1.流体是一种在任何微小(剪切)力作用时,能产生(连续变形)的物质。
2.作用于流体上的力按其性质可以分为(表面力)力和(质量力力)。
3.缓变流任意过流截面静压强分布规律是:C g
p z =+ρ。
4.局部损失的计算公式为:g v h j 22ξ=;沿程损失的计算公式为:g
v d l h f 22
λ=。
5.连续性方程反映的是(质量)守恒。
6.对于呈驼峰或马鞍形性能曲线的风机,为避免启动过程中工况点通过不稳定区,应使风门处于(半开或全开)启动。
7.两泵相似,其中一泵的比转数是120,则另一泵的比转数是 120 。
8.泵在运行过程中,为保证其状态的正常、合理,必须满足:稳定工作条件
c H H ≥0)95.0~9.0(;经济工作条件max )9.0~85.0(ηη≥M ;不发生汽蚀的条 件实际装置汽蚀余量大于泵的允许汽蚀余量。
9.离心泵的轴向推力的常用平衡方法有:开平衡孔 采用平衡叶片 采用双吸叶轮 对称布置叶轮 平衡鼓 平衡盘,等。
二、简答
1.写出粘性流体总流伯努利方程,并说明其使用条件。
答:
质量力只有重力,两截面为缓变流截面,流体为不可压缩流体,做定常流动。
2.简述液体与气体的粘性随温度的变化规律,并说明为什么?
答:温度升高液体粘性减小,气体粘性增大。
因为液体粘度是由于分子内聚力造成的,温度升高升高内聚力减小,粘性也随之减小;气体粘度是由于分子无规则热运动造成的,温度升高热运动加剧,粘性随之增大。
3.泵与风机运行过程中会产生哪些能量损失?并说明全效率、容积效率、机械效率、水力效率的意义和它们之间的关系。
答:泵与风机内的能量损失有机械损失、容积损失、水力损失。
全效率表示了泵与风机的能量有效利用程度。
容积效率、机械效率、水力效率分别表示了容积
损失、机械损失、水力损失的程度。
m h v ηηηη=
4.写出图2中1、2、3、4部件的名称及作用。
部件1—叶轮:把原动机的机械能转换成流体的机械能。
部件2—涡壳:将叶轮出口的气体汇集起来。
部件3—集流器:保证气流均匀充满叶轮进口,减小流动损失和降低进口涡流噪声。
部件4—轴向导流器:控制进气大小或叶轮进口气流方向,以满足调节要求。
部件5-主轴:支撑连接作用。
8.连续介质假说:
质点是组成宏观流体的最小基元,质点与质点之间没有间隙,这就是…
w
h g v p z g v p z +++=++2222
22
22
111
1αγαγ
5.简单叙述沿程阻力和局部阻力的定义,试分析产生这两种损失的原因:
沿程阻力是指流体过流断面沿程不变的均匀流道中所受的流动阻力,也就是发生在
缓变流中的流动阻力,由流体与璧面的摩擦产生;局部阻力是指流体流过的局部装置时,因流体与壁面的冲击和流体质点间的碰撞而形成的阻力,也就是发生在急变流中的阻力。
6.何谓缓变流和机变流?在缓变流截面上,压强分布有和规律?
缓变流:流线平行或接近平行的流动;
急变流:流线间互相不平行,有夹角的流动;
缓变流截面上,沿发现方向的压力分布规律与平衡流体中的相同,均服从于流体静
力学基本方程。
7.流体静压力有哪两个重要特性?
A ;方向性,流体静压力的作用方向总是沿其作用面的内法线方向;
B ;大小性,在静止流体中任意一点压力的大小与作用的方位无关,其值均相等。
等压面 特性一 在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。
特性二 当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。
13.流体在渐扩管道中,从截面1流向截面2,若已知在截面1处流体作层流流动,试
问,流体在截面2处是否仍保持层流流动?为什么?
答:当流体从截面1流到截面2时,因截面积改变,由连续性方程,速度改变,又因Re=vb/v ,所以Re 改变,因1截面中为层流,帮Re 为一确定值,当2中Re>=1中时,为紊流,当2中Re<1中时为层流。
14.在串联管道,并联管道中,各管段的流量和能量损失分别满足什么关系?
答:在串联管道中,各条管道中的流量相等,等于总流量,各管的水头损失之和等于管路的总损失,Q=Q1=Q2=…=Qn 即hw=hw1+hw2+…+hwm,R=R1+R2+…+Rn;在并联管道中,各条管路中的流量之和,等于总流量;各管的水头损失相等,等于管路的送损失,即:Q=Q1+Q2+…Qn,hw=hw1=hw2=…=hwn
1.迹线就是流体质点的运动轨迹。
2.流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。
流线具有以下两个特点:① 非定常流动时,流线的形状.随时间改变;定常流动时,其形状.不随时间改变。
此时,流线与迹线重合,流体质点沿流线运动。
② 流线是一条光滑曲线。
流线之间不能相交。
如果相交,交点的速度必为零。
否则,同一
3. 12γγ>的两种液体,问:1和2两测压管中的 叶面那个高些?那个和容器内的的液面同高?
答:测压管1高些,1和容器内液面同高。
因测压管1和容器内是同种流体连续分
布的,而下层流体的重度比上层流体的重度大,所以产生相同压力的液柱高度
要低。
4. 全称:G4-73-11№20D 右90° 名称:G-鼓风机
型号:4-73-11,4-ηmax 时的压力系数×10后圆整,73-工程单位制时的比转数, 1-进气口数主为1,1-设计序号,第一次设计。
机号:№20,叶轮直径的分米数。
传动方式:D 旋向:右 出口位置: 90°
名词解释:
杨程:单位重量液体在泵内所获得的总能量。
喘振:当具有驼峰或马鞍状风压特性曲线的风机在具有大容器的网络中工作时,可能使风机的流量发生忽大忽小的剧烈变化,从而引起强烈的机械振动。
三、计算
1.重量N G 20=,面积212.0m A =的平板置于斜面上。
如图4所示,其间
充满粘度s Pa ⋅=65.0μ的油液。
当油液的厚度mm h 8=时,问均速下滑时平板的速度U 是多少? (7分)
解:平板沿斜面向下的作用力为:
N G F 8.620sin 0=⨯=
则平板上的切应力为:2
/5712.08
.6m N A F ===τ
根据牛顿内摩擦定律:dy du
μτ=
设速度分布为线性分布,则:μτ
==h U dy du
则均速下滑时平板的速度U 是:
s
m h U /7.010865.057
3=⨯⨯=⨯=-μτ
----------------------------------------------------
等
等
网等Q P Q f P Q f P ⎩⎨⎧==)()(
2.如图5所示,有一圆柱形闸门。
已知H=5m ,θ=60,闸门宽度为B=10m 。
求作用在闸门上的总压力的大小及方向。
(10分)
解: 闸门所受水平分力为: N B H H g F x 610225.11055.28.910002⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=ρ
垂直方向上的分力:
N B H H H g gV F p z 62210007.1105)287.0698.0(8.91000]30tan 2
1)60sin (36060[
⨯=⨯⨯-⨯⨯=⋅-== πρρ 总作用力为:
N F F F z x 66222210586.110007.1225.1⨯=⨯+=+=
总作用力与垂直方向的交角为
合力的方向: 2165.110007.110225.1tan 66
=⨯⨯==z x F F θ
6.50=θ
3.如图6所示,密度为3/830m kg =ρ的油水平射向直立的平板。
已知
s m v /200=,求支撑平板所需的力F 。
解:取水平方向为x 坐标,垂直方向为y 坐标,并取0-0,1-1,2-2断面
间水体为控制体,则由x 轴方向动量方程为:
F v Q v Q v Q x x x -=--0222111][βρβρβρ
令:121===βββ 021==x x v v s m v v x /2000==
s m vA Q /03925.04/05.02032=⨯⨯==π
即支撑平板所需的力为:
N Qv F x 55.6512003925.08300=⨯⨯==ρ。