武大水力学习题第4章 层流絮流及水流阻力及水头损失

第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失

1、紊流光滑区的沿程水头损失系数 ? 仅与雷诺数有关,而与相对粗糙度无关。 ? ? 2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。 ? ? 3、紊流中存在各种大小不同的涡体。 ? ? 4、紊流运动要素随时间不断地变化,所以紊流不能按恒定流来处理。 ? ? 5、谢才公式既适用于有压流,也适用于无压流。 ? ? 6、????u'xu'y只能代表 X 方向的紊流时均附加切应力。 ? ? 7、临界雷诺数随管径增大而增大。 ? ? 8、在紊流粗糙区中,对同一材料的管道,管径越小,则沿程水头损失系数越大。 ? ? 9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。 ? ? 10、管道突然扩大的局部水头损失系数 ? 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。 ? ? 11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 ? ?

11、不论是均匀层流或均匀紊流,其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。 ? 12、公式???gRJ 即适用于管流,也适用于明渠水流。 ? 13、在逐渐收缩的管道中,雷诺数沿程减小。 ? 14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 ? ? 15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 ? ?

16、恒定均匀流中,沿程水头损失 hf 总是与流速的平方成正比。 ? 17、粘性底层的厚度沿流程增大。 ? ? 18、阻力平方区的沿程水头损失系数? 与断面平均流速 v 的平方成正比。 ? ?

19、当管径和流量一定时,粘度越小,越容易从层流转变为紊流。 ? 20、紊流的脉动流速必为正值。 ? ?

21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。 ? ?

22、有一管流,属于紊流粗糙区,其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。 ? 23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。 ? 24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。 ? ? 25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。 ? ?

26、当雷诺数 Re很大时,在紊流核心区中,切应力中的粘滞切应力可以忽略。 ? 27、其它条件不变,层流内摩擦力随压力的增大而 ( ⑴ 增大 ; ⑵ 减小 ; ⑶ 不变 ; ⑷ 不定 。

28、按普朗特动量传递理论, 紊流的断面流速分布规律符合 ? ? 1 ? 对数分布 ; ? 2 ? 椭圆分布 ; ? 3 ? 抛物线分布 ; ? 4 ? 直线分布 29、其它条件不变,层流切应力随液体温度的升高而 ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? )。? 1 ? 增大 ; ? 2 ? 减小 ; ? 3 ? 不变 ; ? 4 ? 不定 。 30、其它条件不变,液体雷诺数随温度的增大而 ? ? ? 1 ? 增大 ; ? 2 ? 减小 ; ? 3 ? 不变 ; ? 4 ? 不定 。 31、谢才系数 C 与沿程水头损失系数 ? 的关系为 ? ?

? 1 ? C 与 ? 成正比 ; ? 2 ? C 与 1? ? 成正比; ? 3 ? C 与 ?2 成正比; ? 4 ? C 与 1?成正比 。

32、A、B 两根圆形输水管,管径相同,雷诺数相同,A管为热水,B管为冷水,则两管流量 ? ? ? 1 ? qvA > qvB ; ? 2 ? qvA = qvB ; ? 3 ? qvA < qvB ; ? 4 ?不能确定大小 。 33、圆管紊流附加切应力的最大值出现在 ? ?

? 1 ? 管壁 ; ? 2 ? 管中心 ; ? 3 ? 管中心与管壁之间 ; ? 4 ? 无最大值 。

34、粘滞底层厚度 ? 随 Re 的增大而 ? ? ? 1 ? 增大 ; ? 2 ? 减小 ;? 3 ? 不变 ; ? 4 ? 不定 。

35、管道断面面积均为 A (相等),断面形状分别为圆形、方形和矩形,其中水流为恒定均匀流,水力坡度 J 相同,则三者的边壁切应力?0的相互关系如下,如果沿程阻力系数?也相等,则三管道通过的流量的相互关系如下:? ?

? 1 ? ?0圆 ? ?0方 ? ?0矩 ,qv圆 ? qv方 ? qv矩 ; ? 2 ? ?0圆 < ?0方 < ?0矩 ,qv圆 < qv方 < qv矩 ; ? 3 ? ?0圆 ? ?0方 ? ?0矩 ,qv圆 < qv方 < qv矩 ; ? 4 ? ?0圆 < ?0方 < ?0矩 ,qv圆 ? qv方 ? qv矩 。

36、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的 ? ?

? 1 ? 断面流速分布规律相同 ; ? 2 ? 断面上切应力分布规律相同 ; ? 3 ? 断面上压强平均值相同 ; ? 4 ? 水力坡度相同 。

37、紊流内部结构分区的判别参数是 ? ?

? 1 ? 管壁绝对粗糙度 ; ? 2 ? 管壁相对粗糙度 ; ? 3 ? 粘滞底层厚度与管壁绝对粗糙度之比 ; ? 4 ? 雷诺数 。

38、图示两管道的管长 L 、管径 d 、流量 qv 及水温均相同,但测压管 水面差 h1 >h2 ,则两管糙率 n1 与n2 的关系为? ?

? 1 ? n1 > n2; ? 2 ? n1 < n2 ; ? 3 ? n1 = n2 ; ? 4 ? 无法确定 。 39、谢才系数 C 的量纲是: ? ?

? 1 ? L ; ? 2 ? LT ; ? 3 ? LT; ? 4 ? ? 1? 无量纲量。

?1?1121240、如图A、B二种截面管道,已知二管长度相同,通过流量相同,沿程水头损失系数相同,则二管道的沿程水头损失 ? ?

? 1? hfA ? hfB; ? 2? hfA ? hfB; ? 3? hfA ? hfB ; ? 4? 尚不能确定大小。

41、边界层的外边界线可看成是 ? ?

? 1? 一条流线 ; ? 2? 一条迹线 ; ? 3? 有旋流动与有势流动的分界线; ? 4? 层流与紊流的分界线。

42、紊流附加切应力????u?u?等号右端的负号是由于_____________________________。 xy43、圆管沿程水头损失系数 ? 的影响因素分别是: 层流 ?=f ? ?

紊流光滑区 ?=f ? ?

紊流过渡区 ?=f ? ? 紊流粗糙区 ?=f ? ?

44、水流临界雷诺数可以作为判别流动形态的准则数。圆管流的临界雷诺数Re=_________________,明槽流的临界雷诺数 Re=_________________。

45、在紊流光滑区,沿程水头损失系数 ? 与相对粗糙度无关的原因是______________________________________________________________.。 46、紊流形态可分为三个流区,其判别标准是:光滑区________________,过渡区__________________, 粗糙区 _________________________。

47、底宽与水深均为 a 的矩形断面明渠和边长为 a 的正方形管道中通过水流时,假定水力坡度 相同,试求它 们的边壁切应力之比 ?1?2;再假定沿程水头损失系数 ? 亦相同,求它们的流量之比 qv1/qv2。 (

q?142?; ?1?) ?23q?2348、动力粘滞系数为 ? 的液体在宽度为 b 的矩形断面明渠中作层流运动。已知液体深度为 h ,流速分别方程 v=v0[1-(y/h)2] ,式中 v0 为表面流速。坐标 y 由液面铅直向下。若 ?、b、v0 为已知,求:(1) 断面平均流速; (2) 渠底切应力。 ((1)v=

2u2u0 (2) ?底 =?0 )

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