电大《流体力学》形考任务5.docx

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1、1 .管道中液体的雷诺数与（）无关。A.温度B管径C.管长D.流速2 .某圆管直径d=30mm,其中液体平均流速为20cm/s。液体粘滞系数为0.0114cm夕s,那么此 管中液体流态为（）。A.层流B.层流向紊流过渡C.紊流3.等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（）。A.呈抛物线分布B.呈椭圆曲线分布C.呈对数线分布D.呈双曲线分布4 .等直径圆管中的层流，其过流断面平均流速是圆管中最大流速的（）。A.1/3 倍BM倍C.1.0 倍D.1A 倍5 .圆管中的层流的沿程损失与管中平均流速的（）成正比.A.四次方B.三次方C.一次方D.二次方6 .圆管的水力半径是（）。A.d3Q.d/2C.d

2、/4D.d乃7 .谢才公式中谢才系数的单位是（）。选择一项：A. 1/C B. m2/sD,无量纲.判断层流和紊流的临界雷诺数是（）。A.上下临界雷诺数几何平均B.上下临界雷诺数代数平均C.上临界雷诺数D.下临界雷诺数二、判断题试题91 .层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。对.壁面光滑的管道一定是水力光滑管。错.在过流断面突变处一般发生局部水头损失。对.等直径圆管中的层流，其过流断面平均流速是圆管中最大流速的M2倍。 对2 .流体内切应力方向与流体运动方向相同。错.阻力平方区内阻力系数与雷诺数无关。对三、简答题1 .圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？答：层流为抛物线分布,紊流为对数曲

3、线分布.简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数人的变化规律。答：尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数X的变化规律，文字表述或数学公式表述,层流：X 二f（Re）；水力光滑区：入=f（Re）;过渡粗糙区：入=f（Re,K/d）粗糙区（阻力平方区）：入=f（K/d）.写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并说明其层流、紊流的判别标准？答：管流:Re=vd/v Re2000 （紊流）明渠水流：Re=vR/v Re500 （紊 流）.雷诺数的物理意义？它为什么能用来判别流态？答：雷诺数实质是反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不大，而粘性力占主导，受粘性力 的约束，流体质点做规那么运动。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成

4、涡体，当粘性力约束不 了涡体时，流体质点互相掺混，所以用雷诺数可以来判别流态。2 .当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数是增大还是变小？当输水管流量一定时，随 管径加大，雷诺数是增大还是变小？答：当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数增大；当输水管流量一定时，随管径加大, 雷诺数变小。3 .两个不同管径的管道，通过不同粘滞性的液体，它们的临界雷诺数是否相同？答：不一定.能量损失有几种形式？产生能量损失的物理原因是什么？答：有沿程能量损失和局部能量损失两种。一是因为流体具有粘滞性，二是因为固体边界条 件的影响四、计算题（请写出计算过程）1 .有己输油管，管长,管径，油的密度，动力粘滞系数。当通

5、过输油管的流量时，判断 液流的流态，计算输油管的沿程水头损失。答案：层流 沿程水头损失hf=25.74m（油柱）.水管直径，管中水流流速，水温，（1）试判别其流态；（2）假设流速与水温不变，管径 改变为，管中流态又如何？（3）假设流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管直径 为多大？答：查表，求运动粘滞系数，计算雷诺数判别流态。答案：层流（2）同上答案：紊流 （3）设雷诺数等于2000,求管径。答案：d=13.06mm.有一圆管，在管内通过的水，测得通过的流量为，在管长15m的管段上测得水头损失为 2cm,试求该圆管内径d。答：（1）设管中水流为层流，推导出沿程阻力系数入表达式并代入数据；

6、（2）将上式再代 入达西公式hf=入l/d*v2/2g并化简，代入数据求管径。答案：d=14.2mm.水管直径，管中水流流速，水温，试判别其流态。答：紊流.凝土明渠中水流为均匀流，水力坡度，明渠底宽为，水深，粗糙系数，计算明渠中通过 的流量（分别用曼宁公式和巴氏公式计算）。答：此渠道为矩形渠道， 计算出水力要素：面积A,湿周，水力半径R,用曼宁公式 和巴氏公式计算谢齐系数C, 谢齐公式计算流速； 计算量答案：Q=2.7mVs （用曼宁 公式计算）Q=3.03mVs （用巴氏公式计算）.水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。，管道的当量粗糙度，水温 为。假设管道的出口流速，求（1）水位H；

7、 （2）绘出总水头线和测压管水头线。答：（1）计算管中的雷诺数判断流态（第1条管道在水力光滑区，第2条管道在紊流粗糙 区）。（2）用经验公式计算沿程阻力系数入（3）两管联接处为突然放大的局部阻力系数, 进口局部阻力系数C=0.5 （4）沿程阻力系数人选取公式有别，结果可不同。答案：H=12.93m 7.某一水池，水位恒定，通过一根管径、管长的管道，水池水面和管道出口高差，管 道上有两个弯头，每个弯头的局部阻力系数，管道进口是直角进口（）管道全长的沿程阻力 系数，试求通过管道的流量。答：管道作用水头等于沿程水头损失与局部水头损失之和。沿程阻力系数、局部阻力系数已 知，可用公式直接求解。答案:q=10.94l/s