化工原理流體習(xí)題

1、1. 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg，測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓力為360mmHg，則真空度為_(kāi)mH2O。測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為980mmHg，則其絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)KPa。 5.3mH2O；230.66KPa2液體在圓形管道中流動(dòng)，如果只將流量增加一倍后仍為層流流動(dòng)，則阻力損失為原來(lái)的_倍；如果保持流量不變只將管徑增加一倍，則阻力損失為原來(lái)的_倍。 2； 1/43已知某油品在圓管中穩(wěn)定流動(dòng)，其雷諾數(shù)為1600。測(cè)得此時(shí)管中心處的點(diǎn)速度為1m/s， 則此管截面上的平均速度為_(kāi)m/s。 1/2（或0.5m/s）4. 水在內(nèi)徑一定的圓形管中穩(wěn)定流動(dòng)，若質(zhì)量流量一定，當(dāng)溫度降低時(shí)，Re值將_。 減小5. 如圖所示

2、，用離心泵將密封儲(chǔ)槽中的20C的水通過(guò)1002mm的管道送往敞口高位儲(chǔ)槽。兩儲(chǔ)槽液面高度差為16m，密封槽液面上真空表p1讀數(shù)為500mmHg（真空度），泵進(jìn)口處真空表p2讀數(shù)為290mmHg（真空度）。泵排出管路上裝有一個(gè)孔板流量計(jì)，其孔口直徑為70mm，流量系數(shù)為0.7，所接U型水銀壓差計(jì)讀數(shù)R為170mm。已知全部管路能量損失為36J/kg，試求：（1） 泵的輸水量(m3/h)。（2） 泵出口處壓力表p3的指示值(KPa)。(已知真空表與壓力表相距0.2m)（3） 包括全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi)的管路長(zhǎng)度。（已知摩擦系數(shù)為0.01）（1）（2）選低槽液面1-1和高液面4-4之間列伯努利方

3、程：選泵進(jìn)出口為2-2和3-3截面列伯努利方程（3）1 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為750mmHg，測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為350mmHg，則真空度為 mmHg。測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為1340 mmHg，則其絕壓為 mmHg。400； 20902 某水平直管輸水量為，今改為輸送的有機(jī)物，且。設(shè)兩種輸液下，流體均在層流下流動(dòng)，則管路兩端壓差為水的_倍。 43層流底層越薄，則以下結(jié)論正確的是 。CA、近壁處速度梯度越小 B、流動(dòng)阻力越小C、流動(dòng)阻力越大 D、流體湍動(dòng)程度越小4. 如圖所示，水流經(jīng)一擴(kuò)大管段d1=40mm， d2=80mm，已知d1中水的流速為2.4m/s，倒U形壓差計(jì)中水位差R=150mm。試

4、求：1）水流經(jīng)兩測(cè)壓點(diǎn)間的阻力損失hf （J/kg）； 2）如將粗管端抬高，使管段傾斜放置，而流量不變，問(wèn)此時(shí)R的讀數(shù)如何變化？（定性說(shuō)明，不必計(jì)算）解：1） 在兩測(cè)壓點(diǎn)間列伯努利方程，以管子軸線為基準(zhǔn)面，化簡(jiǎn)得， 由靜力學(xué)方程， 即， 2）粗管端抬高后，管段傾斜， 設(shè)抬高，由靜力學(xué)方程得，由伯努利方程有在水的流量不變情況下，該管段的流動(dòng)阻力損失不變， 因此R不變。1. 流體在變徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，在管徑縮小的地方其靜壓能 。減小2氣體的粘度隨溫度升高而 ，水的粘度隨溫度升高而 。增加；降低3測(cè)流體流量時(shí)，隨流量增加孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將 ，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，隨流量增加轉(zhuǎn)子（穩(wěn)定時(shí)）兩側(cè)壓差值將

5、 。增加；不變4. 用泵將20水從敞口貯槽送至表壓為1.5105Pa的密閉容器，兩槽液面均恒定不變，各部分相對(duì)位置如圖所示。輸送管路為f1084mm的無(wú)縫鋼管，吸入管長(zhǎng)為20m，排出管長(zhǎng)為100m(各段管長(zhǎng)均包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。當(dāng)閥門(mén)為3/4開(kāi)度時(shí)，真空表讀數(shù)為42700Pa，兩測(cè)壓口的垂直距離為0.5m，忽略兩測(cè)壓口之間的阻力，摩擦系數(shù)可取為0.02。試求：（1）閥門(mén)3/4開(kāi)度時(shí)管路的流量(m3/h)；（2）壓強(qiáng)表讀數(shù)(Pa)；（3）外加壓頭(m)；（4）若泵的軸功率為10kW，求泵的效率；（5）若離心泵運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，試分析其原因。解：(1)閥門(mén)3/4開(kāi)度時(shí)管路的流量(

6、m3/h)；在貯槽液面0-0與真空表所在截面1-1間列柏努利方程。以0-0截面為基準(zhǔn)水平面 其中， , z0=0， u0=0， p0=0(表壓)， z1=3m， p1=-42700Pa(表壓)代入上式，得： u1=2.3m/s， Q= (2)壓強(qiáng)表讀數(shù)(Pa)；在壓力表所在截面2-2與容器液面3-3間列柏努利方程。仍以0-0截面為基準(zhǔn)水平面 解得， p2=3.23105Pa(表壓) (3)外加壓頭(m)；在真空表與壓力表所在截面間列柏努利方程，可得， (4)泵效率 (5)若離心泵運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，原因是進(jìn)口管有泄露。 1、流體在等徑水平直管的流動(dòng)系統(tǒng)中，層流區(qū)：壓強(qiáng)降與速度的_次方成正

7、比；完全湍流區(qū)：壓強(qiáng)降與速度的_次方成正比。一次方，平方2、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg，測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為345mmHg，則真空度為_(kāi) mmHg。測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為1355mmHg，則其絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi) mmHg。 400mmHg，2100mmHg 3、水力半徑的定義是rH_。流道面積浸潤(rùn)周邊 4、某流體在直管中作層流流動(dòng)，在流速不變的情況下，管長(zhǎng)、管徑同時(shí)增加一倍，其阻力損失為原來(lái)的_倍。0.55、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是( )。C (A)恒截面、恒壓差； (B)變截面、變壓差； (C)恒流速、恒壓差 ； (D)變流速、恒壓差。6、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是( )。D(A)湍流流速層流流速

8、； (B)流道截面大的為湍流，截面小的為層流；(C)層流的雷諾數(shù)湍流的雷諾數(shù)； (D)層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。7. 用泵將密度為850kg/m3，粘度為190cP的重油從貯油池送至敞口高位槽中，升揚(yáng)高度為20m。輸送管路為1084mm的鋼管，總長(zhǎng)為1000m(包括直管長(zhǎng)度及所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。管路上裝有孔徑為80mm的孔板以測(cè)定流量，其油水壓差計(jì)的讀數(shù)R=500mm。孔流系數(shù)Co=0.62，水的密度為1000/m3。孔板流量計(jì)的計(jì)算公式為：uo =Co2gR(-)/0.5。試求：（1）輸油量是多少m3/h?（2）若泵的效率為0.55，計(jì)算泵的軸功率。解：（1） uo =Co2g

9、R(-)/0.5=0.6229.810.5(1000-850)/850 =0.816m/s Vh =0.8160.785(0.08)23600=14.76m3/h （2） 在貯油池和高位槽間列柏努利方程，化簡(jiǎn)得:We=hg+hf u=0.815(80/100)2=0.522m/s Re=0.10.522850/(19010-3)=2342300 =64/Re=64/234=0.274 hf=0.274(1000/0.1)(0.5222/2)=373.3J/kg We=209.81+373.3=569.5J/kg Ne=WeWS/=569.5(14.76850/3600)/(10000.55)=

10、3.61kw 1. 測(cè)流體流量時(shí)，隨著流體流量增加，孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將_，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量，當(dāng)流量增大時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端壓差值將_。、增大；不變 2. 空氣的黏度隨溫度升高而 （增大，減小，不變）。增大3. 當(dāng)不可壓縮理想流體在水平放置的變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動(dòng)時(shí)，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力 。B （A）變大 （B）變小 （C）不變 （D）不確定4. 在完全湍流區(qū)（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系數(shù)值 C（A）與光滑管一樣 （B）只取決與Re（C）只取決與相對(duì)粗糙度 （D）與粗糙度無(wú)關(guān)5. 常壓下，用水逆流吸收混合氣中氨的流程如圖所示，用泵將敞口水池中的水輸送至吸收塔塔頂，并經(jīng)噴嘴噴出，水

11、流量35。泵的入口管為無(wú)縫鋼管，出口管為 無(wú)縫鋼管。池中水深為1.5m，池底至塔頂噴嘴入口處的垂直距離為20m。水流經(jīng)所有管路的能量損失為（不包括噴嘴），泵出口管與噴嘴連接處的表壓為。設(shè)初選泵的效率為60%，試求該初選泵的軸功率（水密度以計(jì)）。 解：如圖，取水池液面為 1-1 截面，塔頂噴嘴入口處為2-2 截面，并以1-1截面為基準(zhǔn)水平面。在1-1和2-2截面間列伯努利方程其中 （表壓）， （表壓）噴頭入口處水流速 將以上各值代入，可得輸送水所需的外加功 又因水的質(zhì)量流量為 所以泵的有效功率為 當(dāng)泵效率為60%時(shí)，其軸功率為 1.某設(shè)備上方壓力表示數(shù)為53kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?02kPa，則該

12、設(shè)備的絕壓為 kPa。1552.當(dāng)Re=1600時(shí)，流體在圓形管內(nèi)為層流時(shí)的摩擦系數(shù)=_；若流體在管內(nèi)為完全湍流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)與_無(wú)關(guān)，只是_的函數(shù)。0.04，Re，管子相對(duì)粗糙度3.某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u0，當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)等長(zhǎng)的內(nèi)徑為d2(d2=d0/2)的管子時(shí)，若流體為層流，則壓降Dp為原來(lái)的 倍。CA. 4； B. 8； C. 16； D. 32、4. 如下圖所示，用泵將貯槽A內(nèi)密度為880kg/m3，粘度為4cP的油用的管道送至設(shè)備B，設(shè)備B內(nèi)液面上方壓力表讀數(shù)為29.4 kPa，管路總長(zhǎng)度（包括孔板在內(nèi)所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）為80 m，

13、管路上裝有孔板流量計(jì)，孔口直徑為56 mm，孔流系數(shù)，U形管壓差計(jì)指示液為水銀，讀數(shù)R=750 mm。已知，管內(nèi)流動(dòng)的摩擦系數(shù)可按下列式子計(jì)算：層流時(shí)，湍流時(shí)，求：（1）流量，m3/h；（2）當(dāng)泵的效率時(shí)，求軸功率。解：（1） （6分）（2） 湍流所以 在貯槽液面和管路出口內(nèi)側(cè)截面間列柏努利方程得：1. 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm，現(xiàn)測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓力為350mmHg，則真空度為 mH2O。又測(cè)得另一容器內(nèi)的表壓強(qiáng)為980mmHg，則其絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)kPa。5.57mH2O； 231.99KPa2. 某液體在內(nèi)徑為d的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，當(dāng)它以相同體積流量通過(guò)等長(zhǎng)的內(nèi)徑為3d的管子時(shí)，則流速為原來(lái)

14、的 倍；若改變前后均為層流流動(dòng)，則摩擦系數(shù)為原來(lái)的 倍。 1/9； 33. 孔板流量計(jì)是 。C A.變壓差流量計(jì)，需垂直安裝 B.變截面流量計(jì)，需垂直安裝 C.變壓差流量計(jì)，需水平安裝 D.變截面流量計(jì)，需水平安裝4. 孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)C0，當(dāng)Re數(shù)增大時(shí)，其值 。 B A.總在增大 B.減小到一定程度后保持為某定值 C.總是減小 D.不定 5. 如圖所示，用離心泵將常溫的水從貯水池輸送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面離貯水池的水面高度保持為10m。輸送水量用孔板流量計(jì)測(cè)得?？装灏惭b在離高位槽水面1m處，孔徑為20mm，孔流系數(shù)為0.65，所接U形管中指示液為水銀，其密度為13600kg/

15、m3。管路為542.0mm的鋼管，直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和（包括孔板局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為250m，其中貯水池至孔板前測(cè)壓點(diǎn)A的直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和為60m，水的粘度為1cP，摩擦系數(shù)可取為0.02。當(dāng)水的流量為6.86m3/h時(shí)，試確定：（1）水通過(guò)泵所獲得的外加能量（J/kg）。（2）孔板前測(cè)壓點(diǎn)A處的表壓強(qiáng)（Pa）。（3）孔板流量計(jì)的U形管中指示液讀數(shù)R（mm）。解：(1) 以低位槽液面1-1和高位槽液面2-2間列伯努利方程(2) 以1-1和A點(diǎn)前3-3列伯努利方程 (3) 6. 每小時(shí)將2104kg、45氯苯用泵從反應(yīng)器A輸送到高位槽B（如圖所示），管出口處距反應(yīng)器液面的

16、垂直高度為15m，反應(yīng)器液面上方維持26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），管子為76mm4mm、長(zhǎng)26.6m的不銹鋼管，摩擦系數(shù)為0.0293。管線上有兩個(gè)全開(kāi)的閘閥、5個(gè)90標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45氯苯的密度為1075 kgm-3，粘度為6.510-4 PaS。泵的效率為70%，求泵的軸功率。附各局部阻力系數(shù)：全開(kāi)閘閥 1 = 0.17，90標(biāo)準(zhǔn)彎頭 2 = 0.75。解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1 截面為基準(zhǔn)面 p1 = 26.7kPa（絕壓），z1 = 0，u1=0，P2 = 101.3kPa（絕壓），z2 = 15m 1. 流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)類型從中心到壁依次為： 、 、 。湍流; 過(guò)渡區(qū); 層流2. 氣體的粘度隨溫度的升高而 ，水的粘度隨溫度的升高而 。3. 增加; 降低4. 測(cè)流體流量時(shí)，隨流量增加孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將 ，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，隨流量增加轉(zhuǎn)子兩側(cè)壓差值將 。增大; 不變5. 水(r=1000 kg/m3)在1 atm 下由泵以0.012 m3/s 從低位槽送往高位槽，如圖。泵前的吸入管長(zhǎng)和管徑分別為6 m和80 mm，管內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.02，泵前吸入管路（包括入口）的局部阻