，气体的粘性增加。 （ ）T 2、伯诺里方程中Z、P/、2/2g都是长度量纲。 （ ）T

3、等压面永远是水平面。 （ ）F

4、在流场中，每个质点都是空间坐标和时间的连续函数。 （ ）F 5、贮水器中水位不断变化的孔口出流属于定常流动。 （ ）F 6、轴流通风机的特性曲线是通过实验测得的。 （ ）T 1、液体与气体性质不同是因为分子间距离不同。（ ）T 2、流体的压缩性是指流体受压体积缩小的性质。（ ）T 3、流体静压力方向沿作用面法线方向。（ ）F 4、流线在定常流动中可以相交。（ ）F

5、网路特性是气体经过网路时，其流量和所需压力的关系。（ ）T 6、以水力直径di作为特征长度时，有压流的临界雷诺数为2000。（ T 7、若想拆除一个叶轮调节多级泵扬程，只能拆除最后一级或中间一级。（ ）T 8、离心风机全部采用后弯叶片叶轮。（ ）F 9、水泵在启动前注满水是必要环节。（ ）T

10、研究流体在轴流风机叶轮中的运动时，利用的是平面坐标。（ ）F

7、活塞式空压机的理论排气量是每分钟吸入的气体量。 （ ）T 8、解决通风机机壳过热的方法是：停机，待冷却后再启动。 （ ）T 9、水泵停止时，应先关闭排水闸阀，然后再停电机。 （ ）T 10、排水管堵塞时，泵的压力表读数比正常值小。 （ ）F

1、恩氏粘度：在一定温度下，取200立方厘米的被测液体在自重作用下，从圆桶中经过直径为2.8毫米的小孔流量所需时间于20摄氏度相同体积蒸馏水流过时间之比。 2、流管：在流场中做一条不与同一流线重合的封闭曲线，则通过该曲线上所有点的流线组成管状表面。

3、体积流量：单位时间内通过过流断面的流体体积4、单位体积的气体在风机中所获得的总能量。 4、风机的全压：

5、水泵的工况点：水泵的压头特性曲线与管路特性曲线交点M简称工况点。 1、简述减弱水击的措施。答：（1）在靠近可能产生水击的地方装设蓄能器或安全阀，以缩小水击波影响的范围或释放部分水击能量；（2）尽量使阀门动作平缓；（3）在管道上安装调压塔。

2、简述主水泵房布置在井底车场附近的优点。答：（1）运输巷道的坡度都向井底车场倾斜，便于矿水沿排水沟流向水仓。（2）排水设备运输方便。（3）由于靠近井筒，缩短了管路长度，不仅节约管材，而且减少了管路水头损失，同时增加了排水工作的可靠性。（4）在井底车场附近，通风条件好，改善了泵与风机的工作环境。（5）水泵房以变电所为邻，供用线路短，减少了供电损耗，这对耗电量很多，运转时间又长的排水设备而言，具有不容忽视的经济意义。

1、管道直径d=100mm，输送水的流量Q=0.01m3/s，水的运动粘度=1×10-6m2/s，求水在管中的流动状态。若输送=1.14×10-4m2/s的石油，保持前一种情况下的流速不变，其流动状态是否发生改变？

1、 泵的扬程：单位重量的液体在泵内所获得的总能量。

2、 迹线：流体质点的运动轨迹。3、非定常流动：流场中各点的流动参数随时间变

化的流动。 4、汽蚀：水泵运转时，由于某种原因泵内局部位置的水发生汽化，析出大量的汽泡。随水的流动，被带到高压区，突然凝聚，体积突然收缩，高压区出现空穴。于是四周的高压水以很大的速度去填补空穴，产生巨大的水力冲击力，,局部压力高达几百兆帕,破坏了金属表面。

1、离心式泵有哪些主要部件？各起什么作用？叶轮:将原动机的机械能传递给液体,使液体的能量增大

吸水室:将吸水管内液体以最小阻力损失均匀地导向叶轮

压出室:将叶轮中流出的液体汇聚起来导引至泵的排出口,并使部分动能转变为

压力能

填料函:防止空气进入泵内,使吸上真空度降低,通过压紧填料进行密封

2、风机的转速符合要求，但压力过高，流量减小，这种现象的产生原因是什么？（1）风机转向错误；（2）气体温度过低或含有杂质,使气体重度增大；（3）进风管或出风管堵塞；（4）叶轮入口间隙过大或,叶片严重磨损；（5）风机轴上的叶轮松动；（6）导向器装反；（7）风机选择时压力不足。、

1、有一台3BA---6A水泵铭牌参数为H=37.5m,Q=50m3/h,n=2900r/min,

η=60%,现用此泵排γ=21000N/m3的化学浆时，水泵的转速不变，求水泵应配用的电动机功率？（电动机的安全系数K=1.15）例题

如图水沿渐缩管道垂直向上流动。已知d1=30cm，d2=20cm，表的压力P1=19.6N/cm2，P2=9.81N/cm2，h=2m。若不计摩擦损失，试计算其流量。(水的重度按97N/m3)

1、流线；同一时刻流场中连续各点的速度方向线

2、定常流动；流场中各点的流动参数与时间无关的流动

3、无旋流动：在整个流场中各处的流体微团均不绕自身的旋转运动 4、风机的全压：单位体积的气体在风机内所获得的总能量

5、汽蚀余量：在水泵进口处，单位重量的水所具有的大于饱和蒸汽压的剩余能量。 1、简述离心式风机的主要零部件及其作用。答：离心式风机有进口集流管，叶轮，蜗壳和传动轴组成。叶轮：是离心式风机的关键部件，给流体增加能量。集流器：作用是保证气流均匀的充满叶轮进口，减小流动损失和降低进口涡流燥声。蜗壳：将叶轮出口的气体汇集起来，导至风机的出口，并将气体的部分动能转变为静压。传动轴：将电机的机械能传递给叶轮，使叶轮给流体增加能量。

2、简述离心式水泵工作原理。答：当叶轮随主轴旋转时，叶片间的液体也随叶轮旋转获得能量，从叶片之间的开口处甩出，进入机壳，通过出液口排出。叶片间液体被甩出后，叶轮中心部分的压力就降低，当压力降低到能将外部液体吸入时，吸入的液体就能从轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就能连续输出有压液体。

1、如图一垂直向上流动的水流，设流束截面保持圆形。已知喷嘴直径d1=25mm，喷嘴出口流束1=12m/s。问在高于喷嘴4m处，水流的直径为多少？忽略损失。

2、有一台3BA---6A水泵铭牌参数为H=37.5m,Q=50m3/h,n=2900r/min,

η=60%,现用此泵排γ=21000N/m3的化学浆时，水泵的转速不变，求水泵应配用的电动机功率？（电动机的安全系数K=1.15） 、

1、流体可分为 和 ，其主要特征是 液体、气体 ，具有流动性 2、度量流体粘性大小的物理量是 和 。动力粘度、运动粘度 3、流体静压力的作用方向是 沿其作用面的内法线方向 4、粘性流体所受的阻力有 阻力和 阻力。沿程 局部

5、若流动参数与三个空间坐标x、y、z有关，该流动是、三维流动 1、流体力学主要研究流体的 机械运动规律

2、流体的膨胀性是指流体 的性质。温度升高体积增大

3、紊流状态下，流层之间除了有粘性摩擦外，还存在 动量交换 4、不可压缩平面势流中同时存在势函数和流函数

5、温度升高时，液体的粘度，气体的粘度 降低 增大

6、局部阻力损失在总的阻力损失中所占比例不足5%的管道系统是水力长管 7、B型泵的结构特点为 离心泵 。单吸、单级、悬臂式

8、轴流式风机扩散器的作用是将流体的动能部分地转换为压力能 9、当泵内有气时，压力表的读数比正常值 小 10、流体的平衡微分方程是小

6、理想流体是指 无粘性流体

7、多级泵采用减少叶轮数调节工况点时，只能拆除 一级叶轮。最后或中间

8、200D43×3型泵型号的意义是 吸入口直径200mm，单吸多级分段式，单级额定扬程为43m，3级

9、《煤矿安全规程》要求工作水泵应能在20小时内排出矿井 小时的正常涌水量24 10、空气压缩泵设备的动力是 压缩空气 1、流量越大，惯性越大，运动状态容易改变。（ ）F 2、水泵启动前不需要注满水。（ ）F 3、绝对压力以一个大气压为度量标准。（ ）F 4、在流场中，每个质点均有确定的速度和压力。（ ）T 5、转速不变，离心式水泵吸水管中的流体是定常流。（ ）T 1、连续介质的宏观物理量在流场中是连续分布的。（ ）T 2、一般流体工程中必须考虑液体的膨胀性。（ ）F 3、静止液体中任一点压力的作用线垂直向下。（ ）F 4、离心式水泵全部采用后弯叶片叶轮。（ ）T

5、雷诺实验中，当流速介于上下临界流速之间时，是紊流的可能性大。（ ）T 6、以水力直径di作为特征长度时，无压流的临界雷诺数为2000。（ ）F 7、压缩系数小于0时，体积与压力的变化方向相同。（ ）F 8、要想获得水泵在全流量下的特性，只有降低测地高度Hc。（ ）T 9、水泵吸水管堵时真空表读数比正常小，压力表读数比正常大。（ ）F 10、任何一种能使风机特性发生改变的措施都可作为风机调节的方法。（ ）T

6、离心水泵全部采用后弯叶片叶轮。（ ）T 7、空压机的实际排气量大于理论排气量。（ ）F

8、轴流通风机的特性曲线是通过实验测得的。 （ ）T 9、水力最佳断面不等于最经济断面。（ ）T 10、水泵排水管破裂时，真空表读数上升。（ ）T

1、流体的内摩擦力：当流体相邻质点（或层）有相对移动时，其间产生的摩擦力。 2、迹线：流体质点的运动轨迹

3、明渠均匀流：渠槽断面的形状及渠槽坡度沿程不变的定常明渠流 4、基元叶栅：由相同叶型的等距离排列而成无限薄叶型系列。 5、水力长管：局部损失在总损失中所占比例小于5%的管路

1、简述水泵的汽蚀现象及其危害。答：水泵运转时，由于某种原因泵内局部位置的水发生汽化，析出大量的汽泡。随水的流动，被带到高压区，突然凝聚，体积突然收缩，高压区出现空穴。于是四周的高压水以很大的速度去填补空穴，产生巨大的水力冲击力，,局部压力高达几百兆帕,破坏了金属表面的现象。其危害是对金属表面产生机械剥蚀；化学腐蚀；电解作用；使水泵产生噪声和震动；破坏液体的流动规律，出现断流。

2、简述Z+P/+2/2g=C的能量意义。答：Z表示单位重量流体的位能，P/γ表示单位重量流体的压力能，u2/2g表示单位重量流体的动能。单位重量流体的位能、压力能和动能可以相互转化，但总和不变。

1、管道直径d=100mm，输送水的流量Q=0.01m3/s，水的运动粘度=1×10-6m2/s，求水在管中的流动状态。若输送=1.14×10-4m2/s的石油，保持流速不变，其流动状态是否发生改变？

2、有一台3BA---6A水泵铭牌参数为H=37.5m,Q=50m3/h,n=2900r/min,

η=60%,现用此泵排γ=21000N/m3的化学浆时，水泵的转速不变，求水泵应配用的电动机功率？（电动机的安全系数K=1.15）

1. 一盛水封闭容器，容器内液面压强po=80kN/m2。液面上有无真空存在？若有，求出真空值。

解：p105Pa>p105a1.0100.8Pa，即存在真空 2分 真空值p5Vpap00.2110Pa 3分

2. 如图，用U型水银测压计测量水容器中某点压强，已知H1=6cm，H2=4cm，求A点的压强。

解：选择水和水银的分界面作为等压面得

pa1(H1H2)pA2H2 2分

故A点压强为pp5Aa1H1H2(12)1.1410Pa 3分

（难）3. 如图示两容器底部连通，顶部空气互相隔绝，并装有压力表，p1＝245kPa，p2＝245kPa，试求两容器中水面的高差H。

解：由p1p2H 1分 Hp1p2(245145)103Pa1000kg/m39.8m/s210.2m 4分 4. 水压机是由两个尺寸不同而彼此连通的，以及置于缸筒内的一对活塞组成，缸内充满水或油，如图示：已知大小活塞的面积分别为A2，A1，若忽略两活塞的质量及其与圆筒摩阻的影响，当小活塞加力F1时，求大活塞所产生的力F2。

解：由

p1Ap2A 2分 12FF1A22A 3分 2

5.如图示高H=1m的容器中，上半装油下半装水，油上部真空表读数p1=4500Pa，水下部压力表读数p2=4500Pa，试求油的密度。

解：由题意可得pabspap1，pabsgH2H2p2 3分 pH2pabs解得gH2836.7kg/m3 2分

2（中）6. 用两个水银测压计连接到水管中心线上，左边测压计中交界面在中心A点之下的距离为Z，其水银柱高度为h。右边测压计中交界面在中心A点之下的距离为Z+Z，其水银柱高为h+h。（1）试求h 与Z的关系。（2）如果令水银的相对密度为13.6，Z=136cm时，求h是多少？

解：（1）分别取左边测压计中交界面为等压面得，

pa1h2pApA 2(zz)pa1(hh)解得h与Z的关系为：2z1h 4分 （2）当Z=136cm时，h2z10cm 1分 17. 若某种牌号的汽油的重度为7000N/m3，求它的密度。 解：由g 2分

7000N/m39.8m/m714.29kg/m3 3分

g28. 已知水的密度=997.0kg/m3，运动黏度=0.3×10-6m2/s，求它的动力黏度。

解： v 2分 997.0kg/m30.3106m2/s8.9104Pas 3分

（难）9. 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

dudyuy0.250.5103500s1 2分 由牛顿切应力定律dudy，可得两块平板间流体的动力黏度为 dydu4103Pas 3分

（中）10 重度γoil=8.82kN/m3的重油，沿直径d=150mm输路流动，现测得其重量流量QG=490kN/h，问它的体积流量QV及平均流速v各为若干？

解：体积流量QGvQ490kN/h8.82kN/m355.56m3/h, 2分 平均流速 vQv155.d243600560.2151/4360.08073m / s 3分 （难）11. 如图所示，水流过长直圆管的A、B两断面，A处的压头比B处大45m，试问：(1)水的流动方向？(2)水头损失hf？设流动不可压，一维定常流，H=50m。（压头为p/γ）

22解：（1）假定流体从A到B，伯努利方程zp1121up2gz2u22ghf 2分

流动不可压缩，一维定常流，则zp11z2p2hf 1分

水头损失hfz1z22p1p5m<0，则表明流体的流动是从B到A

1分

（2）水头损失hf=5m 1分 （中）12. 水银压差计连接在水平放置的汾丘里流量计上，如图。今测得其中水银高差h=80mm,已知D=10厘米，d=5厘米，汾丘里流量计的流量系数μ=0.98。问水通过流量计的实际流量为若干？

解：由文丘流量计流量公式QAu2gh11A12(21)得 2分 d11QA2gh2D22gh2312(1)2(1)0.0201m/s 1分 d114d11其中2A1Dg13.6dA()24， 213.6 1分 2d2211g11实际流量为Q'Q0.06370.980.0205m3/s 1分