为测量水力摩阻系数λ，在直径305mm，长50km的输油管线上进行现场试验。...

问答题为测量水力摩阻系数λ，在直径305mm，长50km的输油管线上进行现场试验。输送的油品为相对密度0.82的煤油，每昼夜输送量5500t，管线终点标高为27m，起点标高为52m，油泵保持在15大气压，终点压强为2大气压。油的运动粘度为2.5cSt。试根据实验结果计算水力摩阻系数λ值。并与按经验公式计算的结果进行对比。（设管子绝对粗糙度Δ＝0.15mm）

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1.问答题相对密度0.86的柴油，运动粘度0.3St，沿直径250mm的管路输送，全长20km，起点压强17.6大气压，终点压强1大气压，不计高差，求流量。[提示：因流量未知，需采用试算法。可先假定水力摩阻系数λ＝0.03，求出流速后，再验算流态。]

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2.问答题 相对密度0.8的石油以流量50L/s沿直径为150mm的管线流动，石油的运动粘度为10cSt，试求每公里管线上的压降（设地形平坦，不计高程差）。
若管线全程长10km，终点比起点高20m，终点压强为1大气压，则起点应具备的压头为多少？

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3.问答题 管内紊流时的流速分布规律可写为指数形式其中u_m为最大流速，R为管道半径，u和r为任一点所对应的流速和半径。求平均流速与最大流速之比。

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4.问答题用长度5km，直径300mm的钢管，输送相对密度0.9的重油，重量流量200t/h。求油温从t₁＝10°C（ν₁＝25St）变到t₂＝40°C（ν₂＝1.5St）时，水头损失降低的百分数。

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5.问答题 充分发展了的粘性流体层流，沿平板下流时，厚度δ为常数，且，重力加速度g。
求证其流速分布关系式为：

证：Navier—Stokes方程：

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6.问答题 油船吃水面积为400m²，航速5m/s，船长50m。在水中进行模型实验时，模型吃水面积为1m²。忽略表面张力及粘性力的影响，只考虑重力的影响，与保持原型及模型中的弗汝德数相等，试求模型长度及模型航速大小。
（长度：2.5m，航速：1.12m/s）

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7.问答题蓖麻油相对密度为0.969，动力粘度为484mPas，流经直径为75mm的管道时，平均流速为5m/s。今用空气进行模拟试验，气体管道直径为50mm，空气的运动粘度为0.15cm²/s，气流速度为多少，才能保持动力相似？（0.225m/s）

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8.问答题 假定气体中的声速C依赖于密度ρ、压强p和粘度μ。试用雷利量纲分析方法求声速C的表达式。

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9.问答题研究流体绕流与流向垂直放置的横卧圆柱体所受的阻力T时，涉及的物理参数为：流体的流速U、流体的粘度μ、密度ρ、圆柱直径D、圆柱长度及圆柱表面粗糙度Δ。试用因次分析方法中的π定理确定各物理量间的无因次关系式。并证明T=CDAρU²（其中：A=D，称迎流面积），写出阻力系数C_D的函数表达式。

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10.问答题研究轴承润滑的问题中，有关的物理参数为：轴的正应力p，摩擦力R，轴径D，轴承长l，轴与轴承间的间隙Δ，润滑剂粘度μ，转数n。试用因次分析方法确定它们之间的无因次关系式。

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