注册公用设备工程师(暖通空调基础考试-下午-工程流体力学及泵与风机)模拟试卷3附答案解析

注册公用设备工程师(暖通空调基础考试-下午-工程流体力学及泵与风机)模拟试卷3

单项选择题

1.恒定流动是指( )。(C)

A. 各过流断面的速度分布相同

B. 流动随时间按一定规律变化

C. 流场中的流动参数不随时间变化

D. 迁移加速度为零

解析:

2.利用毕托管原理测量输水管中的流量Q。已知输水管直径d=200mm,水银差压计读数hp=60mm,断面平均流速v=0.84umax,这里umax为毕托管前管轴上未受扰动水流的流速(图3-34)( )L/s。

(B)

A. 100

B. 102

C. 103

D. 105

解析:沿轴线取壁面测压孔所在过流断面得轴线点和毕托管驻点列伯努利方程

3.水箱中的水从一扩散短管流入大气(图3-37)。若喉部直径d1=100mm,该处绝对压强p1=49035 Pa,出口直径d2=150mm,水头H为( )m。假定水头损失可忽略不计。

(B)

A. 1.03

B. 1.23

C. 1.43

D. 1.63

解析:列水箱自由面和d1,d2的处断面的伯努利方程H=为大气压,pa=101.325kPa,又由

4.如图3-39所示离心式通风机借集流器B从大气中吸入空气,并在直径d=200mm的管道部分接一根下端插入水槽的玻璃管。若玻璃管中的水上升高度h=150mm,试求每秒钟吸入的空气流量qV(空气的密度ρ=1.29kg/m3)( )m3/s。

(A)

A. 1.5

B. 1.6

C. 1.7

D. 1.8

解析:列集流器外和测压孔断面的伯努利方程p1+

5.速度v、密度ρ、压强p的无量纲组合是( )。

(D)

A.

B.

C.

D.

解析:

6.进行水力模型实验,要实现有压管流的动力相似,应选的准则是( )。(A)

A. 雷诺准则

B. 弗诺得准则

C. 欧拉准则

D. 其他准则

解析:因为黏滞力起重要作用。

7.有压水管模型实验,长度比尺为8,模型水管的流量应为原型水管流量的( )。

(C)

A.

B.

C.

D.

解析:因为黏滞力起重要作用,选取Re准则:Ren=Rem,因为vn=vm故λv1-1,又流量λQvλ121,则λQ=8。

8.为了研究在油液中水平运动的固体颗粒运动特性,用放大8倍的模型在15℃水中进行实验(v15℃=1.139×10-6m2/s,ρ=1000kg/m3)。物体在油液中运动速度13.72m/s,油的密度ρ=864kg/m3,动力黏滞系数μ=0.0258N.s/m2。为保证流动相似模型运动物体的速度为( )m/s,实验测定模型运动物体的阻力为3.56N,则原型固体颗粒所受阻力为( )kN。(A)

A. 0.0654;2.115

B. 0.0654;4.753

C. 0.0654;264

D. 0.0654;33

解析:相似条件应满足Re准则,由dm=8dn,则vm==0.0654m/s,又由F∝ρv2l2

9.管路AB由不同管径的两管段组成,dA=0.2m,dB=0.4m,B点高于A点1m。今测得pA=30kN/m2,pB=40kN/m2,日处断面平均流速vB=1.5m/s。则水在管中流动方向为( )。(B)

A. A流向B

B. B流向A

C. 都有可能,不确定

D. 都不对

解析:分别计算A和B断面处的总水头,vA=4vB,HA=ZA+=4.898m,HB=ZB+

10.半圆形明渠半径r0=4m(图3-42),水力半径为( )m。

(C)

A. 4

B. 3

C. 2

D. 1

解析:湿周x=πr。

11.圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ( )。(C)

A. 与雷诺数Re有关

B. 与管壁相对粗糙ks/d有关

C. 与Re及ks/d有关

D. 与Re与管长l有关

解析:

12.输油管的直径d=150mm,流量Q=16.3m3/h,油的运动黏度v=0.2cm2/s,试求每千米管长的沿程水头损失( )m。(B)

A. 0.074

B. 0.74

C. 7.4

D. 74

解析:v==1920<2000所以为层流λ=

13.圆管和正方形管道的断面面积、长度和相对粗糙都相等,且通过流量相等。试求两种形状管道沿程损失之比:(1)管流为层流( );(2)管流为紊流粗糙区( )。(A)

A. 1.27;1.13

B. 1.13;1.27

C. 1.61;1.27

D. 1.44;1.13

解析:v=,vF=vy,hf=

(1)层流λ==1.27。

(2)紊流粗糙区λ=

14.如图3-47水管直径为50mm,1、2两断面相距15m,高差3m,通过流量Q=6L/s,水银压差读值为250mm,试求管道的沿程摩阻系数( )。

(C)

A. 0.024

B. 0.023

C. 0.022

D. 0.021

解析:列伯努利方程:,v1=v2=v,

hf=

15.图3-50所示两根完全相同的长管道,只是安装高度不同,两管的流量关系为( )。

(C)

A. Q1<Q2

B. Q1>Q2

C. Q1=Q2

D. 不定

解析:

16.如图3-53所示,并联管道阀门K全开时各段流量为Q1,Q2,Q3,现关小阀门K,其他条件不变,流量的变化为( )。

(C)

A. Q1,Q2,Q3都减小

B. Q1减小Q2不变Q3减小

C. Q1减小Q2增加Q3减小

D. Q1不变Q2增加Q3减小

解析:关小阀门即为增大S3,对S2,S3为并联管路,故并联管路的总阻抗S23

17.如图3-56所示,两水池的水位差H=24m,l1=l2=l3=l4=100m,d1=d2=d4=100mm,d3=200mm,沿程阻力系数λ124=0.025,λ3=0.02,除阀门(ζ=30)外,其他局部阻力忽略。管路中的流量Q为( )。

(A)

A. 23.7L/s

B. 237L/s

C. 2.37m3/s

D. 23.7m3/s

解析:求S1,S2,S3,S4,S=

18.已知流速场ux=x2-y2,uy=-2xy,uz=0。试判断是否无旋,若无旋求速度势φ( )。(C)

A. 有旋

B. 无旋,φ=C. 无旋,φ=D. 无旋,φ=解析:因为是xoy平面流,故只需判断ωz。ωz==0,所以无旋存在φ

φ=∫uxdx+uydy=∫(x2-y2)dx-2xydy=∫x2dx-∫d(y2x)=-xy2+c

取c=0 φ=

19.已知平面无旋流动的速度势φ=xy,流函数为( )。(D)

A. ψ=-xy

B. ψ=y2-x2

C. ψ=x2-y2

D. ψ=解析:ux=

取c=0,ψ=

20.某体育馆的圆柱形送风口(取a=0.08),d0=0.6m,风口至比赛区为60m。要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s。求送风口的送风量应不超过( )m3/s。(C)

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

解析:由质量平均流速与射程的关系式得v0=10.63m/s,Q0=

21.工作地点质量平均风速要求3m/s,工作面直径D=2.5m,送风温度为15℃,车间空气温度30℃,要求工作地点的质量平均温度降到25℃,采用带导叶的轴流风机,其紊流系数α=0.12。求风口的直径为( )m及速度为( )m/s。(C)

A. 0.424;8

B. 0.525;8

C. 0.525;9

D. 0.625;10

解析:由=0.69。

,d0=0.525m,由

22.某喷气发动机,在尾喷管出口处,燃气流的温度为873K,燃气流速度为560m/s,燃气的等熵指数k=1.33,气体常数R=287.4J/(kg.K),出口燃气流的声速( )m/s及马赫数为( )。(A)

A. 577.7;0.97

B. 577.7;1.03

C. 492.7;0.94

D. 592.7;1.06

解析:由c=

23.空气从压气罐口通过一拉伐尔喷管输出,已知喷管出口压强p=14kN/m2,马赫数M=2.8,压气罐中温度t0=20℃,压气罐的压强为 ( )kN/m2。(C)

A. 180

B. 280

C. 380

D. 480

解析:由

24.后向叶型离心泵叶轮,轮速n1=1750rpm,叶片出口安装角β2=60°,出口直径D2=150mm,厚度b2=15mm,流量Q=20L/s,试求理论扬程为( )m。(C)

A. 13

B. 15

C. 17

D. 19

解析:由u2=和Q=πD2b2vr2可得u2=13.74m/s,vr2=2.83m/s,由HT=

25.如图3-61所示的泵装置从低水箱向高水箱抽送水,已知条件如下:

x=0.1m,y=0.35m,z=0.1m,M1读数为124kPa,M2读数为1024kPa,Q=0.025m3/s,η=0.8,试求该泵所需的轴功率为( )kW。(注:该装置中两压力表高差为y+z-x)

(B)

A. 27.6

B. 27.7

C. 31.4

D. 31.5

解析:H=+z′=91.84m+0.35m=92.19m,N=

26.两台泵单独工作时的扬程为h1,h2,其他条件不变,若两机串联运行,则总扬程H为( )。(A)

A. H<h1+h2

B. H=h1+h2

C. H>h1+h2

D. H<h1和h2中的最大者

解析:

27.对于某一段管路中的不可压流体的流动,取三个管径不同的断面,其管径分别为A1=150mm,A2=100mm,A3=200mm。则三个断面A1、A2和A3对应的流速比为( )。(A)

A. 16:36:9

B. 9:25:16

C. 9:36:16

D. 16:25:9

解析:由v=

v1:v2:v3=

28.如图3-63所示,水箱深H,底部有一长为L,直径为d的圆管。管道进口为流线型,进口水头损失不计,管道沿程损失λ设为常数。H、d、λ给定,若要保证通过的流量Q随管长L的加大而减小,则要满足条件( )。

(C)

A.

B.

C.

D.

解析:取液面、管道出口断面列伯努利方程,有H+L=

Q=vA= 若流量随管长的加大而减小,则有,即H>

29.已知流速场ux=-ax,uy=ay,uz=0,则该流速场的流函数为( )。(B)

A. ψ=2axy

B. ψ=-2axy

C. ψ=D. ψ=-解析:由dψ=uxdy-uydx代入ux、uy有dψ=-axdy-aydx=-a(xdy+ydx)=-ad(xy)故ψ=-axy。

30.某水泵,在转速n=1500r/min时,其流量Q=0.08m3/s,扬程H=20m,功率N=25kW,采用变速调节,调整后的转速n=2000r/min,设水的密度不变,则其调整后的流量Q′,扬程H′、功率N′分别为( )。(A)

A. 0.107m3/s、35.6m、59.3kW

B. 0.107m3/s、26.7m、44.4kW

C. 0.142m3/s、26.7m、59.3kW

D. 0.142m3/s、20m、44.4kW

解析:由相似律有:

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