(11.2.3)-3 流體流動概述化工原理課件

1、雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義是什么？【答】表示流體流動過程中慣性力與黏性力之比。2、流體流動類型分為哪幾種？本質(zhì)區(qū)別是什么？判斷流動類型的雷諾數(shù)范圍是什么？【答】流動類型分為層流和湍流兩種。本質(zhì)區(qū)別：層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。范圍：Re<20003、滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。A.湍流的流速大于滯流的B.湍流的Re值大于滯流的C.滯流無徑向脈動，湍流有徑向脈動D.湍流時邊界層較薄－【答】C4、雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達式為_______________。當(dāng)密度ρ＝820kg.m-3，粘度μ=3cP的某物質(zhì)，在內(nèi)徑為d=100mm，以流速為2m.s-1在管中流動時，其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于__________，其流動類型為_____?！敬稹縍e=duρ/μ；5.47×104；湍流當(dāng)密度ρ＝820kg.m-3，黏度μ=3cP的某物質(zhì)，在內(nèi)徑為10mm，以流速0.5m.s-1在管中流動時，其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于__________，其流動類型為_______?！敬稹?.37×103；層流當(dāng)20℃的甘油（ρ=1261kg.m-3，μ=1499厘泊），在內(nèi)徑為100mm的管內(nèi)流動時，若流速為2.0m.s-1時，雷諾數(shù)Re為__________，流體的流動型態(tài)為__________?！敬稹?68.25；層流雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達式為______________。當(dāng)密度ρ＝1000kg.m-3，黏度μ=1厘泊的水，在內(nèi)徑為d=100mm，以流速為1m.s-1在管中流動時，其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于_________，其流動類型為_________?！敬稹縍e=duρ/μ；105；湍流流體在圓形直管內(nèi)作定態(tài)流動，雷諾準(zhǔn)數(shù)Re＝1500，則其摩擦系數(shù)應(yīng)為()。A.0.032 B.0.0267 C.0.0427 D.無法確定【答】C分析：5、某長方形截面的通風(fēng)管道，其截面尺寸為30×20mm，其當(dāng)量直徑de為______.【答】de某長方形截面的通風(fēng)管道，其截面尺寸為50×40mm，其當(dāng)量直徑de為______.【答】44.4mm套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于__________，潤濕周邊等于__________，當(dāng)量直徑等于__________?！敬稹喀?d12πd1+de=6、穩(wěn)定流動的定義是______________________?！敬稹苛鲃訝顩r不隨時間而變。流體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，任一截面處的流速、壓強等________變化?！敬稹坎浑S時間7、某石油化工廠用φ108×4mm的鋼管每小時輸送原油38噸，油的密度為900kg.m-3，黏度為0.072Pas，此時Re為__________，流型為__________?！敬稹?868；層流mRe=8、密度為1000kg.m-3的清水，在圓形導(dǎo)管（Φ57×3.5mm）內(nèi)以3600kg.h-1的流量流動，它的體積流量與流速分別為（）。A.0.001m3.s-1和0.51m.s-1B.0.01m3.s-1和0.051m.s-1C.0.1m3.s-1和0.051m.s-1D.0.001m3.s-1和0.0051m.s-1【答】Am→u=0.51m/s→V=uA=9、根據(jù)雷諾實驗，流體在圓管中作穩(wěn)態(tài)流動時，一般認為滯流時的雷諾準(zhǔn)數(shù)是（）。A.Re<2000B.Re>4000C.2000<Re<2300D.2000<Re<4000【答】A10、在穩(wěn)定流動過程中，流體流經(jīng)各截面處的體積流量相等。（）【答】×11、當(dāng)輸送流體的管徑一定時，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（）【答】×12、在相同設(shè)備條件下，密度越大，粘度越小的流體越容易形成湍流狀態(tài)。（）【答】√13、經(jīng)過大量實驗得出，雷諾Re<2000時，流型肯定是層流，這是采用國際單位制得出的值，采用其他單位制應(yīng)有另外數(shù)值。（）【答】×14、在常溫下輸送水，若管徑一定，流量增大一倍，雷諾準(zhǔn)數(shù)增加多少？若流量一定，管徑增大一倍，則雷諾準(zhǔn)數(shù)又如何變化？【答】V＝（π/4)d2u，u'=2u→Re=duρ/μ，Re'增大一倍V＝（π/4)d2u，u'=u/4→Re'=Re/2，Re'減小一半15、說明流速、體積流量、質(zhì)量流量的單位以及他們之間的關(guān)系。【答】流速u，m/s；體積流量V，m3/s；質(zhì)量流量m，kg/sV=uA；m=Vρ=ρuA16、什么是穩(wěn)定流動和不穩(wěn)定流動？【答】流體在管道中流動時，任意截面處的流體流速、壓強、密度均不隨時間而變化，稱為穩(wěn)定流動。反之，上述物理量隨時間而變化，則稱為不穩(wěn)定流動。17、何謂層流流動？何謂湍流流動？用什么量來區(qū)分它們？【答】層流：流體質(zhì)點無返混，呈現(xiàn)規(guī)則流動，在管中的流速分布為拋物線，平均流速是最大流速的0.5倍。湍流：流體質(zhì)點有返混和徑向流動，平均流速是最大流速的0.8倍。以Re來區(qū)分，Re<2000為層流，Re>4000為湍流。新增：1、流體在直管內(nèi)流動造成阻力損失的根本原因是__________，直管阻力損失體現(xiàn)在__________?！敬稹苛黧w的粘性；靜壓能減小2、內(nèi)徑為27mm的自來水管其設(shè)計輸水能力宜為（）。A.0.2m3/hB.3m3/hC.20m3/hD.200m3/h【答】B圓形直管內(nèi)徑d=100mm，一般情況下輸水能力為（）。3m3/hB.70m3/hC.260m3/hD.90m3/h【答】B，水的流速1-3m/s，則體積流量為28.26-84.78m3/h。3、空氣在內(nèi)徑一定的圓管中作定態(tài)流動，若空氣的質(zhì)量流量保持不變，當(dāng)溫度升高時，雷諾數(shù)將（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定【答】B分析：ρ=pM/RT，T↑，則ρ↓。m=ρuA，m，A不變，所以u↑，4、請選擇下列流體在管路中的常用流速：（1）水及低粘度液體（）；（2）一般常壓氣體（）；（3）粘性較大的液體（）。A.1～3m/sB.0.5～1m/sC.10～20m/sD.40m/s以上【答】A；C；B5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運動粘度為9×10-5的燃料油，若保持油品作層流流動，則最大流速不能超過?！敬稹?.14分析：運動黏度=黏度/密度=90，2000=0.158×u/9×10-5，則u=1.14m/s6、圓管中有常溫下的水流動,管內(nèi)徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為15.7kg/s，其體積流量為，平均流速為?！敬稹?.0157m3/s；2.0m/s7、單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為（）。A.流速B.流線C.流量D.流函數(shù)【答】C單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的（）稱為流速。A.寬度B.高度C.距離D.直線【答】C8、流體在管內(nèi)作（）流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動。A.層流B.湍流C.過渡流D.漩渦流【答】A流體在管內(nèi)作（）流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動。A.層流B.湍流C.過渡流D.漩渦流【答】B9、流體在圓管內(nèi)（）流動時