化工原理習(xí)題第一部分流體流動答案

1、化工原理習(xí)題： 第一部分 流體流動一、填空1 .流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的2倍；如果只將管徑增加一倍而流速不變，則阻力損失為原來的 必倍。2 .離心泵的特性曲線通常包括H-Q 曲線、 1-Q 和 N-Q 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。3 .處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須是靜止的 、 連通著的、同一種連續(xù)的液體。流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上的流速分布,應(yīng)選用皮托流量計測量。4 .牛頓粘性定律的表達式p=n du,其應(yīng)用條件是 牛頓型流體層(滯)流流體。 dy5 .如果流體為理想流體且無外加功的情況下，

2、寫出：2單位質(zhì)量流體的機械能衡算式為E z - -p 常數(shù)2g g單位重量流體的機械能衡算式為2E gz -u- p 常數(shù)單位體積流體的機械能衡算式為13 .若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭降低,流量減小,效率降低，軸功率增力口。14 .雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達式為 Re=du p / <當(dāng)密度p = ，粘度仙=1厘泊的水，在內(nèi)徑為d=100mm以流速為1m.s 在管中流動時，其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于10，其流動類型為 湍流。15 .當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHgf,測得某體系的表壓為100mmH則該體系的絕對壓強為 850mmHg1空度為 -100 mmHg.16 .管出口的局部阻力系數(shù)等于，管入口的局

3、部阻力系數(shù)等于。17 .流體在等徑管中作穩(wěn)定流動，流體由于流動而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長_ 不變_。18.當(dāng)Re為已知時，流體在圓形管內(nèi)呈層流時的摩擦系數(shù)入=64/Re,在管 內(nèi)呈湍流時，摩擦系數(shù)人與Re .、 e/d 有關(guān)。19.牛頓粘性定律的表達式為 rdu/dy,動力粘度（簡稱為粘度）小的 SI單位為 或.。運動粘度v的SI單位為。20.水由敞口包液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開度減小后,水流量將減小，摩擦系數(shù)增大,管道總阻力損失不變。21.流體流動時產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有粘性 。22.在大氣壓為的地區(qū)，某真空蒸儲塔塔頂真空表的讀數(shù)為x104

4、Pa,若在大氣壓為x104Pa的地區(qū)使塔內(nèi)絕對壓強維持相同的數(shù)值，則真空表讀數(shù)為Pa ,相當(dāng)于 Kgf/cm o23.因次分析法的原理是 因次一致性原則，其主要目的是組成數(shù)群縮減變量，使實驗及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)工作簡化、可靠。24.流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的 N 倍；如果只將管徑增加一倍而流速不變，則阻力損失為原來的必倍。25.離心泵的特性曲線通常包括H-Q 曲線、 n-Q 和 N-Q 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。26.處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須是靜上的 、 連通著W、 同一種連續(xù)的液體 。27 .有外加能量時

5、以單位體積流體為基準(zhǔn)的實際流體柏努利方程為zi p g+ (ui2p /2)+p+W/p = z 2 p g+ (U22 p /2 ) +p + p 2 hf各項單位為 Pa ( N/m2) 。28 .氣體的粘度隨溫度升高而增加 ，水的粘度隨溫度升高而降低 。29 .流體在變徑管中作穩(wěn)定流動，在管徑縮小的地方其靜壓能減小 。30 .流體流動的連續(xù)性方程是 u八。尸u2Ap g= = u A p ；適用于圓形直管 的不可壓縮流體流動的連續(xù)性方程為 u id； = u 2d22 = ' = ud2031 .并聯(lián)管路中各管段壓強降相等 ；管子長、直徑小的管段通過的流量 小。32 .離心泵的軸

6、封裝置主要有兩種： 填料密封 和 機械密封 。33 .若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭降低,流量減小,效率降低，軸功率增力口。34 . P/( p g)的物理意義是表示流動系統(tǒng)某截面處單位重量流體所具有的靜壓能，稱為 靜壓頭.。35 .柏努利方程實驗中，在一定流速下某測壓管顯示的液位高度為靜壓頭，當(dāng)流速再增 大時，液位高度降低,因為 阻力損失增大,36 .某輸水的水泵系統(tǒng)，經(jīng)管路計算得，需泵提供的壓頭為He=19mK柱，輸水量為s , 則泵的有效功率為1472w .37 .離心泵的安裝高度超過允許吸上高度時，會發(fā)生 氣蝕。現(xiàn)象。38 .用離心泵向鍋爐供水，若鍋爐中的壓力突然升高，則泵提供

7、的流量_減少揚程增大。39 .離心泵輸送的液體密度變大，則其揚程 不變,流量不變,效率 不變,軸功率變大。40 .離心泵在啟動時應(yīng)先將出口閥 一關(guān)閉,目的是減少啟動功率，J呆護電機41 .離心泵起動時，如果泵內(nèi)沒有充滿液體而存在氣體時，離心泵就不能輸送液體。這 種現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象。42 .離心泵的流量常用 出口閥 調(diào)節(jié)。43 .某一離心泵在運行一段時期后，發(fā)現(xiàn)吸入口真空表讀數(shù)不斷下降，管路中的流量也 不斷減少直至斷流。經(jīng)檢查，電機、軸、葉輪都處在正常運轉(zhuǎn)后，可以斷定泵內(nèi)發(fā)生4縛.現(xiàn)象:應(yīng)檢查進口管路有否M漏現(xiàn)象 。44 .離心泵的性能曲線通常包括H Q 曲線、刀Q 和 N Q 曲線。這些曲線表

8、示在一定一轉(zhuǎn)速下.輸送某種特定的液體時泵的性能。45 .離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚程指的是效率最高時的流量和揚程。46 .離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生 氣蝕. 現(xiàn)象。47 .當(dāng)離心泵出口閥門開大時，流量 變大 ，泵出口壓力.降低 。48 .離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵一出口. 管路上.關(guān)小出口閥門后，真空表的 讀數(shù) 減小一，壓力表白勺讀數(shù) J曾大 _。49 .理想流體是指黏度為零的流體。50 .雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義是慣性力與黏性力之比。51 .用壓濾機分離懸浮物，忽略過濾介質(zhì)阻力，濾餅不可壓縮，其他條件不變。提高懸 浮液溫度，單位過濾時間所得濾液量將增加 。52 .提高懸浮

9、液的固體含量，單位過濾時間所得濾液量將減小 。53 .對恒壓過濾，若濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計，(1)過濾量增大一倍，則過濾素 緞為原來的_12, (2)當(dāng)過濾面積增大一倍，則過濾速度增大為原來的 4倍。54 .用壓濾機分離懸浮物，濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計，過濾時間增加一倍，濾液量 增加到原來的，2倍，過濾面積增加一倍，濾液量增加到原來的 二倍。二、選擇1 . 流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上的流速分布，應(yīng)選用 A 流量計測量。A皮托管 B 孔板流量計 C 文丘里流量計 D 轉(zhuǎn)子流量計2 . 離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生 A 。A氣縛現(xiàn)象B 汽蝕現(xiàn)象 C 汽化現(xiàn)象D 氣浮現(xiàn)象3

10、 . 離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時，BA吸入管路阻力損失不變B泵出口的壓力減小C泵入口的真空度減小D泵工作點的揚程升高4 .水由敞口包液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開度減小后，管道總阻力損失 C。A增大 B 減小 C 不變 D不能判斷5 .流體流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的 C 項。A動能 B 位能 C 靜壓能 D 總機械能6 .在完全湍流時（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系數(shù)數(shù)值 CA與光滑管一樣B只取決于Re C取決于相對粗糙度D與粗糙度無關(guān)7 .已知列管換熱器外殼內(nèi)徑為600mm殼內(nèi)裝有269根25X的換熱管，每小時有5 X104kg的溶液在管束外側(cè)流過，溶

11、液密度為 810kg/m3,粘度為x 10 3Pai- s,則溶液在 管束外流過時的流型為 A。A層流 B 湍流 C 過渡流 D 無法確定8 .某離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng) C。A停泵，向泵內(nèi)灌液B降低泵的安裝高度C檢查進口管路是否有泄漏現(xiàn)象D檢查出口管路阻力是否過大9 .某液體在內(nèi)徑為do的水平管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為 uo,當(dāng)它以相同的體積 流量通過等長的內(nèi)徑為d2（d2=d0/2）的管子時，若流體為層流，則壓降p為原來的 C 倍。A 4 B 8 C 16 D 3210 .離心泵輸水管路在操作過程中若關(guān)小輸水閥，則下列哪一條有錯誤（C） ?A泵的特性曲線方程不變B管路阻力系數(shù)上

12、升C管路總阻力不變D壓頭上升11 .在下面幾種葉輪中，C的效率最高。（A）開式葉輪（B）半開式葉輪（C）閉式葉輪12 .對于恒壓過濾（D ）。（A）濾液體積增大一倍則過濾時間增大為原來的加倍（B）濾液體積增大一倍則過濾時間增大至原來的2倍(C)濾液體積增大一倍則過濾時間增大至原來的4倍(D)當(dāng)介質(zhì)阻力不計時，濾液體積增大一倍，則過濾時間增大至原來的萬倍13 .過濾介質(zhì)阻力忽略不計，濾餅不可壓縮進行恒速過濾，如濾液量增大一倍，則 (C )。(A)操作壓差增大至原來的 婚倍 (B)操作壓差增大至原來的4倍(C)操作壓差增大至原來的2倍 (D)操作壓差保持不變14 .恒壓過濾，如介質(zhì)阻力不計，過濾壓

13、差增大一倍時，同一過濾時刻所得濾液量(C )。(A)增大至原來的2倍(B) 增大至原來的4倍(C)增大至原來的 0倍 (D) 增大至原來的倍15 .在一般過濾操作中，實際上起到主要介質(zhì)作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)本身，“濾渣就是濾餅"，則(C )。(A)這兩種說法都對(B)兩種說法都不對(C)只有第一種說法正確(D)只有第二種說法正確16 .助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)(B )。(A)顆粒均勻、柔軟、可壓縮 (B)顆粒均勻、堅硬、不可壓縮(C)粒度分布廣、堅硬、不可壓縮(D)顆粒均勻、可壓縮、易變形17 .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)流動時，在管子直徑縮小的地方，其靜

14、壓力 C(A)不變 (B)增大(C)減小(D)不確定18 .水在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動，若水的質(zhì)量流量保持恒定，當(dāng)水溫度升高時，Re值將A (A) 變大 (B) 變小 (C) 不變 (D) 不確定19 .層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是 D(A)湍流流速大于層流流速(B)流動阻力大的為湍流，流動阻力小的為層流(C)層流的雷諾數(shù)小于湍流的雷諾數(shù)(D)層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動20 .在流體阻力實驗中，以水作工質(zhì)所測得的直管摩擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系不適 用于 B在直管中的流動。(A)牛頓型流體(B)非牛頓型流體 (C)酒精(D)空氣221 .局部阻力損失計算式hf 二號中的u是指 A (A)小管中

15、流速uio(B)大管中流速U2(C)小管中流速ui與大管中流速U2的平均值(5+U2)/2 (D)與流向有關(guān)22 .用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，設(shè)水池和水塔水面維持恒定，若離心泵在正常 操作范圍內(nèi)工作，開大出口閥門將導(dǎo)致A (A)送水量增加，泵的壓頭下降(B)送水量增加，泵的壓頭增大(C)送水量增加，泵的軸功率不變(D)送水量增加，泵的軸功率下降23 .離心泵性能曲線中的H-Q線是在C的情況下測定的。(A)效率一定(B)功率一定(C)轉(zhuǎn)速一定(D)管路布置一定24 .由離心泵和某一管路組成的輸送系統(tǒng)，其工作點D (A)由泵銘牌上的流量和揚程所決定(B)即泵的最大效率所對應(yīng)的點(C)由泵的特

16、性曲線所決定(D)是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點25 .在一輸送系統(tǒng)中，改變離心泵出口閥開度，不會影響C (A) 管路特性曲線(B)管路所需壓頭(C)泵的特性曲線(D)泵的工作點25.流體在園管內(nèi)流動時，管中心流速最大，若為湍流時，平均流速與管中心的最大流速 的關(guān)系為(B )A. Um =1/2Umax B. Um =C. Um =3/2Umax26 .從流體靜力學(xué)基本方程了解到 U型管壓力計測量其壓強差是(A )A. 與指示液密度、液面高度有關(guān)，與U形管粗細無關(guān)B. 與指示液密度、液面高度無關(guān)，與U形管粗細有關(guān)C. 與指示液密度、液面高度無關(guān)，與U形管粗細無關(guān)27 .推導(dǎo)過濾基本基本方程

17、時，一個基本的假設(shè)是 D(B)濾液在介質(zhì)中呈層流流動(D)濾液在濾渣中呈層流流動(B)過濾面積(D)濾餅的壓縮性(A)濾液在介質(zhì)中呈湍流流動(C)濾液在濾渣中呈湍流流動28 .過濾常數(shù)K與B、無關(guān)。(A)濾液的黏度(C)濾漿的濃度29.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：(D )A.湍流流速層流流速；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) 嘲流的雷諾數(shù)；D.層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。30 .在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，水由粗管連續(xù)地流入細管，若粗管直徑是細管的2倍，則細管流 速是粗管的(C )倍。A. 2 B. 8 C. 431 .表壓與大氣壓、絕對壓的正確關(guān)系是( A )。A.表壓=絕對

18、壓-大氣壓 B.表壓=大氣壓-絕對壓C.表壓=絕對壓+真空度32.流體流動產(chǎn)生阻力的根本原因是，因為流體流動(C )。A.遇到了障礙物；B.與管壁產(chǎn)生摩擦C.產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力33 .在穩(wěn)定連續(xù)流動系統(tǒng)中，單位時間通過任一截面的(B )流量都相等。A. 體積 B. 質(zhì)量 C. 體積和質(zhì)量34 .穩(wěn)定流動是指流體在流動系統(tǒng)中，任一截面上流體的流速、壓強、密度等與流動有 關(guān)的物理量（A ）。A.僅隨位置變，不隨時間變B. 僅隨時間變、不隨位置變C.既不隨時間變，也不隨位置變35.將管路上的閥門關(guān)小時，其阻力系數(shù)（B ）。A. 變小 B. 變大 C. 不變32.過濾操作中，濾液流動遇到的阻力是D 0

19、A.介質(zhì)阻力 B.空氣阻力C.濾渣阻力 D.介質(zhì)和濾渣阻力之和33包壓過濾且介質(zhì)阻力忽略不計時，如黏度降低20%則在同一時、時刻濾液增加A。A. 11 .8% B. 9. 54 % C. 20 % D. 44%34 .在板框過濾機中，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計，當(dāng)過濾壓差增加一倍時，其過濾速率為原來的 C 倍。A.投35 .過濾基本方程式基于 D 的假設(shè)基礎(chǔ)推導(dǎo)出來的。A.濾液在介質(zhì)中呈湍流流動B.濾液在介質(zhì)中呈層流流動C.濾液在濾渣中呈湍流流動D.濾液在濾渣中呈層流流動17水在園形直管中作滯流流動，流速不變，若管子直徑增大一倍，則阻力損失為原來的（A ）。A. 1/4 B. 1/2 C.

20、2倍18 .設(shè)備內(nèi)的真空度愈高，即說明設(shè)備內(nèi)的絕對壓強（B ）。A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大氣壓、19 .一般情況下，溫度升高，液體的粘度（B ）;氣體的粘度（A ）。A. 增大 B. 減小 C. 不變20 . （2 分）園管的摩擦系數(shù)入=64/Re公式的適用范圍是（A ）。A. 滯流 B. 過渡流 C. 湍流21.離心泵起動時，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動功率，保護電機，不致超負荷工作， 這是因為（A ）A. Q=0, N 弋0B. Q 0 , N 0C. Q <0, N022 .離心泵的吸液高度與（A ）無關(guān)A.排出管路的阻力大小B.吸入管路的阻力大小C.當(dāng)?shù)卮髿鈮篋.被輸送

21、液體的密度23 .離心泵是依靠作旋轉(zhuǎn)運動的（B ）進行工作的。A. 齒輪 B. 葉輪 C. 活塞24 .離心泵的實際安裝高度，應(yīng)（B ）允許吸上高度。A. 高于 B. 低于 C. 等于25 .用離心泵向某設(shè)備供液，如果設(shè)備內(nèi)的壓強突然增大，則泵揚程會（ A ）,流量 會（B ）。A. 變大 B. 變小 C. 不變26 .用離心泵從河中抽水，當(dāng)河面水位下降時，泵提供的流量減少了，其原因是（C ）A.發(fā)生了氣縛現(xiàn)象B.泵特性曲線變了C.管路特性曲線變了27. 4B型水泵中的4是代表（C ）.A. 揚程4m B. 流量4m .s C. 吸入口徑為4英寸型離心泵屬（B）泵A. 耐腐蝕泵B.清水泵 C.

22、 油泵29 .離心泵啟動之前要先灌滿液，目的是防止（ C ）現(xiàn)象發(fā)生。A. 堵塞 B. 氣蝕 C. 氣縛30 .離心泵銘牌上所標(biāo)的性能參數(shù)是指（B ）時的值，A. 工作點B.最高效率C.最大揚程D.最大功率31為減少電機的啟動功率，離心泵在啟動前應(yīng)將（ A ）.A. 出口閥關(guān)閉 B. 進口閥關(guān)閉 C. 出口閥打開D.進口閥打開32 .離心泵的允許吸上真空度隨泵的流量增大而（B ）A. 增大 B. 減少 C. 不變）現(xiàn)象33 .由于泵內(nèi)存有氣體，啟動離心泵而不能送液的現(xiàn)象，稱為A. 氣蝕 B. 氣縛 C. 喘振34. 一臺試驗用離心泵，開動不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐

23、漸降低為零，此時離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是（D ）A.忘了灌水B. 吸入管路堵塞C.壓出管路堵塞 D.吸入管路漏氣35 .流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上的流速分布，應(yīng)選用 A 流量計測量A皮托管 B 孔板流量計 C 文丘里流量計 D轉(zhuǎn)子流量計36 .離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生A 。A氣縛現(xiàn)象 B 汽蝕現(xiàn)象C 汽化現(xiàn)象 D氣浮現(xiàn)象37 .離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時，BA吸入管路阻力損失不變B泵出口的壓力減小C泵入口的真空度減小D泵工作點的揚程升高38 .水由敞口包液位的高位槽通過一 管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開 度減小后，管道總阻力損失 C。A增大 B 減小

24、C 不變 D不能判斷39 .流體流動時的摩擦阻力損失 hf所損失的是機械能中的 C 項。A動能 B 位能 C 靜壓能 D總機械能40 .在完全湍流時（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系數(shù)數(shù)值 CA與光滑管一樣 B只取決于Re C 取決于相對粗糙度 D與粗糙度無關(guān)41 .孔板流量計的孔流系數(shù)Co當(dāng)R增大時、其值 B 。A總在增大B先減小，后保持為定值 C總在減小D 不定42 .已知列管換熱器外殼內(nèi)徑為 600mm殼內(nèi)裝有269根25X的換熱管，每小時有5X104kg的溶液在管束外側(cè)流過，溶液密度為 束外流過時的流型為 A。A層流 B 湍流 C43.某離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)A停泵，向泵內(nèi)灌液

25、BC檢查進口管路是否有泄漏現(xiàn)象D810kg/m3,粘度為x10 3Pa-s,則溶液在管過渡流 D無法確定C。降低泵的安裝高度檢查出口管路阻力是否過大44 .某液體在內(nèi)徑為的水平管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為 uo,當(dāng)它以相同的體積 流量通過等長的內(nèi)徑為d2（d2=d/2）的管子時，若流體為層流，則壓降p為原來的 C 倍。A 4 B 8 C 16 D 3245 .當(dāng)管路的特性曲線寫為H=A+BQ寸，（B ）只包括單位重量流體增加的位能只包括單位重量流體增加的位能與靜壓能之和C. BQ2代表管路系統(tǒng)損失的阻力D. BQ2代表單位重量流體增加的動能三、判斷題：1 .化工單元操作是一種物理操作，只改變物

26、質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。 （V ）2 .當(dāng)輸送流體的管徑一定時，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（ X ）3 .當(dāng)流體充滿導(dǎo)管（圓形）作穩(wěn)態(tài)流動時，單位時間通過任一截面的體積流量相等。 （ x ）4 .牛頓粘性定律是：流體的粘度越大，其流動性就越差。（ X ）5 .經(jīng)過大量實驗得出，雷諾Re<2000寸，流型肯定是層流，這是采用國際單位制得出的值 采用其他單位制應(yīng)有另外數(shù)值。（X ）6 .表壓強代表流體的真實壓強。（ X ）7 .流體流動狀態(tài)的判斷依據(jù)是雷諾數(shù) Re （，）8 . 一般情況下氣體的粘度隨溫度的升高而增大（，）；液體的粘度隨溫度的升高而減小。（,）9 .流體在園管內(nèi)流

27、動時，管的中心處速度最大，而管壁處速度為零。（ V ）10 .流體阻力產(chǎn)生的根本原因是流體與壁面之間的摩擦而引起的。（ x ）11 .原油在園形管中作湍流流動時，其它條件不變，而管長增加一倍，則阻力損失增加 一倍，（ V ）12 .在并聯(lián)的各條管路中穩(wěn)定流動時，流體的能量損失皆相等。（ V ）13 .液體的相對密度是指液體的密度與水的密度的比值。（ V ）14 .穩(wěn)定流動時，液體流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等（，；）；則流經(jīng)各截面處的體積流量也相等（V；）15 .離心泵啟動時，為減小啟動功率，應(yīng)將出口閥門關(guān)閉，這是因為流量增加而功率增 大。（，）16 .離心泵的特點之一是有很大的操作彈性，能在相當(dāng)廣

28、泛的流量范圍內(nèi)操作。泵的銘 牌上標(biāo)明的數(shù)值是該泵在效率最高點上的性能。（V ）17 .離心泵開泵之前要先灌液，目的是防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。（X ）18 .若將同一轉(zhuǎn)速的同一型號離心泵分別裝在一條阻力很大， 一條阻力很小的管路中進 行性能測量時，具測出泵的性能曲線就不一樣（ x ）。其實際供給管路的最大流量 也不一樣（，）。19 .離心泵的揚程又稱壓頭，即升揚高度（ x ）。20 .用離心泵輸送密度比水大的液體時，泵的流量不會減少（，），但揚程卻會減少（x ）21 .為減少吸入管路的阻力損失，一般應(yīng)使吸入管徑小于排出管徑（ X ）22 .當(dāng)關(guān)小離心泵的出口閥時，泵的揚程增大了，其升揚高度提高了（ X

29、 ）。 四、簡答題：1 .如圖，有一敞口高位槽，由管線與密閉的低位水槽相連接，在什么條件下，水由高位槽 向低位槽流動？為什么？答：pa / p +Z g=p / p +2 hf ；當(dāng)（pa / p+Z g）p /p 時，由 1 流向 2, 當(dāng)（pa / p+Z g）p /p 時，由 2 流向 1。2 .理想流體和實際流體如何區(qū)別？答：理想流體是流體沒有粘性，流動時，不產(chǎn)生摩擦阻力，液體體不可壓縮，受 熱不膨脹；而實際流體是具有粘性，有摩擦阻力，液體是可以壓縮，受熱是膨脹。3 . Z +p/Pg = Z +p /pg（1）,P = P +pgh（2）這兩個靜力學(xué)方程式說明些什么?答：(1)說明靜

30、止的連續(xù)的同一流體，同一水平面上的各點，深度相同，它的壓強亦相等；(2)說明液體內(nèi)部任一點的壓強是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強越大，當(dāng)液面壓強變化，必將引起液體內(nèi)部各點發(fā)生同樣大小的變化。4 .在常溫下輸送水，若管徑一定，流量增大一倍，雷諾準(zhǔn)數(shù)增加多少？若流量一定，管 徑增大一倍，則雷諾準(zhǔn)數(shù)又如何變化？答：V =(兀 /4)d .u u'=2u Re=du p / a Re'增大一倍V=(兀 /4)(2d).u' u'=u/4 Re'=Re/25 .何謂層流流動？何謂湍流流動？用什么量來區(qū)分它們？層流：流體質(zhì)點沿管軸作平行直線運動，無返混，在管中

31、的流速分布為拋物線， 平均流速是最大流速的倍。湍流：流體質(zhì)點有返混和徑向流動，平均流速約為最大流速的倍。以Re來區(qū)分，Re<2000為層流、Re>4000為湍流。6 .何謂牛頓型流體？何謂非牛頓型流體？服從牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體。不服從牛頓粘性定律的，稱為非牛頓型流體。非牛頓型流體又分為假塑性流體和脹塑性流體。7 .如圖所示的某一輸水管路中，高位槽液位保持恒定，輸水管徑不變。有人說：由于受到重力的影響，水在管路中會越流越快，即水通過2-2'截面的流速u 大于通過1-1 截面的流速uo 0這種說法對嗎？為什么？*答案*不對。因為是穩(wěn)定連續(xù)流動按連續(xù)性方程知：質(zhì)量流量

32、相同，輸水則體積流量相等，現(xiàn)管徑不，故流速不變8.如圖所示，水在水平管中作穩(wěn)定連續(xù)流動，從 A流向B,問：(1)體積流量V 和V 哪個大？為什么？(2)流速u 和u 哪個大？為什么？(3)靜壓頭P / ( p g)和P /(pg)哪個大？為什么？(1)因為輸水，按連續(xù)性方程知 V =V(2) V =V 而 d <d u >u. Z +P /( Pg)+u /(2g)=Z +P /(pg)+u /(2g)+Hf而水平管Z =Z 又u >u若 H=0 貝U P / ( p g) < P /( p g)；若HW0則P /( p g)和P ( g g)哪個大？要由u 和u 、H

33、之值決定。9 .在有一個穩(wěn)壓罐的一條管徑不變的輸送管上的處分別裝上一個相同規(guī)格的壓力表(如圖所示)。問：(1)當(dāng)管路上的閥門C關(guān)閉時，兩個壓力表的讀數(shù)是否一致？為什么？(2)當(dāng)管路上閥門C打開時，兩個壓力表的讀數(shù)是否相同？為什么？(設(shè)處的氣 體密度近似相等)(1)閥C關(guān)閉時，流體為靜止?fàn)顟B(tài)，同一水平面上. P =P 。(2)閥C打開，流體流動,有阻力，為 Z =Z , d =d且 p = p 則 u =u P >P10 . 一定量的液體在園形直管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動。若管長及液體的物性不變，而管 徑減至原來的一半，問因流動阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的若干倍？1611 .在相同管徑的兩條園

34、形管道中，同時分別流動著油和清水(以油>小水)，若雷諾數(shù) 相同，且密度相近，試判斷油速大還是水速大？為什么？.Re油=Re水 而u油>口水，u油>口水12 .某車間用水量由水塔穩(wěn)定供給(如圖示)?，F(xiàn)若將出口閥A關(guān)小，其流量有無改變？ 為什么？V u=2g(Z- Eh )/當(dāng)閥門A關(guān)小時，匯hf T ,但Z不變，則u； ,d不變則VJ即流量變小。13 .什么叫化工單元操作？常用的化工單元操作有哪些？化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，具有共同物理變化，遵循共同的物理學(xué)定律的一些物理 操作過程。例如：流體流動、流體輸送、非均相分離、傳熱、蒸發(fā)、蒸儲、吸收、萃 取、干燥等。14 .離心泵有哪些基

35、本參數(shù)和特征曲線？離心泵的基本參數(shù)是：流量、揚程、功率和效率離心泵的特征曲線是：He- Qe揚程曲線，Ne- Qe功率曲線，”-Q效率曲線。15 .為什么離心泵在開車前要關(guān)閉出口閥門？。離心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。當(dāng)流量為零時，功率最小，避 免電機起動電流過大而燒電機，同時也避免出口管線的水力沖擊。16 .何謂離心泵的“氣縛”和“氣蝕”現(xiàn)象，它們對泵的操作有何危害？應(yīng)如何防止？ “氣縛”：由于泵內(nèi)存氣，啟動泵后吸不上液的現(xiàn)象，稱“氣縛”現(xiàn)象?！皻?縛”現(xiàn)象發(fā)生后，泵無液體排出，無噪音，振動。為防止“氣縛”現(xiàn)象發(fā)生，啟動前 應(yīng)灌滿液體?！皻馕g”：由于泵的吸上高度過高，使泵內(nèi)壓力等

36、于或低于輸送液體溫度下的飽和 蒸汽壓時，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象，稱“氣蝕”現(xiàn)象， “氣蝕”發(fā)生時液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動、使流量減少，甚者無液體排出。為防 止“氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生；泵的實際安裝高度應(yīng)不高于允許吸上高度。17 .為什么離心泵可用出口閥來調(diào)節(jié)流量？往復(fù)泵可否采用同樣方法調(diào)節(jié)流量？為什么？由離心泵的工作點知，改變泵出口閥的開度，使局部阻力改變，而管路特性曲線 改變，流量隨之改變，此法雖不經(jīng)濟，但對泵運轉(zhuǎn)無其它影響；而往復(fù)泵屬容積式泵， 壓頭與流量基本無關(guān)，若關(guān)閉出口閥，則因泵內(nèi)壓力急劇升高，造成泵體。管路和電 機的損壞，故不宜用出口閥來調(diào)節(jié)流量。18 .離心泵的

37、主要部件有哪些？各有什么作用？離心泵的主要部件有葉輪、泵殼、軸封裝置。葉輪的作用是將原動機的機械能傳給液體、使液體的動能和靜壓能均得到提高。泵殼具有匯集液體和將部分動能轉(zhuǎn)為靜壓能的作用，軸封裝置的作用是防止泵內(nèi) 高壓液體外漏及外界大氣漏入泵內(nèi)。19 .離心泵的揚程和升揚高度有什么不同？離心泵的揚程是指泵給以單位重量液體的有效能量、液體獲得能量后，可將液體升揚到一定高度 Z,而且還要用于靜壓頭的增量 P/ p g和動壓頭的增量4 u /2g 及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離，可 見，開揚高度僅為揚程的一部分，泵工作時，其揚程大于升揚高度。20 .現(xiàn)想測定某一

38、離心泵的性能曲線，將此泵裝在不同的管路上進行測試時，所得性 能曲線是否一樣？為什么？所得性能曲線一樣，因泵的性能只與泵的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與管路的情況無關(guān)。21 .當(dāng)離心泵啟動后不吸液，其原因主要有哪些？不吸液的原因可能是：由于灌液不夠 或底閥不嚴(yán)密而漏液，使泵內(nèi)存有空氣； 由于底閥或吸入管路堵塞；安裝高度過高；電機接線不正確致使葉輪反轉(zhuǎn)等。22 .原用以輸送水的離心泵，現(xiàn)改用來輸送相對密度為的水溶液(而其粘度與水相近)。 若管路布局不變，泵的前后兩個開口容器液面間的垂直距離不變，試說明泵的流量、 揚程、出口處壓力表的讀數(shù)和軸功率有何變化？泵的流量，壓頭無變化，因密度對離心泵的流量，揚程無影響

39、，泵的軸功率與密度成正比，會因密度的增大而增大，泵出口處壓力表會因密度的增大而改變，因4P0cP 0五、計算1.為測量腐蝕性液體貯槽中的存液量，采用圖示的裝置。測量時通入壓縮空氣，控制調(diào)節(jié)閥使空氣緩慢地鼓泡通過觀察瓶。今測得U形壓差計讀數(shù)為R=130mm通氣管距 貯槽底面h=20cm貯槽直徑為2m液體密度為980kg/m3。試求貯槽內(nèi)液體的貯存量為 多少噸？解：由題意得：R=130mm h=20cm D=2m980kg/ m3, Hg 13600kg/m3 0(1)管道內(nèi)空氣緩慢鼓泡u=°,可用靜力學(xué)原理求解。觀察瓶壓縮空氣(2)空氣的 很小，忽略空氣柱的影響2 .如圖所示，用泵將水

40、從貯槽送至敞 口高位槽，兩槽液面均恒定不變，輸 送管路尺寸為83X,泵的進出口管道 上分別安裝有真空表和壓力表，真空 表安裝位置離貯槽的水面高度 H為， 壓力表安裝位置離貯槽的水面高度 H2 為5m當(dāng)輸水量為36n3/h時，進水管 道全部阻力損失為kg,出水管道全部 阻力損失為kg,壓力表讀數(shù)為x 105Pa,泵的效率為70%水的密度為1000kg/m3,試求:(1)兩槽液面的高度差H為多少？(2)泵所需的實際功率為多少kW(3)真空表的t實數(shù)為多少kgf/cm 20522 452 105 4 9代入上式得：H 5 上5- 2.452 10*9 29.74m2 9.81 1000 9.819.

41、81(2)泵所需的實際功率在貯槽液面0-0'與高位槽液面3-3'間列柏努利方程，以貯槽液面為基準(zhǔn)水平面,有：其中，hf,。36.864.9J / kg, U2= U3=0, p 2=p3=0,H 0=0,H=代入方程求得：W=kg, Ws Vs-36- 1000 10kg/s3600故 Ne Ws We 2986.4W,4=70% N Ne/ 4.27kw(3)真空表的讀數(shù)在貯槽液面0-0'與真空表截面1-1 '間列柏努利方程，有:?解：(1)兩槽液面的高度差H在壓力表所在截面2-2'與高位槽液面3-3'間列柏努利方程，以貯槽液面為基準(zhǔn) 水平面，

42、得：其中，hf,2 3 4.9J/kg,U3=0, p 3=0,5p2=x 10Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=s其中,代入上式得,hf,0 1 1.96J/kg, H=0, u(=0, p 0=0, H 產(chǎn)，u 產(chǎn)s2 22054p11000(9.81 4.8 1.96)5.15 104 Pa0.525kgf/cm23 .兩敞口貯槽的底部在同一水平面上，其間由一內(nèi)徑75mm 長200m的水平管和局部阻力系數(shù)為的全開閘閥彼此相連，一貯槽直徑為7m,盛水深7m,另一貯才©直徑為5m,盛 水深3m,若將閘閥全開，問大罐內(nèi)水平將到 6m時，需多長 時間？設(shè)管道的流體摩擦系數(shù)0.0

43、2。解：在任一時間t內(nèi)，大罐水深為H,小罐水深為h1OO大罐截面積=-7 38.465m ,41OO小罐截面積=-5 19.625m ,4當(dāng)大罐水面下降到H時所排出的體積為：Vt (7 H ) 38.465 ,這時小罐水面上升高度為x;所以x 38.465(7 H)/19.625 13.72 1.96H而h x 3 16.72 1.96H在大貯槽液面1-1'與小貯槽液面2-2'間列柏努利方程，并以底面為基準(zhǔn)水平面, 有：其中Ui U2 0Pi P2大氣壓，u為管中流速，z1 H ,z2 16.72 1.96H代入方程得：若在dt時間內(nèi)水面從H下降H-dH,這時體積將變化為，則：

44、38.465dH8722.16dH故 dt 0.785(0.075)2 <1 (2.96H 16.72)/2.727 V1.085H 6.1314.用泵將20c水從敞口貯槽送至表 壓為x 105Pa的密閉容器，兩槽液面 均恒定不變，各部分相對位置如圖 所示。輸送管路尺寸為108X4mm勺 無縫鋼管，吸入管長為20m排出管 長為100m （各段管長均包括所有局 部阻力的當(dāng)量長度）。當(dāng)閥門為3/4 開度時，真空表讀數(shù)為42700Pa,兩 測壓口的垂直距離為，忽略兩測壓 口之間的阻力，摩擦系數(shù)可取為。 試求：（1）閥門3/4開度時管路的流量 （m3/h）； （2）壓強表讀數(shù)（Pa）;泵的壓頭（

45、項；若泵的軸功率為10kW/求泵的效率；若離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，試分析其原因。解：（1）閥門3/4開度時管路的流量（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，有：.l l u220u2其中，hf 0 1- 0.02 10.204u2,d 2g0.1 2 9.81z0=0, U0=0, p 0=0 （表壓），z 1=3m, p 1=-42700Pa （表壓）代入上式，得：u產(chǎn)s, Q= d 2u 65m3/h 4（2）壓強表讀數(shù)（Pa）;在壓力表所在截面2-2'與容器液面3-3'間列柏努利

46、方程。仍以0-0'截面為基準(zhǔn) 水平面，有：5解得，p2=x10Pa （表壓）（3）泵的壓頭（項；在真空表與壓力表所在截面間列柏努利方程，可得, (4)泵的有效功率(5)若離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，原因是進口管有泄露。5 .如圖所示輸水系統(tǒng)，已知管路總長度(包括 所有當(dāng)量長度，下同)為100m壓力表之后 管路長度為80m管路摩擦系數(shù)為，管路內(nèi)徑 為，水的密度為1000kg/m3,泵的效率為，輸 水量為15nVh。求：(1)整個管路的阻力損 失，J/kg ; (2)泵軸功率，kw; (3)壓力表 的讀數(shù)，Pa。解：(1)整個管路的阻力損失，J/kg;由題意知， 22則hf- - 0.

47、03 期 212- 135.lJ/kg(2)泵軸功率,kw；在貯槽液面0-0'與高位槽液面1-1問列柏努利方程，以貯槽液面為基準(zhǔn)水平面,d 20.052有:其中,hf 135.1J/kg, U0= U1=0, p 1= p0=0 （表壓），H 0=0, H=20m代入方程得：We gH hf 9.81 20 135.1 331.3J/kg15.Ws Vs1000 4.17kg/S36001727w 1.727kwNe Ws We 1381.5W,4=80% N N/6 .用泵將水從貯槽送至敞口高位槽，兩槽液B面均恒定不變，輸送管路尺寸為57X,泵出口垂直管段A、B截面上的測壓口有軟管與

48、兩R支液柱壓差計相連，具上指示劑水銀柱的讀A數(shù)分別為R=40mrft R' =1200mm右邊壓差計的左側(cè)指示劑液面與截面A的垂直距離H R 'H=1000mm右側(cè)開口支管的水銀面上灌有一R段R =20mnm勺清水。A、B兩截面間的管長(即垂直距離)為hAB=6m管路中的摩擦系t s數(shù)為。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙閤 105Pa,取水的密度為1000kg/m3,水銀的密度為13600kg/m3。試求：(1)截面A B間的管路摩擦阻力損 失工hf,AB, J/kg ; (2)水在管路中的流速u, m/s； (3)截面B上的壓強Pb, Pa； (4) 截面A上的壓強Pa, Pa。解：(1)截面

49、A、B間的管路摩擦阻力損失三hf,AB, J/kg ;取截面A為上游截面，截面B為下游截面，并以截面A為基準(zhǔn)水平面。在兩截面之間 列柏努利方程式，即： 22gZ, + 警 + &= gZB + 詈 + p + hfAB(1)則：22hfAB = (Za - Z B )g + 也廣+ 正EB(2)其中：Za - Z B = (0-6) =-6m22UA UB=02(Pa - p B)=hAB P W g + R (pHg- pW) g=6X1000X + (13600 - 1000) X=63800 Pa將諸值帶入(2)式，得：hfAB =-6 X +63800 + 1000= J/kg

50、(2)水在管路中的流速u, m/s ;A 、B之間的阻力損失與流速有關(guān)，可用如下公式表示:hfAB =l u2(3)其中，l=6m, d=,=,hfAB = J/kg ,帶入(3)式:x _6_ x0.052 u 2r可得， u= m/s(3)截面B上的壓強Pb, Pa ;在右邊壓差計的左側(cè)指示劑液面處作t-s等壓參考面，由流體靜力學(xué)原理可知,Pt=Ps則：Pb + (hAB +H) P Wg =Pa + R P W g + R P Hg g整理得：PB = Pa + R p Wg + RpHg g -(hAB +H) p Wg= x 105 + X1000X + X 13600X (6+1)

51、 X 1000X=193000 Pa(4)截面A上的壓強pA, Pa。FA = P b + APab=P B + h AB p W g=193000 + 6 X1000X=256000 Pa7.某石油化工廠每小時將40噸重油從地面油罐輸送到20m高處的貯槽內(nèi)，輸油管路 為小108X 4mm勺鋼管，其水平部分的長度為430m已知在輸送溫度下，重油的部分物 性數(shù)據(jù)如下：3存度，kg/m粘度，cP平均比熱，kJ/kg? C15c的冷油960343050 C的熱油890187(1)試比較在15c及50c兩種溫度下輸送時，泵所消耗的功率(該泵的效率為)（2）假設(shè)電價每千瓦小時（度）元，每噸（絕壓）廢熱蒸

52、汽元，試比較用廢熱蒸汽將油加熱到50c再輸送，比直接輸送15c冷油的經(jīng)濟效果如何？ （ 1atm蒸汽潛熱為kg）解：（1）首先判斷重油的流動類型，d=108 - 4 X2=100mm重油在管內(nèi)流速為：40 100015 c 時u1 1.474m/s3600 960 0.785 0.1240 100050 c 時u2 1.59m/s3600 890 0.785 0.12雷諾準(zhǔn)數(shù)：15c 時Re1 0.1 1.474 960 41.25 2000（層流）3430 103,0 1 1 59 890一 、50c 時Re2 038756.73 2000（層流）187 103（2）摩擦阻力損失：由于重油在

53、兩種不同溫度下是流動類型均為層流，故可用泊謖葉方程式求摩擦阻力造成的壓頭損失：15c時hf132 1lu11gd 232 3430 (430 20) 1.47421000 960 9.81 0.12773.06m50 c時32 2lu22gd232 187 (430 20) 1.591000 890一-29.81 0.149.04m(3)泵在兩種溫度下輸送重油的壓頭:15c時He12ghf1201.47422 9.81773.06 793m50 c時He22ghf 2201.5922 9.8149.04 69m(4)泵的軸功率輸送15c重油時40000 793 960981 144.06kw輸

54、送50 c重油時3600 960 0.60 100040000 69 890 9.81 12.5kw3600 890 0.60 1000（5）經(jīng)濟效果的比較:輸送15c重油比輸送50c重油多消耗的功率為:若按1小時計算，則多消耗（即度），1小時多消耗電費:1x x=兀將重油從15c加熱至50C,每小時所需熱量為：消耗蒸汽量D Q 2345000 1038.71kg/h 1.04t/hr 2257.6加熱重油所需消耗蒸汽的費用：X 二元/時從以上計算可知，在上述蒸汽和電能的價值條件下，將重油加熱后再輸送比直接輸 送冷油是有利的。8 .內(nèi)截面為1000 1200mm的矩形煙囪的高度為30m。平均分子量為30kg/kmol、平均溫度為400 C的煙道氣自下而上流動。煙囪下端維持 49Pa的真空度。在煙囪高度范圍內(nèi)大氣的密度可視為定值，大氣溫度為20 C ,地面處的大氣壓強為101.33 103Pa 0流體流經(jīng)煙囪時的摩擦系數(shù)可取為，試求煙道氣的流量為若干kg/ho解：取煙囪底端為上游截面1 1、頂端內(nèi)側(cè)為下游截面2 2 ,并以截面1 1為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏式，即：式中 Zi 0 Z2 30mUi U2由于煙道氣壓強變化不大，煙道氣的密度可按1.0133 105 P