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(五) 流动阻力和能量损失
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1 、 单项选择题
圆管有压流中紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与下述哪些因素有关?
A : 与相对粗糙度Δ/d有关
B : 与雷诺数Re有关
C : 与相对粗糙度及雷诺数均有关
D : 与雷诺数及管长有关
正确答案: A
解析:
提示:参看尼古拉兹实验一节。
2 、 单项选择题
有压圆管均匀流的切应力τ沿断面的分布是:
A : 均匀分布
B : 管壁处是零,向管轴线性增大
C : 管轴处是零,与半径成正比
D : 按抛物线分布
正确答案: C
解析:
提示:均匀流基本方程为τ=γRJ。
3 、 单项选择题
谢才公式 仅适用于什么区?A : 紊流粗糙区(即阻力平方区)
B : 紊流光滑区
C : 紊流过渡区
D : 流态过渡区
正确答案: A
解析:
提示:参阅谢才公式有关段落。
4 、 单项选择题
某一圆形有压油管的直径为d=150mm,流速v=0. 256m/s,长1km,雷诺数Re = 1921,
其沿程损失hf为:
A : 74. 25cm 油柱
B : 74. 25mH2O
C : 95. 26cm 油柱
D : 62. 26m 油柱
正确答案: A
解析:
提示:Re,应为油柱。
5 、 单项选择题
流体绕固体流动时所形成的绕流阻力,除了粘性摩擦力外,更主要的是因为下述哪种原
因形成的形状阻力(或压差阻力)?
A : 流速和密度的加大
B : 固体表面粗糙
C : 雷诺数加大,表面积加大
D : 有尖锐边缘的非流线型物体,产生边界层的分离和漩涡区
正确答案: D
解析:
提示:参看绕流阻力与边界层分离的有关原理。
6 、 单项选择题
沿程水头损失hf:A : 与流程长度成正比,与壁面切应力和水力半径成反比
B : 与流程长度和壁面切应力成正比,与水力半径成反比
C : 与水力半径成正比,与流程长度和壁面切应力成反比
D : 与壁面切应力成正比,与流程长度和水力半径成反比
正确答案: B
解析:
提示:由均匀流基本方程知沿程损失hf=τL/ρgR。
7 、 单项选择题
圆管紊流粗糙区(阻力平方区)的沿程摩阻系数λ与:
A : 雷诺数Re有关
B : 相对粗糙度ks/d有关
C : 雷诺数Re和ks/d有关
D : 雷诺数Re和管长l有关
正确答案: B
解析:
提示:参看紊流沿程阻力系数相关内容。
8 、 单项选择题
—圆断面风道,直径为250mm,输送10°C的空气,其运动粘度为14. 7X10-6m2/S,若
临界雷诺数为2300,则保持层流流态的最大流量为:
A : 12m3/h
B : 18m3/h
C : 24m3/h
D : 30m3/h
正确答案: C
解析:
9 、 单项选择题若某明渠均匀流渠壁粗糙系数n=0. 025,水力半径R=0. 5m,则其沿程阻力系数λ为:
A : 0.0261
B : 0.0617
C : 0. 0452
D : 0. 0551
正确答案: B
解析:
提示:曼宁公式 。
10 、 单项选择题
有一圆形压力水管,直径d=6mm,在长为2m的流程上,沿程水头损失hf= 4. 228mH2O,
管中流速v=2.723m/s,其沿程阻力系数λ为:
A : 0. 025
B : 0. 0335
C : 0. 0262
D : 0. 041
正确答案: B
解析:
11 、 单项选择题
矩形断面输水明渠如图所示,断面尺寸为2mX1m,渠道的谢才系数C = 48.
,输水1000m长度后水头损失为1m,则其沿程阻力系数λ应为:
A : 0. 033B : 0. 041
C : 0. 025
D : 0. 018
正确答案: A
解析:
12 、 单项选择题
突然放大管道尺寸同上题,若已知放大前断面平均流速v1=4m/s,则局部水头损失hm为:
A : 0. 256m
B : 0. 347m
C : 0. 612m
D : 0. 459m
正确答案: D
解析:
13 、 单项选择题
减少绕流阻力的物体形状应为:
A : 圆形
B : 流线形
C : 三角形
D : 矩形
正确答案: B
解析:
提示:参看绕流阻力的形状阻力一段。
14 、 单项选择题
水管直径d=100mm,管中流速v=1m/s,运动粘度ν= 1. 31X10-6 m2/s,管中雷诺数为:A : 54632
B : 67653
C : 76335
D : 84892
正确答案: C
解析:
15 、 单项选择题
图示某半开的阀门,阀门前后测压管水头差Δh=1m水柱,管径不变,管中平均流
速v=2m/s,则该阀门的局部阻力系数ξ为:
A : 4. 9
B : 6.1
C : 3. 4
D : 4.2
正确答案: A
解析:
提示:局部阻力系数 ,在等径管中,测管水头差即为总水头差,也即
是hm=Δh。
16 、 单项选择题
如图所示突然放大有压管流,放大前细管直径d1= 100mm,放大后粗管直
径d2=200mm,若放大后断面平均流速v2=1m/s,则局部水头损失hm为:A : 0. 613m
B : 0. 556m
C : 0. 459m
D : 0. 343m
正确答案: C
解析:
17 、 单项选择题
有压圆管恒定流,若断面1的直径是其下游断面2直径的两倍,则断面1的雷诺数Re1与断
面2的雷诺数Re2的关系是:
A : Re1=0. 5Re2
B : Re1 =1. 5Re2
C : Re1=Re2
D : Re1 =2Re2
正确答案: B
解析:
直径减小一半,流速增加4倍。Re随d减少而增加。
18 、 单项选择题
具有任意断面形状的均勻流的沿程水头损失hf知有以下哪些特性?
A : 与流程长度成正比,与壁面平均切应力、水力半径成反比
B : 与壁面平均切应力成正比,与流路长度、水力半径成反比C : 与流路长度、水力半径成正比,与壁面平均切应力成反比
D : 与流路长度、平均切应力成正比,与水力半径成反比
正确答案: D
解析:
提示:根据均匀流基本方程 来判断。
19 、 单项选择题
圆管有压流中紊流过渡区的沿程阻力系数λ与下述哪些因素有关?
A : 仅与相对粗糙度有关
B : 仅与雷诺数有关
C : 与相对粗糙度及雷诺数均有关
D : 仅与管长有关
正确答案: C
解析:
提示:参看尼古拉兹实验一节。
20 、 单项选择题
圆管层流的流速是如何分布的?
A : 直线分布
B : 抛物线分布
C : 对数曲线分布
D : 双曲线分布
正确答案: B
解析:
提示:参看层流运动一节。
21 、 单项选择题
圆管层流运动,轴心处最大流速与断面平均流速的比值是:
A : 1. 2B : 1.5
C : 2.5
D : 2
正确答案: D
解析:
提示:参看层流运动一节。
22 、 单项选择题
尼古拉斯实验的曲线图中,在以下哪个区域里,不同相对粗糙度的试验点, 分别落在一
些与横轴平行的直线上,阻力系数λ与雷诺数无关:
A : 层流区
B : 临界过渡区
C : 紊流光滑区
D : 紊流粗糙区
正确答案: D
解析:
提示:由尼古拉兹阻力曲线图可知,在紊流粗糙区。
23 、 单项选择题
圆管紊流核心区的流速是如何分布的?
A : 直线分布
B : 抛物线分布
C : 对数曲线分布
D : 双曲线分布
正确答案: C
解析:
提示:参看紊流运动一节。
24 、 单项选择题
某压力水管,直径d = 250mm,流量Q为3. 12X10-1 m3/s,沿程阻力系数λ= 0. 02,则
管道的壁面处水流切应力τ0为:A : 101. 1N/m2
B : 110N/m2
C : 95. 1N/m2
D : 86. 2N/m2
正确答案: A
解析:
提示:壁面切应力 。
25 、 单项选择题
半圆形明渠如图所示,半径r0=4m,其水力半径R为:
A : 4m
B : 3m
C : 2.5m
D : 2m
正确答案: D
解析:
提示:水力半径
26 、 单项选择题
图示一矩形断面通风管道,断面尺寸为1. 2mx0.6m,空气密度ρ=1.20kg/m3,流
速v=16. 2m/s,沿程阻力系数λ=0.0145,流程长度L=12m的沿城压强损失为:A : 27.14N/m2
B : 28. 14N/m2
C : 34. 25N/m2
D : 45. 51N/m2
正确答案: C
解析:
提示:压强损失 。
27 、 单项选择题
边界层分离现象的重要后果是下述哪一条?
A : 减少了边壁与液流的摩擦力
B : 仅仅增加了流体的紊动性
C : 产生了有大量涡流的尾流区,增加绕流运动的压差阻力
D : 增加了绕流运动的摩擦阻力
正确答案: C
解析:
提示:参看边界层分离现象一节。