化工原理習題(題庫)

1、第一章流體流動第F流體輸送設(shè)備第三章非均相分離第四章傳熱第五章蒸播吸收第七章萃取第一章流體流動一、單選題1 .單位體積流體所具有的（）稱為流體的密度。AA 質(zhì)量；B粘度；C位能；D動能。2 .單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的（）。 AA 密度；B粘度；C位能；D動能。3 .流體是由無數(shù)分子集團所組成的連續(xù)（）。 BA 空白；B連續(xù)；C輻射；D漂流。4 .氣體是（）的流體。BA 可移動；B可壓縮；C可流動；D可測量。5 .氣體是可壓縮的（）。CA 材料；B物質(zhì)；C流體；D部分。6 .在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的壓力稱為流體的（A 絕對壓強；B 表壓強；C 靜壓強；D 真空度。7以絕對零壓作

2、起點計算的壓強，稱為（）。 AA 絕對壓強；B 表壓強；C 靜壓強；D 真空度。8以（）作起點計算的壓強，稱為絕對壓強。DA 大氣壓；B 表壓強；C 相對零壓；D 絕對零壓。9當被測流體的（）大于外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。DA 真空度；B 表壓強；C 相對壓強；D 絕對壓強。10當被測流體的絕對壓強（）外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。AA 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。11 當被測流體的絕對壓強大于外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為（）。 AA 壓強表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。12（）上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表

3、壓強。AA 壓強表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。13壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的（）比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。DA 大氣壓；B 表壓強；C 相對壓強；D 絕對壓強。14壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比（）高出的數(shù)值，稱為表壓強。AA 大氣壓強；B 表壓強；C 相對壓強；D 絕對壓強。15壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為（）。 BA 真空度；B 表壓強；C 相對壓強；D 附加壓強。）小于外界大氣壓時，所用測壓儀表稱為真空表。16被測流體的（A 大氣壓；B 表壓；C 相對壓；D 絕對壓。17被測流體的絕對壓（）外界大氣壓時，所用測壓儀表稱為真空表

4、。BA 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。18被測流體的絕對壓小于外界（）時，所用測壓儀表稱為真空表。AA 大氣壓；B 表壓；C 相對壓；D 真空度。19被測流體的絕對壓小于外界大氣壓時，所用測壓儀表稱為（）。 BA 壓表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。20（）上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓低于大氣壓的讀數(shù)。BA 壓表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。22真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓低于（）的讀數(shù)。DA 大氣壓；B 表壓；C 相對壓；D 絕對壓。23真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓（）大氣壓的讀數(shù)。AA 低于； B 等于； C 高于； D 近似于。24真空表上的讀數(shù)表

5、示被測流體的絕對壓低于（）的讀數(shù)。AA 大氣壓；B 表壓；C 相對壓；D 真空度。25（）等于大氣壓與表壓之和。AA 大氣壓；B 表壓；C 相對壓；D 絕對壓。）大氣壓與表壓之和。26絕對壓（A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。27絕對壓強等于（）與表壓強之和。AA大氣壓強；B 表壓強；C 相對壓強；D 絕對壓強。28絕對壓強等于大氣壓強與（）之和。BA大氣壓強；B 表壓強；C 相對壓強；D 絕對壓強。29絕對壓強等于大氣壓強與表壓強（）。 CA 之積； B 之商； C 之和； D 之差。30表壓強（）絕對壓強減去大氣壓強。CA大于；B 小于；C 等于；D 近似于。31 表壓強等于

6、絕對壓強（）大氣壓強。DA乘以；B 除以；C 加上；D 減去。32（）等于絕對壓強減去大氣壓強。AA 表壓強；B 真空度；C 相對壓強；D 流體壓強。33表壓強等于（）減去大氣壓強。AA絕對壓強；B 真空度；C 相對壓強；D 流體壓強。34表壓強等于絕對壓強減去（）。 DA大氣壓強；B 真空度；C 相對壓強；D 流體壓強。35真空度等于大氣壓強（）絕對壓強。D36 .（）等于大氣壓強減去絕對壓強A 真空度；B表壓強；C湍流度；D粗糙度。37 .（）內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為流量。BA 無限時間；B單位時間；C長時間；D短時間。38 .單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為（）。 CA 流速

7、；B流線；C流量；D流函數(shù)。39 .（）內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為流速。BA 無限時間；B單位時間；C長時間；D短時間。40 .單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的（）稱為流速。CA 寬度；B高度；C距離；D直線。41 .單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為（）。 AA 流速；B流線；C流量；D流函數(shù)。42 .柏努利方程式中的（）項表示單位質(zhì)量流體所具有的位能。Au2PA gz ;B ;C ;D weo2P43 .柏努利方程式中的gz項表示單位質(zhì)量流體所具有的（）。 BA 位能；B動能；C靜壓能；D有效功。44.柏努利方程式中的）項表示單位質(zhì)量流體所具有的動能。上；C - ； D

8、Weo2 P47 .柏努利方程式中的A 位能；B動能;48 .柏努利方程式中的功。DA gz ； B45 .柏努利方程式中的 上項表示單位質(zhì)量流體所具有的（）。 B2A 位能；B動能；C靜壓能；D有效功。46 .柏努利方程式中的（）項表示單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能。CA 口 c P CA gz ; B ; C ; D WeoP-項表示單位質(zhì)量流體所具有的（）。CPC靜壓能；D有效功。）項表示單位質(zhì)量流體通過泵（或其他輸送設(shè)備）所獲得的能量，稱為有效“cc P CA gz ; B ; C 一； D We。2 P49 .柏努利方程式中的we項表示單位質(zhì)量流體通過泵（或其他輸送設(shè)備）所獲得的能量，稱

9、為（）A 位能；B動能；C靜壓能；D有效功。50 .柏努利方程式中的（）項表示單位質(zhì)量流體因克服流動阻力而損失的能量。DPA gz ； B ； c ； d Elif °2 P51 .柏努利方程式中的 £hf項表示單位質(zhì)量流體因克服流動阻力而（）的能量。DA 增加；B擴大；C需求；D損失52 .流體在直管中流動，當（） 2000時，流體的流動類型屬于層流。AA Re ； B Pr ； C Nu ； D Gr 。53流體在直管中流動，當Re（） 2000 時，流體的流動類型屬于層流。AA < B > C = ; D 片。54 .流體在直管中流動，當Re< （）

10、時，流體的流動類型屬于層流。BA 1000； B 2000 ； C 3000 ； D 4000 。55 .流體在直管中流動，當Re< 2000時，流體的流動類型屬于（）。 AA 層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。56 .流體在直管中流動，當（） 4000時，流體的流動類型屬于湍流。AA Re ； B Pr ； C Nu ； D Gr 。57流體在直管中流動，當Re（） 4000 時，流體的流動類型屬于湍流。BA < B > C 0 ; D 片。58 .流體在直管中流動，當Re）（）時，流體的流動類型屬于湍流。DA 1000； B 2000 ； C 3000 ； D

11、4000 。59 .流體在直管中流動，當Re> 4000時，流體的流動類型屬于（）。 BA 層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。60.流體在直管中流動，當2000V （） < 4000時，流體的流動類型屬于不穩(wěn)定的過渡區(qū)。AA Re ； B Pr ； C Nu ； D Gr 。）。 C61.流體在直管中流動，當2000<Re< 4000時，流體的流動類型屬于不穩(wěn)定的（A 層流區(qū)；B 湍流區(qū)；C 過渡區(qū)；D 渦流區(qū)。62流體在管內(nèi)作）流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動。AA 層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。63流體在管內(nèi)作層流流動時，其質(zhì)點沿管軸作

12、有規(guī)則的）運動。BA 垂直； B 平行； C 圓周； D 繞行。64流體在管內(nèi)作）流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動。BA 層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。65流體在管內(nèi)作湍流流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的）運動。DA 垂直； B 平行； C 圓周； D 雜亂。66流體在圓管內(nèi)）流動時，平均速度是最大速度的一半。AA 層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。67流體在圓管內(nèi)層流流動時，）是最大速度的一半。AA平均速度；B 最大速度；C 中間速度；D 瞬時速度。68流體在圓管內(nèi)層流流動時，平均速度是）的一半。BA平均速度；B 最大速度；C 中間速度；D 瞬時速度。69流體在圓管內(nèi)層流流動

13、時，平均速度是最大速度的）。 BA 四分之一；B 一半； C 二倍； D 四倍。70流體在圓管內(nèi)）流動時，最大速度是平均速度的二倍。AA層流； B 湍流； C 過渡流；D 漩渦流。）是平均速度的二倍。71 流體在圓管內(nèi)層流流動時，（A平均速度；B 最大速度；C 中間速度；D 瞬時速度。72流體在圓管內(nèi)層流流動時，最大速度是（）的二倍。AA平均速度；B 最大速度；C 中間速度；D 瞬時速度。73流體在圓管內(nèi)層流流動時，最大速度是平均速度的（）。 CA 四分之一；B 一半； C 二倍； D 四倍。74對于（），當量直徑等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。BA 圓形管；B 非圓形管；C 矩形管；D 直

14、管。75對于非圓形管，（）等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。CA 摩擦直徑；B 彎曲直徑；C 當量直徑；D 公稱直徑。76對于非圓形管，當量直徑（）四倍的流通截面積除以潤濕周邊。CA 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。77對于非圓形管，當量直徑等于（）的流通截面積除以潤濕周邊。DA 四分之一；B 一半； C 二倍； D 四倍。78對于非圓形管，當量直徑等于四倍的（）除以潤濕周邊。AA 流通截面積；B 表面積；C 流動體積；D 流通體積。79對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截面積（）潤濕周邊。BA 乘以； B 除以； C 加上； D 減去。80對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截

15、面積除以（）。 CA 流經(jīng)周邊；B 直管周邊；C 潤濕周邊；D 橫截周邊。81 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。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)<湍流的雷諾數(shù)；D層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。二、簡答題1如何判斷一流體的流動類型?ReV000的流動稱為層流流動，Re >4000的流動稱為湍流流動。2層流與湍流是如何定義的？ReV000的流動稱為層流流動，Re >4000的流動稱為湍流流動。3簡述層流與湍流的區(qū)別。流體在管內(nèi)作層流流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合。流體在管內(nèi)作湍流流動時，其質(zhì)點作不規(guī)

16、則的雜亂運動，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。4什么是“當量直徑” ?對非圓形截面的通道, 可以找到一個與圓形管直徑相當?shù)摹爸睆?”來代替 , 此直徑即稱為“當量直徑5當量直徑是如何計算的?當量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤濕周邊。6.某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對粗糙度、管徑均相同, 上游截面1-1'的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下 游截面2-2'的流速是否相等？答：三種情況中，下游截面 2-2'的流速相等。jt-, -LJ-r*工vn1f iXT =rr皿 I你 rr-= g7.某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對

17、粗糙度、管徑均相同，上游截面1-1的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面2-2'的壓強是否相等？如果不等，指出哪一種情況的 數(shù)值最大，哪一種情況的數(shù)值最小？其理由何在？答：三種情況中，下游截面 2-2'的壓強不相等，其中（a）的壓強最大，（c）的壓強最小。這是因為（c） 管上不僅有一個閥門消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又使得靜壓強降低。三、計算題解:1 . 一套管換熱器的內(nèi)管外徑為80 mm,外管內(nèi)徑為150 mm,其環(huán)隙的當量直徑為多少？de = 4X流通載面積=4X洞濕周辿 = 150 - 80 = 70 mmm+即)2 .某液體在一管路中穩(wěn)定流過，若將管子直徑

18、減小一半，而流量不變，則液體的流速為原流速的多少解：V = uA , U1A1 = u2A2, A =， 當 di = 2d2 時4U1 = U2 也,有 見=口聞，=%"，即 uM 441 1L 1上/1111£1得 u 2 = 4u 13 . 一定量的液體在圓形直管內(nèi)作滯流流動。若管長及液體物性不變，而管徑減至原有的一半，問因流動阻力產(chǎn)生的能量損失為原來的多少倍? 2fL解：流動阻力 Shf =X-，設(shè)管徑改變后 電=包，則根據(jù)U1A = UAd 22一M 64Pl可信U2 = 4u 1,滯流時九=二)Re dupMr 1 U232p. 1-=dup d 2 dp dS

19、hfj32 ll 1Ui燈*32 Li 1%d2p d；Shf2 /ZhfL = 164 .某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為13.3 x103Pa,計算設(shè)備內(nèi)的絕對壓強與表壓強。已知該地區(qū)大氣壓強為98.7 X 103 Pa。解：絕又把E強 =大氣壓 一真空度=98.7 X 031 3.3 W3 = 85.4便3 Pa表壓強=真空度=13.3 x 103 Pa5 .甲乙兩地的平均大氣壓強分別為85.3 103Pa和101.33 X03Pa,在甲地操作的真空精儲塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80x103Pa,在乙地操作時，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強，真空表讀數(shù)應(yīng)為多少？解：在甲地絕對壓強=大氣壓 一真空度=85.

20、3X 103 80X 103 = 5.3X 103 Pa在乙地真空度=大氣壓一絕對壓強=101.33 ¥03 5.3 103 = 96.03 103Pa6 .在蘭州操作的苯乙烯真空精微塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80X103 Pa,在天津操作時，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強，真空表的讀數(shù)應(yīng)為多少？蘭州地區(qū)的平均大氣壓強為85.3 M03 Pa,天津地區(qū)的平均大氣壓強為 101.33X03 Pa。解：在蘭州絕對壓強=大氣壓一真空度=85.3 X0380 103 = 5.3 1 ®3Pa在天津真空度=大氣壓一絕對壓強=101.33 X035.3 103 = 96.03 103Pa7 .某

21、設(shè)備的進、出口壓強分別為1200 mmH2O （真空度）和1.6 kgf/cm2 （表壓）。若當?shù)卮髿鈮簽?60 mmHg, 求此設(shè)備進、出口的壓強差。（用SI 制表示）解：進口 P1 （絕壓）=P （大氣壓）-P （真空度）出口 P2 （絕壓）=P （大氣壓）+ P （表壓）P1 （真空度）=1200 mmHzO = 0.12 kgf/cm 2P1 （絕壓）-P2 （絕壓）=-Pi （真空度）+P2 （表壓），一 一_2=-(0.12+1.6) = -1.72 kgf/cm2=-1.72 溜.81 104 = - 1.687 X05 N/m28.在附圖所示的儲油罐中盛有密度為960 kg/m

22、3的油品。油面高于罐底 9.6 m,油面上方為常壓。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為760 mm圓孔，其中心距罐底800 mm,孔蓋用14 mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應(yīng)力取為 39.23 X106 Pa,問：至少需要幾個螺釘?解：設(shè)通過孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強為p,則p就是管內(nèi)液體作用與孔蓋上的平均壓強。由流體靜力學(xué)基本方程式知P = Pt + Pgh作用在孔蓋外側(cè)的是大氣壓強Pa,故孔蓋內(nèi)外兩側(cè)所受壓強差為外書-PPJP劭-FJPghAp = 96Ox9.81（9.6-0.8）= 8.2?xl0iN/m3作用在孔蓋上的靜壓力為P=Apx-£29x10* xxO.761 -3

23、.7(5x10每個螺釘能承受的力為400 x9,8l xlOx-xO-OW1 = 6.04xl03N 4螺釘?shù)膫€數(shù) =3.76 104/6.04 103 = 6.23 個即至少需要7個螺釘。9.某流化床反應(yīng)器上裝有兩個U管壓差計，如本題附圖所示。測得Ri = 400 mm,R2 = 50mm,指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向空間擴散，在右側(cè)的U管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度R3=50 mm。求A、B兩處的表壓強。解：U管壓差計連接管中是氣體， 其密度遠遠小于水銀及水的密度，由氣柱高度所產(chǎn)生的壓強差可以忽略。設(shè)R2下端為C點,Ri下端為D點,因此可認為PaPc,PbPdoPa«

24、Pc =（H2OgR3 + fHggR2=1000 溜.81 0.05 + 13600 9.81 治.05=7161 N/m2 （表壓）Pb 即d = Pa + 卬ggRi=7161 + 13600 9.81 0.4=6.05 104 N/m2 （表壓）10.根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計的讀數(shù)，計算管路中氣體的表壓強p。壓差計中以油和水為指示液，其密度分別為 920 kg/m3及998 kg/m3, U管中油、水交界面高度差 R = 300mm。兩擴大室的內(nèi)徑 D均為60 mm ,U管內(nèi)徑d為6 mm當管路內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大室液面平齊。解：當管路內(nèi)的氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大

25、室的液面平齊，則兩擴大室液面差歆與微差壓差計讀數(shù) R的關(guān)系為春44當壓差計讀數(shù)R = 300 mm時，兩擴大室液面差為fdV (6Ah= R - - 0.3 = 0.003 m則管路中氣體的表壓強為p = （998 - 920） X9.81 0.3 + 920 9汨1 治.003 = 257 N/m2 （表壓）11.有一內(nèi)徑為25 mm的水管，如管中水的流速為1.0 m/s,求:(1)管中水的流動類型；(2)管中水保持層流狀態(tài)的最大流速(水的密度1000 kg/m3,粘度嚀1 cp)。解：(1) Re = duj 尸 0.025 ¥X1000/0.001 = 25000 >40

26、00流動類型為湍流。(2)層流時，Re <2000,流速最大時，Re = 2000,即du(/尸2000u = 2000 /d f 2000 X0.001/ (0.025 X1000) = 0.08 m/s12.密度為850 kg/m3、粘度為8X10-3 Pa s的液體在內(nèi)徑為14 mm的鋼管內(nèi)流動，液體的流速為1 m/s 計算：(1)雷諾準數(shù)，并指出屬于何種流型；(2)若要使該流動達到湍流，液體的流速至少應(yīng)為多少？解：(1) Re = duj 尸 0.014 XX850/8 X10-3 = 1487.5 <2000流動類型為層流(2)湍流時，Re > 4000,流速最小時

27、，Re = 4000,即du(/尸4000.u = 4000 Mdp= 4000 >0.008/ (0.014 >850) = 2.69 m/s13 .用中108X 4 mm的鋼管從水塔將水引至車間，管路長度150 m (包括管件的當量長度)。若此管路的全部能量損失為118 J/kg ,此管路輸水量為若干 m/h ?(管路摩擦系數(shù)可取為 0.02 ,水的密度取為 1000 kg/m 3)“1 n1解：能量損失，.1 -, - 118 J/kgd 2U3 = X2 '口 1 = 了 溝 .=2.8 m/s 0 02x150流量 V = uA = 2.8x3600 = 79.1

28、3 m3/h414 .用168X9 mm的鋼管輸送原油。管線總長 100 km,油量為60000 kg/h,油管最大抗壓能力為1.57 X07Pao已知50 C時油的密度為890 kg/m3,粘度為181 cp。假定輸油管水平放置，其局部阻力忽略不計。問：為完成上述輸油任務(wù)，中途需設(shè)幾個加壓站？“ _ 加 .1 7斛. u1 = U2,乙=Z2 ,r Shf = 3.pd 2u = V/A = (60000/890)/(3600 0.785 0.152) = 1.06 m/sRe = dup= 0.15 K06 瀉90/(181 10-3) = 782層流入=64/Re = 64/782 =

29、0.0818AP = Xl/d)(u 2/2)尸 0.0818 805/0.15) (1.062/2) 890 = 2.72 107 Pan = 2.72 107/(1.57 1媼)=1.73中途應(yīng)設(shè)一個加壓站15 .用泵將水從水池送至高位槽高位槽液面高于水池液面50 m,管路全部能量損失為20 J/kg ,流量為36 m/h ,高位槽與水池均為敞口。若泵的效率為60%求泵的軸功率。（水的密度取為1000 kg/m 3）解：設(shè)水池液面為1-1'截面，高位槽液面為 2-2',以水池液面為基準水平面，在兩截面間列柏努利方程gZ H11- V/ t =舷金 H11qhf2 P2 pZ

30、 i = 0, Z2 = 50 m, ui = 0, U2=0, Pi = P2 = 0 （表壓），N hf = 20 J/kgWe = 9.81 X 50 + 20 = 510.5 J/kg水的質(zhì)量流率 Ws = 36 X 1000/3600 = 10 kg/s有效功率 N e = We -ws = 510.5 X 10 = 5105 W軸功率 N = 5105/0.6 = 8508.3 W16.高位槽內(nèi)的水面高于地面8 m,水從108X4mm的管道中流出。管路出口高于地面2m。在本題特定條件下，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按5hf =6.5u2計算（不包括出口的能量損失），其中u為水在管內(nèi)的流速

31、，m/so計算：1 , A-A1截面處水的流速；2 .水的流量，m3/ho解：（1）以高位槽液面為上游截面 1-1',管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面 2-2,并以地面為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式或1 + +之=必 + -y-+Shf2 p2 pZ i = 8 m, Z2 = 2 m, Ui=0, Pi = P2 = 0 (表壓)N hf = 6.5u 2 = 6.5 二代入上式，得u 2 = 2.9 m/s2.9 m/s由于輸水管的直徑相同，且水的密度可視為常數(shù)，所以A-A截面處水的流速為Ua =(2)水的流量 V h = 3600Au = 3600 ><"4X

32、0.12X2.9 = 82 m 3/h17 ,水以 2.5m/s的流速流經(jīng) 中38X2.5 mm的水平管，此管以錐形管與另一,038><3 mm的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè) A B處各插入一垂直玻璃管以觀察兩截面的壓強。若水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為 1.5 J/kg ,求兩玻璃管的水面差（以mm己），并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對位置。（水的密度取為1000 kg/m 3）解：上防截面A-A',下防截面 B-B',通過管子中心線作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。2 P2 p式中 Z A = Zb = 0 , Ua = 2.5 m/s ,

33、 NhfA,B = 1.5 J/kg，、,一一八11 j2 .71根據(jù)連續(xù)性方程式，對于不可壓縮流體-：1 = xlOOO = 868.55 N/m 2I 2' J即- - f - 一 J .： mm2O由于 pB=gg.6+pR PB> PA31r*18.用離心泵將水從儲槽送至水洗塔的頂部，槽內(nèi)水位維持恒定,各部分相對位置如本題附圖所示。管路的直徑均為:76X2.5 mm。在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為24.66 X 103 Pa；水流經(jīng)吸入管與排出管（不包括噴頭）的能量損失可分別按 £嗚=加之與Ehf2 = 10u2計算。由于管徑不變，故式中u為吸入或排出管的

34、流速 m/s。排水管與噴頭處的壓強為98.07 X 103 Pa （表壓）。求泵的有效功率。（水的密度取為1000 kg/m 3）解：（1）水在管內(nèi)的流速與流量設(shè)儲槽水面為上游截面1-1 ',真空表連接處為下游截面2-2 ',并以截面1-1 '為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程。必+嘰包=必+且+絲+時2 p2 P式中 Z 1 = 0,乙=1.5 m, p1 = 0 （表壓），p2 = -24.66 X 103 Pa （表壓）u L。, £斯=加將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得水在管內(nèi)的流速u2% = ,g/lxU /Z5=2m/s1 H1。）水的流量 w

35、s = uA p = 二,二,-二一 kg/s4（2）泵的有效功率設(shè)儲槽水面為上游截面 1-1 ',排水管與噴頭連接處為下游截面 2-2',仍以截面1-1 '為基準水平面。 在兩截面間列柏努利方程。gZ + + wD = gZj 4"上+ 左斗£嗚2 P2 p式中 Z 1 = 0 ,乙=14 m , u =0, u2 = 2 m/s , P1 = 0 （表壓）p2 =98.07 X 103 Pa （表壓）, 硼+叫=2u? + 10u'=12u?將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得照 n7rl，- , . - I. J/kgs1000泵的有效功率

36、 N e = We - ws = 285.41 X 7.92 = 2260 W19 .在本題附圖所示的實驗裝置中，于異徑水平管段兩截面間連一倒置u管壓差計，以測量兩截面之間的壓強差。當水的流量為10800 kg/h時，U管壓差計讀數(shù) R為100 mm=粗、細管的直徑分別為60X3.5 mm與42X3 mm 計算：（1） 1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失；（2）與該能量損失相當?shù)膲簭娊禐?多少Pa?（水的密度取為 1000 kg/m3）解：（1） 1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失設(shè)導(dǎo)管在上游的連接處為截面1-1 ',下游的連接處為截面2-2',并通過管軸作基準水平面。在兩截面間列柏努

37、利方程 Ui pl r % 加 e qEj + + gcL t + + + Ehf2 P2 p10800式中 Z 1 = Z2 = 0 , u = Ws/Ap I =, m/s10S003600 x-xO .0361 xlOOO- -= 1 m m/s3600 x-x0 0532x!0004W 二二 J/kgP將以上各數(shù)值代入柏努利方程式，解得r,I I J/kg2(2)與該能量損失相當?shù)膲簭娊刀?11.=:k=iiiii 4 4一 = -， N/m220 .在圖示裝置中，水管直徑為57X3.5 mm。當閥門全閉時，壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓，而在閥門開啟后，壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入

38、口至壓力表處的壓頭損失為0.5 mHO,求水的流量為若干 ni/h ?解：閥門全閉時，由 P2 = pgH, H = 0.3 X1.013 X 105/ ( 1000X9.81 ) = 3.1 m即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1 m o閥門開啟時，以水槽液面為上游截面1-1,壓力表處為下游截面 2-2,管路中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式Z+E +直辦 +G包+ Lhf2g pg 2g pg gZ 1 = H = 3 m ,乙=0 , R = 0 , P2 = 0.2 X 1.013 X 105 Pa, u產(chǎn) 0, 2 hf/g = 0.5 mH 2O 代入上式3.1 = 0.

39、2 X 1.013 X 105/ ( 1000 X 9.81 ) +U；/ (2X9.81) + 0.5解得 u 2 = 3.24 m/sV h =(無 /4 ) d2ux 3600 = 22.9 m 3/h21.如圖所示，密度為850 kg/m3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內(nèi)的液面維持恒定。塔內(nèi)表壓強為9.81 X 103 Pa,進料量為5 m/h。連接管直徑為 屯38X2.5 mm,料液在連接管內(nèi)流動時的能量損失為30 J/kg（不包括出口的能量損失）。求：高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進料口高出多少？為基準水平面。解：以高位槽液面為上游截面1-1 ',連接管出口內(nèi)側(cè)為下游截面 2-2&

40、#39;,并以截面1-1 '在兩截面間列柏努利方程式。r / Plr 4 加+ + g二 + + + Ehf2P2 pL 3，式中 Z 1 = 0, U1=0, Uj = = 1E2 m/s* Ajr,x-xO.03334p 1 = 0 （表壓），p2 = 9.81 X 103 Pa （表壓），Nhf = 30 J/kg將上述數(shù)值代入柏努利方程，解得牛群叩7m高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進料口高4.37 m維持恒定，其上方與大氣相同。蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強為200mmHg真空度），蒸發(fā)器進料口高于儲槽內(nèi)的液面 15 m, 輸送管道的直徑為 68 68X4 mm,送料量為20 m3/h ,溶液流

41、徑全部管道的能量損失為 120 J/kg ,求泵的有效功率。解：以儲槽的液面為上游截面1-1 ',管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2',并以截面1-1 '為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。Z2 = 15 m ,P1 = o （表壓），p. = -321x101300 = -26670 Pa （表壓）276020u 1 *0,=1.97 m/s , 2 hf = 120 J/kg 3500 x-xOOS1將以上各項數(shù)值代入柏努利方程中-= kg/s*%0。e = we - ws =246.9 X 6.67 = 1647 W23 .本題附圖所示為冷凍鹽水1-1 '出

42、發(fā)，完成一個流動循A中心作基準水平面，得循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為1100kg/m3,循環(huán)量為36m3/h。管路的 直徑相同，鹽水由A流經(jīng)兩個換熱器而至 B的能量損失為98.1J/kg，由B流至A的能量損失為49 J/kg。求：（1）若泵的效率是70%其軸功率為多少 kW （2）若A處的壓強表讀數(shù)為245.2 X 103 Pa時，B處的壓強表讀數(shù)為多少 Pa?解：（1）泵的軸功率在循環(huán)管路中任選某截面為1-1 并兼為截面2-2'（意即流體由截面環(huán)后達到截面2-2 '）。在兩截面間列柏努利方程式。_ U? Pi_ U； p2 gZ HFb W 口= gZ ? H1b 2.hf2 P2

43、 p因截面為1-1 '與截面2-2 '重合，所以u 1 = u 2, p1 = p 2, Z1 = Z2上式可簡化為w e= Nhf= NhfAB + NhfBA = 98.1 + 49 = 147.1 J/kg流體的質(zhì)量流量 w s = Vs . p =36X 1100/3600 = 11 kg/s泵的軸功率N= We - ws/ 7 =147.1 X 11/0.7 = 2312 W（2） B處壓強表的讀數(shù)在兩壓強表所在的截面位置A與截面B之間列柏努利方程式，并通過截面式中 Z A = 0, Zb = 7 m, Ua= u B, Pa = 245.2 X 103 Pa, 2

44、hf ab = 98.1 J/kg將以上數(shù)據(jù)代入柏努利方程式，解得Pb = 245.2 X 103( 9.81 X7 + 98.1 ) X 1100 = 61753 Pa = 61.8X 103 Pa24 .附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路，液體在流動中溫度可視為不變。問：(1)液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等？(2)此兩管段的壓強差是否相等？寫出它們的表達式。管段ab與cd中，長度、直徑均相同；流量不變則流速相同；溫度不變，密度相同，粘度相同, 則雷諾數(shù)相同；又由于粗糙度相同，則摩擦系數(shù)相同，所以兩管段的能量損

45、失相等。(2)兩管段的壓強差不相等。在兩管段上分別列柏努利方程式P口： Phab 管段 §2區(qū)+一 +=+十 十2 p2 P式中 u a= ub,則.'_；cd 管段 建 Pi- 就 Pa ,解 g + + =+ + + 斌2p2p式中 u c = ud, Zc = Zd,則 prp =-pEhf &25 .附圖所示的管路上裝有一個閥門， 如減小閥門的開度，問：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量的變化情況；（2）液體流經(jīng)整個管路系統(tǒng)的能量損失情況。解：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量均減小。（2）以水槽液面為上游截面 1-1 ',管路出口外側(cè)為下游截面2-2',

46、并以管路出口中心線為基準水平面。在兩截面間 列柏努利方程式。r A Pl r 4 加 ZF + + gcL t + + + Ehf2P2 p式中 Z 1 = h , Z2 = 0 , u1=0, u2 = 0 , p1= p2 = 0 （表壓）得 2 hf = gh即能量損失不變。第二章流體輸送設(shè)備單選題1 .離心泵（ ）灌泵，是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。CA 停泵前；B停泵后；C啟動前；D啟動后。2 .離心泵啟動前（），是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。 DA 灌水；B放氣；C灌油；D灌泵）現(xiàn)象發(fā)生。3離心泵啟動前灌泵，是為了防止（A 氣縛； B 氣蝕； C 氣阻； D 氣泡。4離心泵裝置中（）的底閥的作

47、用是防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出。AA 吸入管路；B 排出管路；C 調(diào)節(jié)管路；D 分支管路。5離心泵裝置中吸入管路的（）的作用是防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出。BA 調(diào)節(jié)閥；B 底閥； C 出口閥；D 截止閥。6離心泵裝置中（）的濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。AA 吸入管路；B 排出管路；C 調(diào)節(jié)管路；D 分支管路。7離心泵裝置中吸入管路的（）可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。BA 底閥；B 濾網(wǎng)；C 彎頭；D 橫管。8為提高離心泵的經(jīng)濟指標，宜采用（）葉片。BA 前彎；B 后彎；C 垂直；D 水平。9離心泵的（）又稱揚程。CA 流量；B 軸功率；C 壓頭

48、；D 效率。10離心泵的壓頭又稱（）。 CA 流量；B 軸功率；C 揚程；D 效率。11 離心泵的（）安裝高度小于允許安裝高度，就可防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。DA 最初； B 計劃； C 模擬； D 實際。）允許安裝高度，就可防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。12離心泵的實際安裝高度（A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。13離心泵的實際安裝高度小于（）安裝高度，就可防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。DA 最初； B 計劃； C 模擬； D 允許。14離心泵的實際安裝高度小于允許安裝高度，就可防止（）現(xiàn)象發(fā)生。BA 氣縛；B 氣蝕；C 氣阻；D 氣泡。15往復(fù)泵的（）調(diào)節(jié)是采用回路調(diào)節(jié)裝置。CA 容積；B 體積；C 流量；

49、D 流速。16往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)是采用（）調(diào)節(jié)裝置。DA 閥門； B 放空； C 彎路； D 回路。17離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是（）。 BA 改變吸入管路中閥門開度；B 改變排出管路中閥門開度；C 安置回流支路，改變循環(huán)量的大小；D 車削離心泵的葉輪。18 往復(fù)泵適用于（）。 CA 大流量且流量要求特別均勻的場合；B 介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；C 流量較小，揚程較高的場合；D 投資較小的場合。19 有兩種說法：（ 1） 往復(fù)泵啟動不需要灌泵；（ 2） 往復(fù)泵的流量隨流量增大而減小，則（ ） 。 CA 兩種說法都對；B 兩種說法都不對；C 說法（ 1）對，說法（2）不對；D 。說法（2）對，說法（1

50、）不對20 有人認為泵的揚程就是泵的升揚高度，有人認為泵的軸功率就是原動機的功率，我認為 （）A 這兩種說法都不對；B 這兩種說法都對；C 前一種說法對；D 后一種說法對。21 離心泵的調(diào)節(jié)閥）。 BA 只能安裝在進口管路上；B 只能安裝在出口管路上；C 安裝在進口管路或出口管路上均可；D 只能安裝在旁路上。22離心泵調(diào)解法的開度改變時，）。CA 不會改變管路特性曲線；B 不會改變工作點；C 不會改變泵的特性曲線；D 不會改變管路所需的壓頭。23離心泵停車時要）。AA 先關(guān)出口閥后斷電；B 先斷電后關(guān)出口閥；C 先關(guān)出口閥或先斷電均可；D 單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥。24泵的工作點）。

51、DA 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往復(fù)泵在操作中，）。AA 不開旁路閥時，流量與出口閥的開度無關(guān)；B 允許的安裝高度與流量有關(guān)；C 流量與轉(zhuǎn)速無關(guān)；D 開啟旁路閥后，輸入設(shè)備中的液體流量與出口閥的開度無關(guān)。26離心泵沒有下面的優(yōu)點）。DA 結(jié)構(gòu)簡單；B 流量均勻且易于調(diào)節(jié)；C 操作維修方便；D 流量受壓頭的影響很小。）。27當兩臺規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)時，只能說（A 在新的工作點處較原工作點處的流量增大一倍；B 當揚程相同時，并聯(lián)泵特性曲線上的流量是單臺泵特性曲線上流量的兩倍；C 在管路中操作的

52、并聯(lián)泵較單臺泵流量增大一倍；D 在管路中操作的并聯(lián)泵揚程與單臺泵操作時相同，但流量增大兩倍。28當離心泵內(nèi)充滿空氣時，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因為（）。BA 氣體的粘度太?。籅 氣體的密度太??；C 氣體比液體更容易其漩渦；D 氣體破壞了液體的連續(xù)性。29在測定離心泵的特性曲線時下面的安裝是錯誤的（）。BA 泵進口處安裝真空表；B 進口管路上安裝節(jié)流式流量計；C 泵出口處安裝壓力表；D 出口管路上安裝調(diào)節(jié)閥。二、填空題1啟動離心泵前應(yīng)做的工作有（）和（）。灌泵關(guān)閉出口閥門2啟動離心泵前灌泵是為了防止（）發(fā)生。氣縛3啟動離心泵前關(guān)閉出口閥門是為了（）啟動電流，以保護電機。減小4啟動離心泵前關(guān)閉出口閥門是為了減?。ǎ?，以保護電機。啟動電流5啟動離心泵前關(guān)閉出口閥門是為了減小啟動電流，以（）。保護電機6啟動離心泵前如果（），有可能會發(fā)生氣縛現(xiàn)象。不灌泵20啟動往復(fù)泵時（）關(guān)閉出口閥門。不能7啟動離心泵前如果不灌泵，有可能會發(fā)生（）現(xiàn)象。氣縛8停離心泵前首先應(yīng)（）。關(guān)閉出口閥門9停離心泵前首先應(yīng)關(guān)閉（）。出口閥門10停離心泵前首先應(yīng)（）閥門。關(guān)閉出口11 停離心泵前首先應(yīng)關(guān)閉（）閥門。出口12停離心泵前首先應(yīng)關(guān)閉出口（）。閥門13若離心泵的（）安裝高度大于允許安裝高度，在操作中會發(fā)