公用設(shè)備工程師-專業(yè)基礎(chǔ)(暖通空調(diào)、動力)-工程流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)-3.3

流動阻力和能量損失

［單選題］1.紊流阻力包括有()。［2018年真題］

A.黏性切應(yīng)力

B.慣性切應(yīng)力

C.黏性切應(yīng)力或慣性切應(yīng)力

D.黏性切應(yīng)力和慣性切應(yīng)力

正確答案：0

參考解析：全動呈現(xiàn)什么流態(tài)，取決于擾動的慣性作用與黏性的穩(wěn)定作用的相

對強(qiáng)弱。層流各流層間互不摻混，只存在黏性引起的各流層間的滑動摩擦阻

力；紊流時則有大小不等的渦體動蕩于各流層間。因此紊流阻力除了存在黏性

阻力，還存在著由于質(zhì)點(diǎn)摻混、互相碰撞所造成的慣性阻力。因此，紊流阻力

包括有黏性切應(yīng)力和慣性切應(yīng)力。

［單選題］2.變直徑圓管，前段直徑d】=30n)m,雷諾數(shù)為3000,后段直徑變?yōu)閐?

=60mm,則后段圓管中的雷諾數(shù)為()。［2012年真題］

A.1000

B.1500

C.2000

D.3000

正確答案：B

參考解析:連續(xù)性方程的公式為:A1Vl=A2v2o由題意可得,&/d2=30/60=

1/2,則V2/VI=AI/A.2=(di/d2)2=l/4o雷諾數(shù)Re=vd/u,IjjlJRe2/Re.=

(V2/Vi)(d2ub>/dl>-(1/4)X2-1/2.囚此.后段囤管中的田諾效Re2-Rel/2-3000/2—1500.

［單選題］3'一管徑d=32mm的水管，水溫t=10°C,此時水的運(yùn)動粘度系數(shù)v=

1.31X10-6m7s,如果管中水的流速為2m/s,則管中水的流態(tài)為()。［2019年真

題］

A.層流

B.均勻流

C.層流向紊流的過渡區(qū)

D.紊流

正確答案：D

參考解析：雷諾數(shù)作為判別流體的流態(tài)的準(zhǔn)則，管內(nèi)流動以臨界雷諾數(shù)Re=vd/

v=2000為界限：①當(dāng)雷諾數(shù)Re=vd/vW2000時，流態(tài)為層流；②當(dāng)雷諾數(shù)

Re=2000?4000時，流態(tài)屬于由層流向紊流的過渡過程；③雷諾數(shù)Re>4000

時，流態(tài)為紊流。當(dāng)該管雷諾數(shù)Re=2X0.032/(1.31X10^)=48855〉

4000,因此管中的流態(tài)為紊流。

［單選題］5,實際流體運(yùn)動存在兩種形態(tài)：層流和紊流，下面哪一項可以用來判

別流態(tài)？()［2005年真題］

A.摩阻系數(shù)

B.雷諾數(shù)

C.運(yùn)動黏度

D.管壁粗糙度

正確答案：B

參考解析:雷諾數(shù)表示作用于流體微團(tuán)的慣性力與黏性力之比，它可以作為判

別流體的流態(tài)的準(zhǔn)則。管內(nèi)流動狀態(tài)以臨界雷諾數(shù)Rec=vd/v=2000為界限：

①當(dāng)雷諾數(shù)ReW2000時，流態(tài)為層流；②當(dāng)雷諾數(shù)Re>2000時，流態(tài)為紊

流。

［單選題］6.圓管內(nèi)均勻?qū)恿鲾嗝媪魉俜植家?guī)律可以描述為：以管中心為軸的旋

轉(zhuǎn)拋物面，其最大流速為斷面平均流速的()倍。［2005年真題］

A.1.5

B.2

C.3

D.4

正確答案：B

參考解析：圓管層流的斷面流速分布規(guī)律式為：u=［pgj/(4u)］(r()2-

r2)o式中，J為水力坡度；P為密度；U為動力粘度；r為半徑。則由公式可

得，圓管層流的斷面流速呈拋物線分布，其軸線上流速最大，tUx=PgJr°2/(4

U),斷面平均流速u=(ZudA)/=PgJro2/(8u),則圓管中層流的斷面平

均流速等于管軸最大流速的一半，即u.x=2u。

［單選題］7.如圖3-3-1所示，應(yīng)用細(xì)管式黏度計測定油的黏度。已知組管直徑d

=6mm,測量段長l=2m,實測油的流量Q=77cm3/s,流態(tài)為層流，水銀壓差計

3p>>

讀值h=30cm,水銀的密序PHG=13600kg/m油的密度…”以油的運(yùn)動粘度為。,可年謝

B.8.57X10-5

C.8.57義10一6

D.8.57X1()V

正確答案：C

參考解析：計算步驟如下:

①列伯努利方程。如圖3-3-2所示，以管的中心為基準(zhǔn)面，1、2斷面的伯努利

方程為：Pi/(Pg)+vi2/(2g)=p2/(Pg)+V22/(2g)+X(1/d)

(v2/2g)o由于1、2斷面上的流速，則：(p-p2)/Pg=X(1/d)

(v2/2g)o因為Pi=Ps+P油gH,P2=pdP油g(H—h),p〈sub?<[ub>+P水銀

/P2

<sin>gh,所以pl-p2=(水銀一P油)h,即(p水銀一P油)h/p油(1/d)(v/2K).

2-622up

②計算沿程阻力系數(shù)。速度v=4Q/(nd)=4X77X10/(nX0.006)=2.72m/s.則沿程阻力系數(shù)A=2(P水銀一P油)dhg/(Iv>P油)=2X

2

(13600-901)X0.006X0.3X9.8/<2X2.72X901)=0.0336。

③計門簾諾數(shù).題目已告知流態(tài)為層流,則A=64/Re=0.0336.Re=64/0.0336=1904.8.

一62

④計算運(yùn)動枯度。此時雷諾教ReV2300,流態(tài)確實為層流，雷諾數(shù)Re=vd/u,運(yùn)動粘度u=vd/Re=2.72X0.006/1904.8=8.57X10■北。

12

h

A.0.l05m./s

B.0.0525m/s

C.0.21M/S

D.0.115m/s

正確答案:B

參考樨析：管內(nèi)流態(tài)判定的條件參數(shù)為雷諾數(shù)Re,其公式為：Rc=vd/vo圈管內(nèi)流動的臨界雷諾數(shù)Re=2000,可得管內(nèi)層流層斷面平均臨界地大流速

crcr

為：,=Reu/d,代入數(shù)據(jù)得：v=2000X1.31X10-6/0.05=0.052Ws.計算結(jié)果與B項最接近，則答案選擇B。

maxcrmax

［單選睡］9.有一管徑d=25?n的室內(nèi)上水管.水溫t=lOC.試求為使管道內(nèi)保持層流狀態(tài)的崩大流速為多少？（109時水的運(yùn)動癌滯系數(shù)o=1.31X10-

6m2/s>（）〔2008年真題］

A.0.0525

B.0.1050

C.0.2100

D.0.4200

正確答案:B

參考裨析：對于管內(nèi)流動，不同情況的臨界雷諾數(shù)為：①層流,Re=vd/uW2000：：②素流，Re=vd/v>2000.為使管道內(nèi)保持層流狀態(tài),則雷諾數(shù)ReW

2000,因此當(dāng)雷諾數(shù)Re=vd/u=2000時,可得最大流速v=vRc/d=I.31X10-6X2000/0.025=0.105m/st

max

［單近圈］10.用如圖3-3-3所示的裝置測后油的黏性系數(shù)。已知管段長度1=3.6m,管徑d=0.015?,油的密度為P=850kg/m3,當(dāng)流供保持為Q=3.5X10-

5m3八時,測量管液面高度,Ah=27"皿則管的動力拈性系數(shù)為0（提示：管內(nèi)液態(tài)為層流），［2006年真題〕

A.2.22X10-7N?s/m2

B.2.22X10—4\?s/m2

C.2.61X10-6N?s/m2

D.2.22X10-3N*s/m2

正確答案：D

參考用析：沿積水頭損失公式為：h=Ah=X<]/d)[v2/(2g)]?流速v=4Q/(nd2)=4：<3.5X10-5/<3.14X0.0152)=0.198n?/s,A=2gAhd/

f

<lv2)=2X0.027X9.8X0.015/(3.6X0,1982)=0.0562.又因為管內(nèi)液態(tài)為層端,則\=54/Re=64u/(pvd).則動力黏度系數(shù)u=。vd5/64=850X

0.198X0.015X0.0562/64=2.22X10-3N?s/>2.

[單迄即]11.垂白.于圓管軸線的截面上，流體速度的分布0,〔2008年真時]

A.層流時比紊流時更加均勺

B.素流時比層流時更加均勻

C.與流態(tài)沒有關(guān)系

D.僅與網(wǎng)管直徑有關(guān)

正確答案：B

參考裨析：層流為各層質(zhì)點(diǎn)互不摻混、分層有規(guī)則的流動，僅存在粘性引起的各流層間的滑動摩擦阻力：而紊流為流體質(zhì)點(diǎn)互相強(qiáng)烈摻混、運(yùn)動極不規(guī)則的流

動，大小不等的涵體動蕩于各流層間。網(wǎng)管層流速度分布為以管中心線為軸的拋物線分布，與管道直徑、動力粘度、單位長度的沿程損失有關(guān)。與層流相比

較，則管中紊流流層間的?；欤箶嗝媪魉俜植驾^為均勻，紊流的速度分布為時數(shù)分布。紊流和層流時園管內(nèi)流速分布規(guī)律的差異，是由于荽流時流體質(zhì)點(diǎn)相

互漆同使流速分布趨于平均化造成的。

(單這題〕12.輸油管直徑為150?,流量為16.3m，h,油的運(yùn)動粘滯系數(shù)為0.2cm2/s,則1000m管道的沿程損失為(3[2017年真題]

A.0.074a

B.0.74M

C.7.Im

D.74n

正確答案：B

參考粹析：首先需要判斷四流態(tài)，才能“并流動陰力系數(shù).從而兌出沿程阻力.其“律過程如F：

①判斯流態(tài)，源速Y=1Q/(nd2)=1X16.3/(3500X3.14X0.152)=0.256?./s；雷諾數(shù)1｛。=\，(1八=0,256乂0.15/(0.2*10—，1)=1920<2300,所以其流

態(tài)為層流。

②層流流體流動阻力系數(shù)X=64/Re=0.0333。

③沿腿阻力h=X(l/d)?(v2/2g)=0.0333X(1000/0.15)X[0,2562/(2X9.8)]=0.74m,

f

[單選題]13.管的直徑d=1cm,管長為L=4m,水的流量為Q=10cm3/s,沿程阻力系數(shù)為X=0.0348,沿程水頭損失為0.[2013年真跑]

A.2.Dlcm

B.2.85cm

C.1.52cm

D.1.15cm

正確答案:D

參考景析:沿程阻力的公式為:h=X(1/d)[v2/(2g)]=8XQ21/(n2d5g).由題意可得，沿程阻力系數(shù)X=0.0348,流量Q=10-5成/s,管長1=細(xì),

直徑d=0.01m,則h=8X0.0348X(10-5)2X4/(?2X0.015X9.8)=0.0U5m=l.15cm,

[單選圈]14.在閥管直徑和長度一定的輸水管道中，當(dāng)流體處于層流時，隨著田諾數(shù)的墻大，沿出阻力、阻力系數(shù)和沿程水頭損失都將發(fā)生變化，請問下面哪一

種說法正確?0[2005年真題]

R.沿程阻力系數(shù)臧小.沿程水頭損失增大

B.沿程阻力系數(shù)增大.沿程水頭損失減小

C.沿程阻力系數(shù)收小,沿程水頭損失減小

D.沿程阻力系數(shù)不變.沿程水頭損失增大

正確答案：A

參考神析：宙諾數(shù)Re的公式為：Re=ud/v.式中，u為速度：d為圓管直徑：v為運(yùn)動粘度，物性參數(shù).圓管層流沿程阻力系數(shù)入的公式為：'=64/Re.從

公式可以看出，圜管層流的沿程阻力系數(shù)a馬弗諾數(shù)Re成反比，即沿程阻力系數(shù)用雷諾數(shù)增大而戰(zhàn)小。將阻力系數(shù)卜=64/Re,速度u=v加/d代入沿程水頭

損失的公式，則沿程水頭損失h=\(l/d)[v2/<2g)]=M1v2Re/(2gd3).當(dāng)圓管直徑:!和長度1不變時，雷諾數(shù)R。增大時，沿程水頭損失h增大，

ff

[單選題]15.關(guān)于管段的沿程用力，下列哪條是錯誤的描述？(}[2006年真題]

A.沿程陽力與沿程阻力系數(shù)成正比

B.沿程阻力與首段長度成正比

C.沿程阻力與管徑成反比

D.沿程阻力與管內(nèi)平均流速成正比

正確答案：D

參考釋析：沿程水頭損失計算公式為：h=X(l/d)[v2Z(2g)],由公式可得，沿程阻力h〈sub>f與沿程阻力系數(shù).'、管段長度1成正比，與管徑d成反

f

比.沿程阻力與流速關(guān)系式為：h8Vm.在層流區(qū)，m=l,沿程阻力與管內(nèi)平均流速成正比：石素流區(qū),m=l.75~2.0.沿程阻力與管內(nèi)平均流速不成正比.

f

〔單這題]16.如圖3-37所示，常溫送風(fēng)圓形風(fēng)管長30?,阻力系數(shù))\=0.025,要求送風(fēng)量為3500|113/11,已知風(fēng)機(jī)在該流量時可提供的全壓為200Pa,風(fēng)機(jī)出

口變性管阻力系數(shù)C=0.8,風(fēng)管出口阻力系數(shù)C=1.2,合適的風(fēng)管管徑為()mu[2006年次題]

A.250

B.280

C.320

D.360

正確答案：D

參考解析：風(fēng)機(jī)的全壓用來克服系統(tǒng)總阻力,則全壓P=h+h=(Xl/d+C4-4)(PV2/2).速度v=4Q/(nd2)，帶入公式可得：P=(Al/d+C

fj12

<sub>l+C)8PQ2/(?2d4),但考慮到計算/復(fù)雜，本時采用試算的方法。本題中，空氣的闋度。=1.2kg/m3,風(fēng)量Q=36Mm3/h=lm3/s。A項，當(dāng)d=

2

250Ml=0.25m時，P=(0.025X30/0.25+0.8+12)X8X1.2X12/(3.142X0.254)=1246.3Pa.B項，當(dāng)d=280mm=0.2Sm時，P=(0.025X30/0.28+

0.8+1.2)X8X1.2X12/(3.142X0.284)=741.13l?a.C項，當(dāng)d=320nm=0.32m時,P=<0.025X30/0.32+0.8+1.2)X8X1.2X12/(3.142X0.324)

=403.35Pa0D項.當(dāng)d=360m?=0.36m時,P=（0.025X30/0.36+0.8+1.2）X8X1.2X12./<3.142X0.364）=236.71Pa。綜上所述,）項計算的風(fēng)壓與

200Pa城接近，因此蛀合適的風(fēng)管管徑為d=360mn,

［單選題］17.如圖3-3-5所示。過一組35也長的串聯(lián)管道將水泄入環(huán)境中?管道前15m的直徑為50mm（沿程陰力系數(shù)為0.019）.然后管道直徑變?yōu)?5皿（沿

程阻力系數(shù)為0.030）,與水庫連接的管道入口處同部阻力系數(shù)為0.5,其余局部阻力不計。當(dāng)要求保持排水量為l0m3/h時，則水庫水面應(yīng)比管道出口高0%

F2008年立場

15m

35m

圖3-3-5

A.0.814

B.0.794

C.0.348

D.1.470

正確答案：A

金考祥析：以管道中心線為基準(zhǔn)面.計算步驟如下：

①列水庫液面和管道出口斷面伯努利方程：H=v2/<2R>+X1v2/<2dR)+X1v2/(2d<sub>2g)+4v2/g.

2111122211

②計算流速.v=4Q/(nd2)=4X10/(3.14X0.052X3600)=1.415m/s.同理，v=0.629n/s.

12

③代入數(shù)據(jù)求解。H=0.6292/(2X9.8)+0.019：<15X1.4152/(2X0.05X9.8)+0.03X(35-15)X0.6292/(2X0.075X9.8)+0.5X1.4152/(2X

9.8)=0.814m,

［單選題］18.圖3-3-6中自密閉容器經(jīng)兩段串聯(lián)管道輸水.已知壓力表讀數(shù)P=0.IMPa,水頭H=3m,1=100,d=200nm.1=I5m.d=：00皿.沿程阻力系

M1122

B.60

C.62

D.58

正確答窠：B

參考蟀析：以管道中心戰(zhàn)為基準(zhǔn)面，取液面和出LI斷面列伯努利方程：

H+p/(Pg)=(X1/d+€)v2/(2g)+<1+A1/d+U<sub>突縮)v2/(2g)

111進(jìn)12222

對于突然縮小的管道，局部阻力系數(shù)的計算為：^=0,5(i-A/A).當(dāng)流體由斷面很大的容器進(jìn)入管道時，A/A曲近于0,此時U=0.5；U=0.5

2121進(jìn)突縮

(1-A/A)=0.5<l-d2/d2)=0.5X<1-0.12/0.22)=0.375.根據(jù)連續(xù)性方程vA=vA,可褥v=vd<sub>22/d<suh>K/sub>2=v/4,將數(shù)據(jù)代

21211122122

入伯努利方程得：v<sub>2=7.61m/s.Q=vxd2/4=7.61XnX0.12/4=60L/s.

2

［單選題〕19.管道長度不變，管中流動為層流，允許的水頭損失不變，當(dāng)直徑變?yōu)樵瓉淼?倍時，若不計局部損失，流員將變?yōu)樵瓉淼?)。［2017年真題〕

A.3倍

B.9倍

C.27倍

D.81倍

正確答案：D

參考悔析：沿程阻力h=X(1/d)?(v2/2g)=<64/Re)?(1/d)?(v2/2g)=［64u/(vd)］?(1/d)?<v2/2g)=32vl?/(d2g),又v=4Q/(n

f

d2),故h&J<。由公式h變<

fub>=12801u/(nd4g)。因為允許水頭損失不變.則hfl=hsub>f2fub>=128Qlv/(n(14g>形可得.Q2/Q1=<(12ZsubVdl)

4

=81。

［單選題］20.管道長度不變,管中流動為素流光滑區(qū),\=0.3164/Rc0.25允許的水頭損失不變,當(dāng)直徑變?yōu)樵瓉鞩.5倍時,若不計局部損失,流埴將變?yōu)樵瓉?/p>

的0倍。［2011年真題］

A.2.25

B.3.D1

C.3.88

D.5.82

正確答案:B

參考資折：修個管路的能量損失等干各管段的沿桿阻力損失和各局部阻力損失之和。將已知條件卜=0.3164/Re0.25代入沿程阻力損失hf=,\(1/d)

70L的產(chǎn)

.聯(lián)立可得'1V1.再根據(jù)Q=VA,可得：

<v<up>2/2g>.雷諾數(shù)Re=Yd/u,h=h

0二必二胞卜；21

蝴5

=3.01

則當(dāng)直徑變?yōu)樵瓉鞮5倍時，流量將變?yōu)樵瓉淼?.01倍.

［單達(dá)鹿］21.圓管和正方形管道的斷面面積、七:度、靜度系數(shù)、相對粗糙度都相等，且流量相等，當(dāng)管道為層流時,正方形與圓形兩種形狀管道的沿程損失之比

為0,［2016年真題］

A.1.27

B.1.13

C.1.61

正確答案：A

參考褥析：對于邊長為a的正方形,當(dāng)址直徑d=2ab/(a+b)=a,同時.由于正方形和圓形的斷面面積相等，所以；!2=五(d/2)2.得:

。網(wǎng)管和正方形管道的斷面面枳相等,且流量相等,則流速v相鄰。根據(jù)宙諾數(shù)Re=vd/u.當(dāng)管道為層流時,導(dǎo)熱系數(shù)入

64/Re.則沿程阻力的公式為：h=Xlv2/(2dg)=321vv/(d2g)。式中，1為長度：、，為速度：。為運(yùn)動粘度；d為直徑(當(dāng)量直徑)；R為球力加速%

由于削管和正方形管道的斷面面枳和流址相等,則流速v相相等：由題意可得,1、u相等.所以,正方形與圓形兩種形狀管道的沿程損失之比h/h

flf2

(d/d)2=1.27.

［單位逆］22.圖3-3-7中水箱深H,底部有一長為1,、直徑為d的圓管。管道進(jìn)口為流戲型，進(jìn)11水頭損失不計，管道沿程拗失A設(shè)為常數(shù)，hd、A給定，若

B.IKd/X

D.HHd/X

正確答案：C

參考釋析：取液面、管道出口斷面為基準(zhǔn)而，列伯努利方程：H+L=(1+XL/d)v2/<2g).則流量的公式為:

0-苧忸~)

若要保證通過的流量Q隨管長1.的加大而臧小.即流fitQ對管長I?的導(dǎo)數(shù)小于0.則有dQ/dl.V0,解得：1-

HX/d<0.WH>d/X.

門處選或］23.下列哪項措施通常不用于通風(fēng)系統(tǒng)的減阻？(“2005年真題］

A.改央擴(kuò)為漸擴(kuò)

B.增大彎管的曲率半徑

C.設(shè)置導(dǎo)流葉片

D.加入減阻添加劑

正確答案:D

參號曾析：W據(jù)流動阻力形成的原因和影響因素?減小管道中流體的流動阻力有兩條途徑：①改進(jìn)流體外部的邊界,改善邊壁對流動的影響，②改變流體本

身.川在流體內(nèi)部投加極少量的添加劑,使其影響流體運(yùn)動的內(nèi)部姑構(gòu)來實現(xiàn)減Bh但在通風(fēng)系統(tǒng)中加入添加劑可能引起氣流污染.故工程上很少采用.

[單選《8]24.以下哪項措施不能有效減小管道中流體的流動阻力0°[2009年真㈱〕

A.改過流體的外部邊界

B.提島流速

C.減小對流體的擾動

D.在流體內(nèi)投加極少員的添加劑改善流體運(yùn)動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

正隔答案:B

每與解析：對于奈流粗糙區(qū)，層流底層的摩度3更薄.相對粗糙度K/dN6.粗粒的擾動作用成為素流核心中慣性阻力的主要原因，相比較,雷諾數(shù)Re的影響

就可忽略不計，則沿程阻力系數(shù)入=f(K/d).B哽,流動阻力11=[*<l/d)+Uv2/(2g).提高流速對于常流粗糙區(qū)的流體阻力系數(shù)無影響，沿程阻力會

增加，ACD三項,改進(jìn)流體的外部邊界，減小不平整度，減小對流體的擾動以及投放添加劑改善流體運(yùn)動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都可以有效地減小阻力系數(shù),從而減小管

道中流體的阻力。

(單這題〕25.工業(yè)管道的沿程摩擦阻力系數(shù)，在紊液過渡區(qū)隨甯送數(shù)的增加()。

A.增加

B.減小

C.不變

D.不兜確定

正確答案：B

參考解析：在素流過渡區(qū)，沿程摩擦阻力系數(shù)1涓足柯列布?？艘粦烟亟?jīng)驗公式,公式為:

'2.51?A'

3?7dJ從公式中可以看出，沿程用力系數(shù).\法雷諾數(shù)Re的增加而減小。

(單這題)26.水在垂直管內(nèi)由上向下流動，如圖3T-8,相距1的兩斷面內(nèi)測壓管水頭差h,兩斷面的沿程水頭損失h為0。

圖3-3-8

A.h=h

f

B.h=h+l

C.h=l-h

正確答案：A

參考資折：列1斷面和2斷面測壓管處的伯努利方程：z+p/Y=z+p/y+h。因為管道任意一點(diǎn)的測壓管水頭,等于該點(diǎn)相對于基準(zhǔn)面的位巴高度加上

1122f

該點(diǎn)的壓頭值，即位置水頭與壓力水頭之和。因此，測壓管水頭差h=<z+p/Y)-(z+p/Y)=h,即測壓管水頭差h用來克服流動損失h。

22

［單選即］27.管路AB由不同管徑的兩管段組成，d=0.2m.d=0.4m.B點(diǎn)高FA點(diǎn)加。今測得P=30kN/m2,P=40kN/a2.B處斷面平均流速v<sub〉b=

abab

1.5a，s°則水在管中流動方向為O.

A.A流向B

B.B流向A

C.都有可能,不確定

D.都不對

正確答案:B

參考悔析：根據(jù)機(jī)械能的大小判斷水流方向.水流方向為從機(jī)械能人的斷面流向機(jī)械能小的斷10.根據(jù)連續(xù)性方程vA=vA,則丫=vA/A=vd2/d2=

aabbabbabba

1.5X0.42/0.22=&n/ScA斷面的機(jī)械能為：H=>/y+z+v2/<2g)=30X103/(1000X9.8)+0+62/(2X9.8)=4.90m；B斷面的總機(jī)械能為『H

aaaaB>=

8gIK

Pbub>/y+zbub>+vb2/<2g)=40X103/(1000X9.)+1+1.52/(2)=5.19m>4.90m0國此，sub>b>Ha,水流方向從B流向

［單選題］28.網(wǎng)管均勻流動過流斷面上切應(yīng)力分布為0?

A.在過流斷面上是常數(shù)

B.首軸處是零，且與半徑成正比

C.管壁處是零，向管軸線性增大

I).按岫物線分布或?qū)?shù)分布

正確答案:B

參考釋析：半徑為r的同釉圓柱形流體的切應(yīng)力1的公式為：T/T=r/r,即陰管均勻流中，切應(yīng)力i與半徑r成正比。切應(yīng)力在軸觀上為零，在管壁上達(dá)

00

最大旗.此規(guī)律與流態(tài)無關(guān).

［單選圈］29.在園管流中.詼流的斷面流速分布符侖0，

丸均勻規(guī)律

B.百俄變化規(guī)律

C微四級規(guī)律

D.對故曲線規(guī)律

正確答案：D

u=-

參考輝析：采用混合長度理論，對于版管紊流，斷面上的流速的公式為：P\P。其中，y為離圓管壁的距離；B為卡門通用常數(shù)，

可由實驗確定：c為枳分常數(shù),由公式可得,素流的斷面流速分布符合對數(shù)曲線規(guī)律.

〔單選題］30.變直徑管流，細(xì)斷面直徑為d,相斷面直徑d=2d,粗細(xì)面雷諾數(shù)的關(guān)系是0。

121

A.Re=05Re

I.2

B.Re=Re

I2

C.Re=1.5Re

I2

D.Re=2Re

I2

正確答案：D

參考釋析：根據(jù)連續(xù)性方程vA=vA可知，v=vA/A=vd2/d2=4v.因此，粗細(xì)雷諾數(shù)關(guān)系式為：Re/R。=(vd/v)/(vd/v)=

112212212212121122

<v/v<sub>2><d/d)=4X0.5=2.即Rc=2Re.

1I212

［單選胞］31.圓管層流，實測管軸線上流速為4“s,則斷面平均流速為Om/s。

A.4

B.3.2

C.2

D.1

正確答案:C

參考科析：圓管層流的斷面流速分布規(guī)律式為：u=[pgj/)](r2-r2).式中，J為水力坡度：P為密度：U為動力粘度：r為半徑，則由公式可得，

0

網(wǎng)管層流的斷面流速呈拋物線分布,其軸線上流速最大,其中，最大流速u=Pg.Jr2/<4u>,斷面平均流速u=(/udA)/A=Pgjr2/(8u),即即管

max00

中層流的斷面平均流速等于管軸最大流速(管軸線流速)的?半，貝九=0.5u=0.5X-l=2?/s.

■ax

[單選題]32.圓管素流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數(shù)X().

R.與雷諾數(shù)Rc有關(guān)

B.與省壁相對粗糙K/d有關(guān)

s

C.與Re及K/d有關(guān)

s

D.與Re與管長1有關(guān)

正確答案:B

多考評折：流體力學(xué)中所述的光滑區(qū)和粗糙區(qū)，不完全決定于管壁相對粗糙度K/<1,還取決于用IRc有關(guān)的層流底層的厚度6。在光滑區(qū)K；dW5,粗糙度對

ss

紊流核心的流動幾乎沒有膨響：在過渡區(qū)，層流底層變薄，K/d與5相當(dāng)，粗糙開始影響紊流核心區(qū)的流動，加大了核心區(qū)內(nèi)的紊流膿動的強(qiáng)度：在粗糙區(qū)，

s

層流底層更薄，K/<1>S,粗糙的擾動作用成為素流核心中慣性陰力的主要原因，相比較Re的影響就可忽珞不計了，即閥管素流粗糙區(qū)的沿程摩陰系數(shù)人與管

s

壁相時相檢K/d有關(guān)，與Re無關(guān)。

s

[單選題]33.輸油管的直徑d=150nw.流量Q=16.3m3/h.油的運(yùn)動拜度u=0.2c?2/s.試求每千米管長的沿程水頭損失()m.

A.0.074

B.0.74

C.7.4

D.74

正確答案:B

參考釋析：計算步驟如下：

①計算流速.流速v=4Q/‘(nd2)=4X16.3/(3500X3.14X0.152)=0.25&n,/s.

②判所流態(tài)，計算沿程阻力系數(shù)。砧諸數(shù)Re=vd/v=0.256X0.15/(0.2X10-4)=I920V2Q00,則管內(nèi)流態(tài)為層流。層流的沿程阻力系數(shù)計算公式為：卜

=64/Re=64/1920=0.033。

③計算每千米管長的沿程水頭損失,沿程水頭損失的計算公式為：h=入(l/d)[v2Z<2g)]=0.033X(1000/0.15)X[0.2562/(2X9.8)]=0.74m.

f

[單立翹]34.光滑銅管內(nèi)徑d=10mm,平均流速0.1《/s,流體的運(yùn)動黏性系數(shù)為1X10—6m2/s,若管長為10m,則其沿程損失是0。

A.0.<)33

D.0.042

C.0.022

D.0.01

正確答案：A

參考釋析：計克步驟如下：①判斷流態(tài).雷諾數(shù)R?=vd/v=0.1X80"(1X10-6)=1000<2000,則管內(nèi)流態(tài)為層流.②計。沿程阻力系數(shù).層流的沿程

阻力系數(shù)計算公式為：3=64/Re=64/1000=0.064°③計算沿程損失.沿程損失的計算公式為：hf=入(l/d)[v2(2g)]=0.064X(10/0.01)X(0.12/

/

<2X9.8)]=0.033m,

[單選題]35.作用水頭相同的兩管道1、2,兩管的直徑d=2d,沿程阻力系數(shù)相等,長度相同,不計局部損失.則通過的流世關(guān)系為0.

12

A.Q=Q

12

B.Q=2.64Q

12

C.Q=5.66Q

12

D.Q=6,L1Q

12

正確答案：C

參考W析：因為兩管道作用水頭相同，則兩管道汩程損失相同，即卜=.x(1/d)[v2/(2g)]=x(1/d2

f112ub>)[v2/(2g)],則流速關(guān)系式為：

^■=.￡=^2=1414

\\Md、<>=5.66Q.

4'-.因此流量關(guān)系式為：Ql/Q2=(vl/v2)<dl2/d22)=1.411X1=5.66.即Qsub12

[單選題]36.倒形風(fēng)道的直徑為800Hm?風(fēng)量為3