国开（陕西开放大学）23春《流体力学》形考任务5[标准答案]

形考作业5（第五章，10分）

 

试卷总分:10  得分:10

 

 

 

一、选择题

 

 

 

1.1．管道中液体的雷诺数与（ ）无关。

 

A.温度

 

B.管径

 

C.流速

 

D.管长

 

 

 

2.2．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0114cm3/s，则此管中液体流态为（ ）。

 

A.层流

 

B.层流向紊流过渡

 

C.紊流

 

 

 

3.3．等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（ ）。

 

A.呈椭圆曲线分布

 

B.呈抛物线分布

 

C.呈对数线分布

 

D.呈双曲线分布

 

 

 

4.4．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.1.0倍

 

B.1/3倍

 

C.1/4倍

 

D.1/2倍

 

 

 

5.5．圆管中的层流的沿程损失与管中平均流速的（ ）成正比.

 

A.一次方

 

B.二次方

 

C.三次方

 

D.四次方

 

 

 

6.6．圆管的水力半径是（ ）。

 

A.d/2

 

B.d/3

 

C.d/4

 

D.d/5

 

 

 

7.7．谢才公式中谢才系数的单位是（ ）。

 

A.无量纲

 

B.{图}

 

C.{图}

 

D.{图}

 

 

 

8.8．判断层流和紊流的临界雷诺数是（ ）。

 

A.下临界雷诺数

 

B.上临界雷诺数

 

C.上下临界雷诺数几何平均

 

D.上下临界雷诺数代数平均

 

 

 

 

 

二、判断题答案来源（www.youxue100f.com）

 

 

 

9.1．层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

 

 

 

10.2．壁面光滑的管道一定是水力光滑管。

 

 

 

11.3．在过流断面突变处一般发生局部水头损失。

 

 

 

12.4．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1/2倍。

 

 

 

13.5．流体内切应力方向与流体运动方向相同。

 

 

 

14.6．阻力平方区内阻力系数与雷诺数无关。

 

 

 

 

 

三、简答题

 

 

 

15.1．圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？

 

 

 

16.2．简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数λ的变化规律。

 

 

 

17.3．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？

 

 

 

18.4．雷诺数{图}的物理意义？它为什么能用来判别流态？

 

 

 

19.5．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？

 

 

 

20.6．两个不同管径的管道，通过不同粘滞性的液体，它们的临界雷诺数是否相同？

 

 

 

21.7．能量损失有几种形式？产生能量损失的物理原因是什么？

 

 

 

 

 

四、计算题（请写出计算过程）

 

 

 

22.1．有已输油管，管长{图},管径{图}，已知油的密度{图}，动力粘滞系数{图}。当通过输油管的流量{图}时，判断液流的流态，计算输油管的沿程水头损失{图}。

 

 

 

23.2．水管直径{图}，管中水流流速{图}，水温{图}，（1）试判别其流态；（2）若流速与水温不变，管径改变为{图}，管中流态又如何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管直径为多大？

 

 

 

24.3．有一圆管，在管内通过{图}的水，测得通过的流量为{图}，在管长15m的管段上测得水头损失为2cm，试求该圆管内径d。

 

 

 

25.4．水管直径{图}，管中水流流速{图}，水温{图}，试判别其流态。

 

 

 

26.5．凝土明渠中水流为均匀流，水力坡度{图}，明渠底宽为{图}，水深{图}，粗糙系数{图}，计算明渠中通过的流量（分别用曼宁公式和巴氏公式计算）。

 

 

 

27.6．水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知{图}，{图}，{图}，管道的当量粗糙度{图}，水温为{图}。若管道的出口流速{图}，求（1）水位H；（2）绘出总水头线和测压管水头线。

 

 

 

{图}

 

 

 

28.7．某一水池，水位恒定，通过一根管径{图}、管长{图}的管道，已知水池水面和管道出口高差{图}，管道上有两个弯头，每个弯头的局部阻力系数{图}，管道进口是直角进口（{图}）管道全长的沿程阻力系数{图}，试求通过管道的流量。