题库2 流体流动计算题及答案
一.计算题
1.(10分) 题号:1262 第1章 知识点:420 难度:容易 水平串联的两直管1、2，管径d
=d
/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的
雷诺数(Re)=1800，今测得某流体流经管道1的压强降为(m液柱)，流经管道2的压强降为64(m液柱)，试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。 *****答案***** d=d∴Re
/2 u
=4u
Re=
/Re=（d
u
ρ/μ）·μ/（d
u
ρ）=1/2
=900 λ=64/Re
∴λ2 = △p/△p=λ2(l=2(l∴l
/d
)(u
/4)
/2)ρ/[λ1(l/(100/d
)u/d
)(u=l
/2)ρ] /(16×100)
/2d)(u
=16×100×=160m
2.(10分) 题号:1263 第1章 知识点:100 难度:较难 以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力Ph
=，h=, h
。已知各液面标高分别为h
)(表压)
=，h
=，
=。求此密闭容器水面上方的压强P
*****答案*****
按表压计算，Pa=0 P P=P P
+ρg(h
-h -h
=ρg(h1 -h2 ), P
+h
-h
)
=P
)=ρg(h-h )
=P-ρg(h
=× =本题目有题图titu019
3.(10分) 题号:1264 第1章 知识点:230 难度:中等
水在管内流动，截面1处管内径为，流速为，由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为 。若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m *****答案*****
1-1′、2-2′间列柏努利方程式: Z+u p u u u p
-p
/2g+p=ρg(u
/d
/ρg =Z/2g-u
+u
/2g+p
/ρg+hf ① /2-u
/2)
/2g)=ρ(u
/u=d=×=代入① -p
=ρ(2
/2)=
∵p-p=ρgh
)/ρg =1875/(1000×=
∴h=(p-p
本题目有题图titu020
4.(12分) 题号:1265 第1章 知识点:340 难度:中等
水塔供水系统，管路总长L m(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定供水量V m
.h
。当忽略局部阻力损失和动压头时，试导出管道最小直径dmin的计算
.h,λ=，求d
式。若L=150m， H=10m,V=10m*****答案*****
在1-1′与2-2′间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面 (Z-Z 由 p
-p)+(p
-p
)/ρg=hf =λ(L/d)u-Z
=H
=Vh /[3600(πd) gH)
代入数据：
/4)]代入上式 /2g
=0 Z
∴H=λ(L/d)u/2g 而u
π
gdπ
H=λ(8Vh L/3600 => d=λ(8LVh
/3600
π
∴d=[λ(8LVh /3600gH)]
d=[×(8×150×10/3600 ==
本题目有题图titu021
×π××10)]
5.(10分) 题号:1266 第1章 知识点:430 难度:中等 一输油管，原输送ρ
=，μ
=泊的油品，现改输送ρ
=，μ
=泊的另一油品。
若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf不
变,则输送的油量(质量流量m*****答案***** 64/R u u
（l/d).(u).u=u=μ
uρ
=u/ρ/μ
)有何变化(用百分数表示)
/2)=64/R/(dρu
(l/d).(u).u
/2)
/(dρuu/ρ
ρ
∴u/u
=×880/×900= 输油量比原来增加%
6.(10分) 题号:1267 第1章 知识点:340 难度:中等 密度为，粘度为1cp的水，以10m
.h
(表压)，若管路的局部阻力可略去不计，
-1×10
时, λ=Re
)
问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa (Re=3×10*****答案*****
u=V/(πd/4)=10/(3600×π×∴p p
/ρ=p/ρ+ λ(l/d)(u=p-λ(l/d)(ρu
/2) /2)×1000
/2)
/4)=由柏式： Z
=Z u=u
=××10×(100/× =×10
(表压)
7.(10分) 题号:1268 第1章 知识点:420 难度:中等
某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化 *****答案*****
根据泊氏方程：-△p=32uμl/d已知：d=2d则：u/u
=d /d=32u=32u
=lμμ
=(2dll u
/d/d=u)/d
=4 即：u
=u
/4
以及：(π/4)d
u
=(π/4)d
u=Vs
原工况：-△p现工况：-△p∵μ
/4 d=2d
=μ l
将上述各项代入并比较： 现/原:△p/△p
=[32×u
×μ
×l/d
]=1/16
答：因摩擦而引起的压降只有原来的1/16
8.(12分) 题号:1269 第1章 知识点:340 难度:中等 用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 吨. h
,高位槽中液面比油池中
液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 430m,进出口阻力不计。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为, 粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。 *****答案*****
对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程：