化工原理試題及答案華東理工大學(xué)

1、一、填空（1）定態(tài)是指全部過 程參數(shù)。流體的 連續(xù)性假定指（2） 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于 。直管阻力損失體現(xiàn)在。（3） 液體的黏度隨溫度升高而，氣體的黏度隨溫度降低而 。常溫下水的黏度Pa ? s，空氣的黏度 Pa ? s。（4） 水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是 m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是 m/s。5）離心泵采用后彎葉片是因為 ，為防止，離心泵在啟動時必須先灌泵。（6） 當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù) C/比孔板流量 計的孔流系數(shù)Co，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的 。（大、?。?）如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為d i=45mm液體在大管內(nèi)流

2、速為0.5m/s，小管內(nèi)徑為d2=19mm 從1-1到2-2截面的阻力損失為15 J/kg,則2-2截面處的 流速為m/s ，此值是根據(jù)方程而得。1diudTi1312-Hr-2（8） 操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚程 ，軸功率，泵入口處的真空度。（變大，不變，變?。?） 離心泵的特性曲線通常包括 曲線， 曲線和曲線。這些曲線表示在一定 下，輸送某種特定的液體時泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù)確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的和 求確定泵的型號。（10） 旋槳式攪拌器的特點是；渦輪式攪拌器的特點（11）從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源于 ，而小尺度的混合均勻主要來源于

3、 。強化液流湍動的措施有和。（12） 邊界層是指的區(qū)域。邊界層分離的后果是 。（13） 非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與 有關(guān)。根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為流體、流體和-流體。二、選擇題：(1) 在高度湍流(阻力平方)區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù) 入值。(A) 與光滑管一樣；(B)只取決于相對粗糙度(C)只取決于雷諾數(shù)；(D)與粗糙度無關(guān)；(2) 如圖所示，管中的水處于o(A) 靜止；(B)向上流動；(C)向下流動；(D)不一定;(3) 當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+Bq時 o(A) A只包括單位重量流體需增加的位能；(B) A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能；(C) Bq v2

4、代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；(D) Bq v2代表單位重量流體需增加的動能；(4) 往復(fù)泵適用于 o(A) 大流量且流量要求特別均勻的場合；(B) 流量較小，揚程較高的場合；(C) 介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；(D) 投資較小的場合；三、計算題如圖所示，水通過傾斜變徑管段(A-B),已知DA=100mm DB=240mm水流量 為2nVmin，在截面A與B處接一 U形壓差計，其讀數(shù)為R=20mm指示劑為水銀， A、B兩點間的垂直距離為h=0.3m。試求：A、B兩點的壓差為多少Pa? A、B管段的阻力損失為多少J/kg ? 若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓強差如何變

5、化？四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為0.1013MPa (表)，輸水管路如圖所示。管長為110m (包括所有局部阻力的當(dāng)量 長度)，管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)入為0.02。泵的特性方程為：He = 23-1.43X 105qv2 （式中 qv-m3/s, He-m）。試問:（1）管路的流量為多少m3/h?（2）泵的有效功率為多少kW ？（3）若關(guān)小出口閥門使流量減少10%，則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N ？五、如圖所示，槽內(nèi)水位恒定。槽的底部與內(nèi)徑為100m m的水平管連接。當(dāng) A閥關(guān)閉時，測得 R=600m，h=1500mm（1）當(dāng)A閥

6、部分開啟時，測得R=400m，h=1400mq此時水管中的流量為多 少m/h? 已知入=0.02，管子入口處Z =0.5。（2）當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d，入=0.02，則水管中流量為多 少m/h? B點壓強應(yīng)為多少Pa （表）？讀數(shù)R為多少？（ U形管測壓計為等直徑 玻璃管，指示劑為汞）章綜合練習(xí)一、填空(1) 定態(tài)是指全部過程參數(shù)不隨時間變化。流體的連續(xù)性假定指_流體是由無數(shù)質(zhì)點組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)：(2) 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點是否存在脈動性。直管阻力損失體現(xiàn)在總勢能的降低。(3) 液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而

7、降低。常溫下水的黏度 0.001 Pa? s,空氣的黏度 1.81 X0-5 Pa ? s。(4) 水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是13 m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是1525 m/s。(5) 離心泵采用后彎葉片是因為減少能量損失，提高泵效率，為防止 氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動時必須先灌泵。(6) 當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù) C/比孔板流量 計的孔流系數(shù) Co J，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小。(大、 小)(7) 如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為d i=45mm液體在大管內(nèi)流速為0.5m/s，小 管內(nèi)徑為d2=19mm 從1-1到2-2截面的阻力損失

8、為15 J/kg,則2-2截面處的 流速為_2.8 m/s，此值是根據(jù) 質(zhì)量守恒 方程而得。8) 操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚程 變大，軸功率變小 ，泵入口處的真空度 變小 。(變大，不變，變小)9) 離心泵的特性曲線通常包括Hqv 曲線，Paqv 曲線和 n qv曲線。這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速下，輸送某種特定的液體時泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù) 液體性質(zhì)和操作條件 確定泵的類型,然后根據(jù)具體管路對泵 提出的 流量 和 揚程 要求確定泵的型號。(10) 旋槳式攪拌器的特點是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點是 小 流量、高壓頭 。(11) 從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源

9、于總體流動，而小尺度 的混合均勻主要來源于 強剪切或高度湍動。強化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn) 速 、 力口擋板 和 裝導(dǎo)流筒 。(12) 邊界層是指流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失。13)非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與du/dy有關(guān)。根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性_流體、假塑性 流體和 漲塑性_流體。、選擇題:（1）在高度湍流（阻力平方）區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù) 入值_B_。（A）與光滑管一樣；（B）只取決于相對粗糙度（C）只取決于雷諾數(shù)；（D）與粗糙度無關(guān)；（2） 如圖所示，管中的水處于_C 。（A）靜止；（B）向上

10、流動；（C）向下流動；（D）不一定;（3）當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+Bq時_B。（A）A只包括單位重量流體需增加的位能；（B）A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能；（C）Bq v2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；（D）Bq v2代表單位重量流體需增加的動能；（4）往復(fù)泵適用于_B。（A）大流量且流量要求特別均勻的場合；（B）流量較小，揚程較高的場合；（C）介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；（D）投資較小的場合；三、計算題如圖所示，水通過傾斜變徑管段（A-B），已知D=100mm DB=240mm水流量 為2nVmin，在截面A與B處接一 U形壓差計，其讀數(shù)為R=20mm指示劑為水銀， A、B兩點間的垂

11、直距離為h=0.3m。試求：A、B兩點的壓差為多少Pa? A、B管段的阻力損失為多少J/kg ？ 若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓強差如何變化？三、解答： Pa-(Pb+p gh)=R(pp )gPA - Pb =R(。-訃 g、gh=0.02 (13600 -1000) 0.3 1000 9.81 =5420 pa T PaPb， uaub，. A 流向 B，Pa12Pb12-ghA Ua-ghB-UbhfUa2/600.7850.12二 4.25m / s,u-2/600.785 0.242二 0.737m /shfPa - PbP2 2-gh Ua-Ub

12、54201000-0.3 9.812 24.25 -0.7372=11.2J/kg2 2因R )g = pp-二hf -出 匹,R與角度無關(guān)，與h無關(guān)，水平放 PPf 2置后，壓差計讀數(shù)不變水平放置后，pa-pb= pa-pb- p gh壓差變小四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為 0.1013MPa (表)，輸水管路如圖所示。管長為110m (包括所有局部阻力的當(dāng)量 長度)，管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)入為0.02。泵的特性方程為：He = 23-1.43x 105qv2 (式中 qv-m3/s, He-m)。試問：(1) 管路的流量為多少m3/h?(

13、2) 泵的有效功率為多少kW ?(3) 若關(guān)小出口閥門使流量減少10%，則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N ?五、如圖所示，槽內(nèi)水位恒定。槽的底部與內(nèi)徑為100m m的水平管連接。當(dāng) A閥關(guān)閉時，測得 R=600m，h=1500mm(1) 當(dāng)A閥部分開啟時，測得R=400m，h=1400mq此時水管中的流量為多 少m/h? 已知入=0.02，管子入口處Z =0.5。(2) 當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d ,入=0.02，則水管中流量為多 少m/h? B點壓強應(yīng)為多少Pa (表)？讀數(shù)R為多少？( U形管測壓計為等直徑 玻璃管，指示劑為汞)五、解答：取Za=0，液槽液面高度為

14、Zi，由靜力學(xué)方程可得(Zi+h) p g=R p汞gR(R-P)g p aPb uA -uBhf、三章綜合練習(xí)一、填空(1) 定態(tài)是指全部過程參數(shù)不隨時間變化。流體的連續(xù)性假定指流體是由無數(shù)質(zhì)點組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。(2) 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點是否存在脈動性。直管阻力損失體現(xiàn)在 總勢能的降低 。(3) 液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而降低。常溫下水的黏度 0.001 Pa? s,空氣的黏度 1.81 X0-5 Pa ? s。(4) 水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是13 m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是1525 m/s。

15、(5) 離心泵采用后彎葉片是因為減少能量損失，提高泵效率，為防止 氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動時必須先灌泵。(6) 當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù) G比孔板流量 計的孔流系數(shù) Co _大，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小。(大、 小)(7)如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為d i=45mm液體在大管內(nèi)流速為0.5m/s，小 管內(nèi)徑為d2=19mm 從1-1到2-2截面的阻力損失為15 J/kg,則2-2截面處的 流速為 2.8 m/s，此值是根據(jù) 質(zhì)量守恒方程而得。1f d12 28) 操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，貝U泵的揚程 變大，軸功率變小，泵入口處的真空度 變小 。

16、(變大，不變，變小)9) 離心泵的特性曲線通常包括Hqv 曲線，Paqv 曲線和 n qv曲線。這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速下，輸送某種特定的液體時泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù) 液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型,然后根據(jù)具體管路對泵提出的 流量 和 揚程.要求確定泵的型號。(10) 旋槳式攪拌器的特點是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點是小流量、高壓頭 。(3)當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+Bq時_B(A) A只包括單位重量流體需增加的位能；(B) A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能；(C) Bq v(11) 從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源于總體流動，而小尺度 的混合均勻主要來源于 強剪

17、切或高度湍動。強化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn) 速 、 力卩擋板 和 裝導(dǎo)流筒 。(12) 邊界層是指 流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失。13)非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與du/dy有關(guān)。根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性 流體、 假塑性 流體和 漲塑性_流體。二、選擇題： 在高度湍流(阻力平方)區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù) 入值_B_。A)與光滑管一樣；(B)只取決于相對粗糙度(C) 只取決于雷諾數(shù)；(D)與粗糙度無關(guān)； 如圖所示，管中的水處于_C 。(A)靜止；(B)向上流動；(C)向下流動；(D)不一定;代表管路系統(tǒng)的局

18、部阻力損失；（D） Bq v代表單位重量流體需增加的動能；（4）往復(fù)泵適用于_B_。（A）大流量且流量要求特別均勻的場合;（B）流量較小，揚程較高的場合；（C）介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；（D）投資較小的場合；三、計算題如圖所示，水通過傾斜變徑管段（A-B），已知DA=100mm DB=240mm水流量 為2nVmin ,在截面A與B處接一 U形壓差計，其讀數(shù)為R=20mm指示劑為水銀， A、B兩點間的垂直距離為h=0.3m。試求：A、B兩點的壓差為多少Pa? A、B管段的阻力損失為多少J/kg ？ 若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓強差如何變化？二、解答： Pa-(pb+p gh)=R(pp )gPa 一 Pb 二 R( 1 - Jg ，gh 二0.02 (13600 -1000) 0.3 1000 9.81 二 5420 paT PaPb， uaub，. A 流向 B，PaP1 2-Ua-Ub2hf2Ua2/600.7850.12=4.25m / s，Ub2/600.785 0.242=0.737m /shf2 2=PPB _gh U UB2 254204.25 -0.7370.