1、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）历年真题试卷汇编 2 及答案与解析一、单项选择题1 (2008 年) 有一管径 d=25mm 的室内上水管，水温 t=10。试求为使管道内保持层流状态的最大流速为( )ms(10 时水的运动黏滞系数 v=13110 -6m2s)。（A）00525（B） 0105（C） 021（D）0422 (2008 年) 垂直于圆管轴线的截面上，流体速度的分布( )。（A）层流时比紊流时更加均匀（B）紊流时比层流时更加均匀（C）与流态没有关系（D）仅与圆管直径有关3 (2008 年) 如图 333 所示，过一组 35m 长的串联管道将水泄入环境
2、中，管道前15m 的直径为 50mm(沿程阻力系数为 0019)，然后管道直径变为 75mm(沿程阻力系数为 0030)，与水库连接的管道入口处局部阻力系数为 05，其余局部阻力不计。当要求保持排水量为 10m3h 时，则水库水面应比管道出口高 ( )m。（A）0814（B） 0794（C） 0348（D）14704 (2009 年) 以下哪项措施不能有效减小管道中流体的流动阻力?( )（A）改进流体的外部边界（B）提高流速（C）减小对流体的扰动（D）在流体内投加极少量的添加剂改善流体运动的内部结构5 (2010 年) 已知 10时水的运动黏滞系数为 13110 -6m2s，管径 d=50mm
3、 的水管，在水温 t=10，管内保持层流的最大流速为 ( )ms。（A）0105（B） 00525（C） 021（D）01156 (2011 年) 管道长度不变，管中流动为紊流光滑区，=03164Re 025 ，允许的水头损失不变，当直径变为原来 15 倍时，若不计局部损失，流量将变为原来的( )倍。（A）225（B） 301（C） 388（D）5827 (2011 年) 图 334 中水箱深 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 设为常数。H、d、 给定，若要保证通过的流量 Q 随营长 L 的加大而减小，则要满足条件( )。（A）H=d（
4、B） Hd（C） Hd（D）Hd8 (2011 年) 图 335 中自密闭容器经两段管道输水，已知压力表读数PM=01MPa，水头 H=3m，l 1=10m，d 1=200mm，l 2=15m，d 2=100mm，沿程阻力系数 1=2=002，则流量 Q 为( )Ls。（A）54（B） 58（C） 60（D）629 (2012 年) 变直径圆管，前段直径 d1=30mm，雷诺数为 3000，后段直径变为d1=60mm，则后段圆管中的雷诺数为( ) 。（A）1000（B） 1500（C） 2000（D）300010 (2013 年) 设圆管的直径 d=1cm，管长 L=4m，水的流量 Q=10c
5、m3s ，沿程阻力系数 =00348。沿程水头损失为( )。（A）201（B） 285（C） 152（D）11511 (2013 年) 已知 10时水的运动黏滞系数 =13110 -6m2s，管径 d=50mm 的水管。在水温 t=10，管内要保持层流的最大流速是( )ms。（A）0105（B） 00525（C） 021（D）011512 (2014 年)流体在圆管内做层流运功，其管道轴心流速为 24ms，圆管半径为250mm，管内通过的流量为( )。（A）283m 3s（B） 276m 3s（C） 0236m 3s（D）0283m 3s13 (2014 年) 如图 336 所示，油的流量 Q
6、=77cm3s，流过直径 d=6mm 的细管，在长度 l=2m 的管段两端水银压差计读数 h=30cm，水银的密度 Hg=13600kgm 3，油的密度 =901ksm 3，油的运动黏度 为( ) 。（A）85710 -4m2s（B） 85710 -5m2s（C） 85710 -6m2s（D）85710 -7m2s14 (2005 年) 如图 341 所示，送风系统采用调速风机，现LA=1000m3h，L B=1500m3h，为使 LA=LB=1000m3h，可采用下列哪种方法?( )（A）关小 B 阀，调低风机转速（B）关小 B 阀，调高风机转速（C）开大 A 阀，调低风机转速（D）A 与
7、C 方法皆可用15 (2006 年) 如图 342 所示直径为 250mm、长为 350m 的管道自水库取水排入大气中，管道入口和出口分别比水库液面低 8m 和 14m，沿程阻力系数为 004，不计局部阻力损失。排水量为( )m 3s。（A）140（B） 0109（C） 0105（D）005616 (2009 年)在并联管路中，总的阻抗与各支管阻抗之间的关系为( )。（A）总阻抗的平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和（B）总阻抗的倒数等于各支管阻抗立方根倒数之和（C）总阻抗的倒数等于各支管阻抗倒数之和（D）总阻抗等于各支管阻抗之和17 (2009 年) 如图 343 两水池的水位相差 8m，
8、用一组管道连接，管道 BC 段长为 2000m，直径为 500mm。CD 段和 CE 段均为长 2000m，直径均为 250mm。B点与 E 点在同一水平线上，D 点与 B 点相差 7m。设管道沿程阻力系数为0035，不计局部阻力损失。问：两水池间的总流量为( )m 3s。（A）00693（B） 00504（C） 00648（D）以上三项答案均错18 (2010 年) 如图 344 某虹吸管路，d=200mm ， A 端浸入水中，B 端在下池液面下。两池液面差为 H2=12m，管弯曲部位(轴线 2 到上液面距离为 H1=05m) ，试确定 2 处是否能产生负压，出现虹吸现象?v 2=( )。（
9、A）不能（B）能， 285ms（C）能， 685ms（D）能，485ms19 (2010 年) 某两层楼的供暖立管，管段 1、2 的直径均为 20mm、 均为20，=002，L 1=20m，L 2=10m，干管流量 Q=1510 -3m3s，则 Q1、Q 2 分别为( )m3s 。（A）085710 -3、064310 -3（B） 064310 -3、085710 -3（C） 080410 -3、069610 -3（D）069610 -3、080410 -320 (2010 年) 某管道通过风量 500m3h，系统阻力损失为 300Pa，用此系统给正压p=150Pa 的密封舱送风，风量 750
10、m3h，求系统阻力为( )Pa。（A）800（B） 825（C） 850（D）87521 (2011 年)并联管网的各并联管段( ) 。（A）水头损失相等（B）水力坡度相等（C）总能量损失相等（D）通过的流量相等22 (2012 年) 如图 345 所示虹吸管，C 点前的管长 l=15m，管径 d=200mm，流速为 v=2m s，进口阻力系数 1=10，转弯的阻力系数 2=02，沿程阻力系数=0025，管顶 C 点的允许真空度 hv=7m，则最大允许安装高度为 ( )m。（A）613（B） 617（C） 634（D）65623 (2012 年) 如图 346 所示，某设备的冷却水系统从河水中
11、取水，已知河水水面与管道系统出水口的高差 Z=4m，管道直径 d=200mm，管长 L=200m，沿程阻力系数为 =002，局部阻力系数=50，流量要求为 Q=200m3h，则水泵应提供的总扬程为( )m 。（A）4（B） 1118（C） 1518（D）241824 (2014 年) 如图 347 所示，若增加一并联管道(如虚线所示，忽略增加三通所造成的局部阻力)，则( )。（A）Q 1 增大，Q 2 减小（B） Q1 增大，Q 2 增大（C） Q1 减小，Q 2 减少（D）Q 1 减小，Q 2 增大25 (2006 年)关于势函数和流函数，下面哪一种说法是错的?( )（A）当流动为平面势流时
12、，势函数和流函数均满足拉普拉斯方程（B）当知道势函数或流函数时，就可以求出相应速度分量（C）流函数存在条件是：满足可压缩流体平面流动的连续性方程（D）流函数的等值线(即流线)垂直于由势函数等值线组成的等势面26 (2006 年)下列哪种平面流动的等势线为一组平行的直线?( )（A）汇流或源流（B）均匀直线流（C）环流（D）转角流27 (2006、2008 年) 喷口或喷嘴射入无限广阔的空间，并且射流出口的雷诺数较大，则称为紊流自由射流，其主要特征为( )。（A）射流主体段各断面轴向流速分布不具有明显的相似性（B）射流起始段中保持原出口流速的核心区呈长方形（C）射流各断面的动量守恒（D）上述三项
13、28 (2007 年)流动是有旋还是无旋的，是根据下列哪项决定的?( )（A）流体微团本身是否绕自身轴旋转（B）流体微团的运动轨迹（C）流体微团的旋转角速度大小（D）上述三项29 (2007 年)在舒适性空调中，送风通常为贴附射流，贴附射流的贴附长度主要取决于( )。（A）雷诺数（B）欧拉数（C）阿基米德数（D）弗诺得数30 (2007 年)在环流中，以下哪项作无旋流动?( )（A）原点（B）除原点外的所有质点（C）边界点（D）所有质点31 (2007 年)下面关于流函数的描述中，错误的是( )。（A）平面流场可用流函数描述（B）只有势流才存在流函数（C）已知流函数或势函数之一，即可求另一函数
14、（D）等流函数值线即流线32 (2009 年) 温度为 50、直径为 02m 的水平圆柱与 20的空气之间进行自然对流传热，若空气的运动黏度取 169610 -6m2s，则格拉晓夫数为( )。（A）26610 6（B） 26610 7（C） 23610 7（D）23610 6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）历年真题试卷汇编 2 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 由临界雷诺数 Rek=vkdv=2000 ，可得 vk=01048ms 。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机2 【正确答案】 B【试题解析】 紊流时由于流体质点相互掺混使流速分布
15、趋于均匀，圆管层流速度分布为抛物分布，而紊流为对数分布。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机3 【正确答案】 A【试题解析】 取自由液面和出口断面列伯努利方程，H=v1=4Qd 12=1415ms，v 2=4Qd 22=0629ms，代入可得 H=0815m。也可用串联管路计算公式： H=(S1+S2)Q2，但出口的速度水头要计入，v 222g=00202m，否则得 0794m 。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机4 【正确答案】 B【试题解析】 提高流速只能增大管流的阻力。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机5 【正确答案】 B【试题解析】 与 2008 年第 23 题类似，由临界雷诺数R
16、ek=vkd=2000，v k=00524ms。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机6 【正确答案】 B【试题解析】 由 hf= 和 Re=vd 代入 =03164Re 025 由 hf1=hf2 有【知识模块】 工程流体力学及泵与风机7 【正确答案】 C【试题解析】 取液面、管道出口断面列伯努利方程，有若流量随管长的加大而减小，则有dQdL0。解得 1-H 0，即 Hd。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机8 【正确答案】 C【试题解析】 取液面和出口断面列伯努利方程，有其中， 进 =05， 突缩 =05(1-A2A 1)，可解得 v2=761ms，故 Q=v2 d22=006m 3s。【知
17、识模块】 工程流体力学及泵与风机9 【正确答案】 B【试题解析】 由连续方程有 v2v 1=(d1d 2)2，Re 2Re 1= =d1d 2=12，故Re2=1500。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机10 【正确答案】 D【试题解析】 由圆管沿程水头损失公式hf= v=QA=0 127ms，h f=00115m。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机11 【正确答案】 A【试题解析】 临界雷诺数 Rek=2000，Re k=vd=2000。V=00524ms，题目要求管内最大流速而不是最大平均流速，由圆管层流特性知 Umax=2v，故Umax=0105ms。【知识模块】 工程流体力学及泵与
18、风机12 【正确答案】 C【试题解析】 圆管层流过流断面流速分布为抛物分布，且平均流速为轴心流速(最大流速)的一半，即 V= umax，流量：Q=VA= umaxR2。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机13 【正确答案】 C【试题解析】 流速 取压差计两端所在断面列伯努利方程：z 1+=423m，h f 为沿程水头损失，设流动为层流，hf= =423m，Re=190372000，故假设成立，确为层流，Re= =19037，故 =85710 -6m2s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机14 【正确答案】 D【试题解析】 这是个串并联管路和风机性能的综合问题，调整阀门和转速分别是改变阻抗和总
19、流量、压头。A、B 并联且与风机段串联。H=(SF+SAB)L2，L=L A+LB，其中 SF 是风机段阻抗。对于 A 选项 SB 增大，则 SAB 也增大，若不调整转速，L 减小，又由 H=SFL2+SALA2，H 、S F和 SA 不变，则 LA 将增大，同理 H=SFL2+SBLB2， SB 增大，L B 减小。现在调低风机转速，压头、流量减小，则可满足 LA 不变而 LB 减小至 LA=LB。对于 C 选项减小 SA，若风机不变， L、L A 都将增大，现调低转速，则使 LA 和 LB 都降至相同流量。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机15 【正确答案】 B【试题解析】 按长管计算，
20、H=SQ 2， H=14m，S=1187s 2m 2，故Q=0109m 3s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机16 【正确答案】 A【试题解析】 并联管路总阻抗：【知识模块】 工程流体力学及泵与风机17 【正确答案】 A【试题解析】 这是管路的串并联计算，CD 段与 CE 段并联的总阻抗为由 H=(SBC+Sb)Q2，其中 H=8m，得总流量 Q=00692m 3s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机18 【正确答案】 B【试题解析】 此题只能回答能产生负压，因为 2 处高于上游液面。流速计算缺少阻力条件，按理想流体不计损失计算，v 2=v= =485ms 。这样的虹吸管损失是要考虑的，
21、流速要比理想情况小，故只能选 B。这里假设进口阻力系数 e=1，弯头阻力系数 b=02，出口阻力系数 0=1，=0 025，l=15m，试求一下管中流速，取上下游液面列伯努利方程，H 2=hl1-3=(e+2b+0+ v22g，v=35ms 。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机19 【正确答案】 D【试题解析】 并联管路 S1Q12=S2Q22Q=Q1+Q2，Q 1=069610 -3m3s，Q 2=080410 -3m3s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机20 【正确答案】 B【试题解析】 由 p1=SpQ12，p 2=SpQ22，有 =225，p 2=675Pa，由于密封舱有正压，作
22、用能头需增加 150Pa 来克服系统阻力，系统阻力为 825Pa。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机21 【正确答案】 A【知识模块】 工程流体力学及泵与风机22 【正确答案】 B【试题解析】 取上游液面和 C 点后断面列伯努利方程【知识模块】 工程流体力学及泵与风机23 【正确答案】 C【试题解析】 直接利用管路计算(或取液面和出水口列伯努利方程)，泵的扬程用来克服流动阻力和提升水的位置水头，H=Z+SQ 2，代入数据可得 H=1518m。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机24 【正确答案】 A【试题解析】 在三通处将原管道分为两段管道考虑。作用水头 H 不变，增加并联管道后，总阻抗减小
23、，H=SQ 2，则 Q1 增大。S 1 不变，h 1=S1Q12，h 1 增大。H=h1+h2，h 2 减小，S 2 不变，则 Q2 减小。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机25 【正确答案】 C【试题解析】 满足不可压缩流体平面流连续方程的流动，是流函数存在的充分必要条件，这应该是题意。但是 A 选项不够严谨，平面有势流，存在势函数，还需是不可压缩流体，才能满足拉普拉斯方程。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机26 【正确答案】 B【试题解析】 参见教科书中关于以上有势流的描述。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机27 【正确答案】 C【试题解析】 若 A 项改为：射流主体段各断面轴向流速
24、分布具有明显的相似性，B 项改为：射流起始段中保持原出口流速的核心区呈锥形，则都是紊流自由射流的主要特征。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机28 【正确答案】 A【试题解析】 A 选项是区分流体是否为有旋流动的定义。对于 c 选项，判断流动有旋无旋应是流体微团的旋转角速度是否为零而不是大小。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机29 【正确答案】 C【试题解析】 阿基米德数表征浮力与惯性力的比值，用以判别因密度差造成的流体运动。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机30 【正确答案】 B【试题解析】 按题意，流体质点所做的圆周运行的圆心在坐标原点。环流流场：ur=0，u =2r，原点。为奇点，除原点外，各流体质点均无旋转角速度。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机31 【正确答案】 B【试题解析】 流函数存在的条件是平面不可压缩流体流动。先旋是有势流的充分必要条件，流函数存在与否和势函数存在与否无关。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机32 【正确答案】 A【试题解析】 由格拉晓夫数 Gr 定义，Gr= 。 为流体容积膨胀系数，1K；g 为重力加速度，ms 2；l 为壁面定型尺寸， m； t 为流体与壁面温度差，； 为运动黏度，m 2s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机
