化工原理練習(xí)題-流體流動(dòng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 流體流動(dòng)一、填空題：1.牛頓粘性定律用內(nèi)摩擦力的表達(dá)式為_. 用剪應(yīng)力的表達(dá)式為_.答案：F=Adu/dy; =du/dy2.當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時(shí),測(cè)得某體系的表壓為50mmHg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_mmHg, 真空度為_mmHg. 答案： 800; -503.計(jì)算流體局部阻力損失的方法有:_,_,其相應(yīng)的阻力損失計(jì)算公式為_,_。答案：當(dāng)量長(zhǎng)度法; 阻力系數(shù)法; hf =(le/d)(u2/2g); hf =(u2/2g) ;4.理想流體是指_；而實(shí)際流體是指_。答案：沒有粘性、沒有摩擦阻力、液體不可壓縮；具有粘性、有摩擦力、液體可壓縮、受熱膨脹、消耗能

2、量。5.牛頓粘性定律表達(dá)式為_，其比例系數(shù) (粘度) 的物理意義是_。答案：F/Adu/dy；在單位接觸面積上，速度梯度為1時(shí)，流體層間的內(nèi)摩擦力。6. 流體流動(dòng)的型態(tài)用_來判斷，當(dāng)_時(shí)為湍流，當(dāng)_時(shí)為滯流，當(dāng)_時(shí)為過渡流。答案：雷諾準(zhǔn)數(shù)，Re4000，Re2000，Re在2000-4000之間。7.化工生產(chǎn)中，物料衡算的理論依據(jù)是_，熱量衡算的理論基礎(chǔ)是_。答案：質(zhì)量守恒定律， 能量守恒定律。8.當(dāng)流體的體積流量一定時(shí),流動(dòng)截面擴(kuò)大,則流速_,動(dòng)壓頭_,靜壓頭_。答案：減少， 減少， 增加。9.流體的粘度指_。粘度隨溫度變化而變化,液體的粘度隨溫度升高而_；氣體的粘度則隨溫度升高而_。 答案

3、：流體流動(dòng)時(shí),相鄰流體層間,在單位接觸面上,速度梯度為1時(shí),所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力 減少 增大10.液柱壓力計(jì)量是基于_原理的測(cè)壓裝置,用U形管壓強(qiáng)計(jì)測(cè)壓時(shí),當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)一端與大氣相通時(shí),讀數(shù)R表示的是_或_。答案：流體靜力學(xué)； 表壓； 真空度11.應(yīng)用柏努利方程所選取的截面所必須具備的條件是_,_，_，_。答案：處于穩(wěn)定段， 連續(xù)， 垂直于流體流動(dòng)方向， 流體平行流動(dòng)12.若Re值已知時(shí),則流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)=_,在管內(nèi)呈湍流時(shí),摩擦系數(shù)與_、_有關(guān)。答案： 64/Re; Re; /d13.孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的最主要區(qū)別在于：前者是恒_,變_；后者是恒_,變_。答案：截面；壓差；壓差

4、；截面14.液體的粘度隨溫度升高而_,氣體的粘度隨溫度的升高而_。答案：減??； 增大15.若流體在圓形直管中作滯流流動(dòng),其速度分布呈_型曲線,其管中心最大流速是平均流速的_倍,摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系為_。答案：拋物線； 2倍； 64/Re16.牛頓粘性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_,牛頓粘性定律適用于_型流體。 答案：=du/dy ； 牛頓17.流體做層流流動(dòng)時(shí),管內(nèi)平均流速是最大流速的_倍,湍流時(shí),管內(nèi)平均流速是最大流速的_倍。答案： 0.5； 約0.818.流體在管路中作連續(xù)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，任意兩截面流速與管徑的關(guān)系為_，所以,流速隨著管徑的減小而_。答案：u1/u2=d22 /d12 增大19.流體流動(dòng)

5、時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是_.答案：.流體具有粘性20.按照化工單元操作所遵循的基本規(guī)律的不同,可將單元操作分為_、 _、_。答案.動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞21.流體沿壁面流動(dòng)時(shí),有顯著速度梯度的區(qū)域稱為_。答案：.流動(dòng)邊界層22.液體在等直徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng),其流速沿管長(zhǎng)_,由于有摩擦阻力損失,靜壓強(qiáng)沿管長(zhǎng)_。答案：不變； 降低23.穩(wěn)態(tài)流動(dòng)是指流動(dòng)系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等物理量?jī)H隨_。答案：.位置而變，而均不隨時(shí)間變。24.離心泵的主要構(gòu)件有以下三部分:_,_,_. 答案：泵殼; 葉輪; 泵軸25.離心泵的主要參數(shù)有: _,_,_,_. 答案：流量; 揚(yáng)程; 功率;

6、效率26.離心泵的特性曲線有:_,_,_.答案：揚(yáng)程流量曲線； 功率流量曲線； 效率流量曲線27.離心泵的最大安裝高度不會(huì)大于_. 答案：10m28.離心泵的工作點(diǎn)是_和_兩條曲線的交點(diǎn). 答案：泵特性曲線H-Q； 管路特性曲線H-Q29.泵起動(dòng)時(shí)應(yīng)先關(guān)閉出口開關(guān)，原因是_。答案：.降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，防止超負(fù)荷而受到損傷;同時(shí)也避免出口管線水力沖擊。30.流體輸送設(shè)備按工作原理可分為四類：_，_，_，_。 答案：離心式 ， 往復(fù)式 ， 旋轉(zhuǎn)式 ， 流體作用式31.當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生_現(xiàn)象。答案：氣蝕32.離心泵的揚(yáng)程含義是_。 答案：.離心泵給單位重量的液

7、體所提供的能量33.離心泵起動(dòng)時(shí)，若泵內(nèi)沒有完全充滿液體，離心泵就不能輸送液體，這種現(xiàn)象稱為_。答案：氣縛34.離心泵輸送的液體粘度越大，其揚(yáng)程_，流量_,軸功率_，效率_。答案：.越?。?越?。?越大； 越小35.往復(fù)壓縮機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)，是由_、_、_、_四個(gè)階級(jí)組成。答案：吸氣、 壓縮、 排氣、 膨脹36.采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)是：_。答案：降低排氣溫度；減少功耗；提高氣缸容積利用率；使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更為合理。37.離心泵葉輪的作用是_，使液體的_均得到提高。答案：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體， 靜壓能和動(dòng)能。38.往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理和_泵相似，是靠往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞使氣缸的工作容積_，從而進(jìn)行_

8、。答案：往復(fù)； 增大或減少； 吸氣和排氣，二、選擇題：1.流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若為湍流時(shí),平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（ ） A. Um1/2Umax B. Um0.8Umax C. Um3/2Umax答案：B2.從流體靜力學(xué)基本方程可得知，U型管壓力計(jì)測(cè)量的壓強(qiáng)差( ) A. 與指示液密度、液面高度有關(guān),與U形管粗細(xì)無關(guān) B. 與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細(xì)有關(guān)C. 與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細(xì)無關(guān)答案：A3.流體的層流底層越薄，則( )。 A. 近壁面速度梯度越小 B. 流動(dòng)阻力越小 C. 流動(dòng)阻力越大 D. 流體湍動(dòng)程度越小答案：B4.為提高微差壓強(qiáng)計(jì)的測(cè)量精

9、度，要求指示液的密度差( )。 A. 大 B. 中等 C. 越小越好 D. 越大越好答案：C5. 一個(gè)工程大氣壓等于( )Pa; ( )Kgf.cm-2。A. 1.013105 B. 9.8104 C. 1 D. 1.5 答案：B C6. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是( )。 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。答案：C7.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(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)答案：D8.圓管內(nèi)流動(dòng)流體湍流時(shí)的雷諾準(zhǔn)數(shù)值應(yīng)為（

10、 ）A. Re4000 C. Re=20004000答案：B9.流體在管路中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),具有（ ）的特點(diǎn)。 A. 呈平緩的滯流 B. 呈勻速運(yùn)動(dòng) C. 在任何截面處流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)都相等；D. 任一截面處的流速、流量、壓強(qiáng)等物理參數(shù)不隨時(shí)間而變化答案：D10.表壓與大氣壓、絕對(duì)壓間的關(guān)系是（ ）。 A. 表壓絕對(duì)壓-大氣壓 B. 表壓大氣壓-絕對(duì)壓 C. 表壓絕對(duì)壓+真空度答案：A11.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是（ ）。A. 流動(dòng)速度大于零 B. 管邊不夠光滑 C. 流體具有粘性答案：C12.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí),滯流內(nèi)層的厚度隨流速的增加而（ ）。A. 變小 B. 變大 C.

11、 不變答案：A13.圓管的摩擦系數(shù)=64/Re的適用流型是（ ）。A. 滯流 B. 過渡流 C. 湍流答案：A14.為使U形壓差計(jì)的靈敏度較高,應(yīng)使指示液和被測(cè)流體的密度差（ ）。A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好答案：B15.設(shè)備內(nèi)的真空度愈高,即說明設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)（ ）。A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大氣壓、答案：B16.在靜止的、連續(xù)的、同一液體中,處于同一水平面上各點(diǎn)的壓強(qiáng) （ ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等答案：A17.流體在圓管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí),阻力與流速的（ ）成比例,作完全湍流時(shí),則阻力與流速的（ ）成比例。A. 平方 B. 五次方 C. 一次方答案

12、：C A18.流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí),滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)Re的增大而（ ）。 A. 增厚 B. 減薄 C. 不變答案：B19.將管路上的閥門關(guān)小時(shí),其阻力系數(shù)（ ）。A. 變小 B. 變大 C. 不變答案：B20. u2/2的物理意義是表示流動(dòng)系統(tǒng)某截面處（ ）流體具有的動(dòng)能。 A. 1kg B. 1N C. 1m答案：A21.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的根本原因是流體流動(dòng)（ ）。 A. 遇到了障礙物； B. 與管壁產(chǎn)生摩擦C. 產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力答案：C22.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的設(shè)計(jì)原理是依據(jù)（ ）。 A. 流動(dòng)的速度 B. 液體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力C. 流動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。答案：C 23.公式

13、=64/Re僅適用于流體在（ ）管內(nèi)作（ ）時(shí)應(yīng)用。 A. 湍流 B. 滯流 C. 各種流動(dòng)型態(tài)D. 圓形 E. 非圓形 答案：D B24.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是（ ）A. 恒截面、恒壓差 B. 變截面、變壓差 C.變截面、恒壓差答案：C25.離心泵的性能曲線中的HQ線是在( )情況下測(cè)定的。 A. 效率一定； B. 功率一定；C. 轉(zhuǎn)速一定； D. 管路（e）一定。答案：C26.離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是 ( ) A. 改變吸入管路中閥門開度 B. 改變壓出管路中閥門的開度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 答案：B27.離心泵的揚(yáng)程是 ( ) A. 實(shí)際的升揚(yáng)高度

14、B. 泵的吸液高度 C. 液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高度D. 單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值答案：D28.用離心泵將液體由低處送到高處的垂直距離，稱為（ ）A. 揚(yáng)程 B. 升揚(yáng)高度 C. 吸液高度答案：B29.往復(fù)壓縮機(jī)每一工作循環(huán)所耗的功以（ ）壓縮為最小A. 等溫 B. 絕熱 C. 多變答案：A30.往復(fù)泵在啟動(dòng)前（ ）液體。A. 一定要充滿 B. 無須充滿 C. 充以適量的答案：B31.離心泵并聯(lián)操作的目的是（ ）.A. 增大位能 B. 增大揚(yáng)程 C. 增大流量答案：C三、判斷題： 1.流體在園管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),其流速與管徑的一次方成反比。（ ）2.流體在園管內(nèi)的流動(dòng)阻力主要有

15、沿程阻力和局部阻力。（ ）3.化工單元操作是一種物理操作,只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。（ ）4.在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過程中,流體流經(jīng)各截面處的體積流量相等。 （ ）5.當(dāng)輸送流體的管子的管徑一定時(shí)，增大流體的流量，則雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（ ）6.流體在等徑的管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),由于有摩擦阻力損失,因此流體的流速沿管長(zhǎng)而逐漸變小。（ ）7.當(dāng)流體充滿圓管作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),單位時(shí)間通過任一截面的體積流量相等。（ ）8.流體作層流流動(dòng)時(shí),摩擦系數(shù)只是Re的函數(shù),而與管壁的粗糙度無關(guān)。（ ）9.在相同的設(shè)備條件下,密度越大,粘度越小的流體越易形成湍流狀態(tài)。（ ）10.牛頓粘性定律是：流體的粘度越大,其流動(dòng)性就越

16、差。( ) 11.孔板流量計(jì)是文丘里流量計(jì)的改進(jìn),其壓頭損失比文氏流量計(jì)小得多。（ ）12.實(shí)際流體在導(dǎo)管內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),各種形式的壓頭可以互相轉(zhuǎn)，但導(dǎo)管任一截面上的位壓頭、動(dòng)壓頭與靜壓頭之和為一常數(shù)。（ ）13.為了提高壓強(qiáng)計(jì)的靈敏度以測(cè)量微小的壓強(qiáng)差,可采用微差壓強(qiáng)計(jì)。當(dāng)其中的兩指示液密度相差越大時(shí),其靈敏度就越高。 （ ）14.經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出,雷諾Re2000時(shí),流型呈層流,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。( ) 15.流體在管內(nèi)以湍流流動(dòng)時(shí),在近管壁處存在層流內(nèi)層,其厚度隨Re的增大而變薄。 （ ）16.表壓強(qiáng)就是流體的真實(shí)壓強(qiáng)。（ ）17.設(shè)備內(nèi)的真空度愈高

17、表明絕對(duì)壓強(qiáng)愈大。（ ）18.一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。（ ）19.用U形管液柱壓差計(jì)測(cè)量流體壓強(qiáng)差時(shí),測(cè)壓管的管徑大小和長(zhǎng)短都會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。（ ）20.流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí),管的中心處速度最大,而管壁處速度為零。（ ）21.穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),流體的流速、壓強(qiáng)、密度等均不隨時(shí)間和位置而變。（ ）22.流體在管內(nèi)作穩(wěn)定湍流時(shí),當(dāng)Re一定時(shí),摩擦系數(shù)隨管子的相對(duì)粗糙度的增加而增大。（ ）23.柏努利方程中的P/（g）表示1N重的流體在某截面處具有的靜壓能,又為靜壓頭。（ ）24.流體阻力產(chǎn)生的根本原因是由于流體與壁面之間的摩擦引起的。（ ）25.液體在圓形

18、管中作滯流流動(dòng)時(shí),其它條件不變,僅流速增加一倍,則阻力損失增加一倍（ ）26.穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),液體流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等；流經(jīng)各截面處的體積流量也相等（ ）27.理想流體流動(dòng)時(shí),無流動(dòng)阻力產(chǎn)生。（ ）28.流體在水平管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)時(shí),直徑小處,流速增大；其靜壓強(qiáng)也會(huì)升高。（ ）29.滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)的增大而增厚。（ ）30.在靜止的、處于同一水平面上的、各點(diǎn)液體的靜壓強(qiáng)都相等。（ ）31.實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)流體在管內(nèi)流動(dòng)達(dá)完全湍流時(shí),與雷諾數(shù)的大小無關(guān)。（ ）32.離心泵啟動(dòng)時(shí),為減小啟動(dòng)功率，應(yīng)將出口閥門關(guān)閉，這是因?yàn)殡S流量的增加，功率增大。（ ）33.離心泵揚(yáng)程隨著流體流量的增大而下降。

19、（ ）34.離心泵的揚(yáng)程隨其送液能力（流量）的改變而變化，當(dāng)流量達(dá)到最大時(shí)，其揚(yáng)程也最大；而流量為零時(shí)，其揚(yáng)程亦等于零。 （ ）35.采用多級(jí)壓縮機(jī)可解決壓縮比過高的問題，但功耗增大了。（ ）36.多級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī)的壓縮級(jí)數(shù)越多，則功耗越少 ( )。37.離心泵的“氣縛”與“氣蝕”現(xiàn)象，在本質(zhì)是相同的。( ) 四、問答題：1.什么是流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)？ 答案：流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)連續(xù)的充滿其所在空間，流體在任一截面上的流動(dòng)的流速、壓強(qiáng)和密度等物理量不隨時(shí)間而變化。2.流體粘度的意義是什么？流體粘度對(duì)流體流動(dòng)有什么影響？ 答案：流體的粘度是衡量流體粘性大小的物理量，它的意義是

20、相鄰流體層在單位接觸面積上，速度梯度為1時(shí)，內(nèi)摩擦力大小。流體的粘度愈大，所產(chǎn)生粘性也愈大，液體阻力也愈大。3.何謂層流流動(dòng)？何謂湍流流動(dòng)？用什么量來區(qū)分它們？ 答案： 層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸作平行直線運(yùn)動(dòng)，無返混，在管中的流速分布為拋物線，平均流速是最大流速的0.5倍。 湍流：流體質(zhì)點(diǎn)有返混和徑向流動(dòng)，平均流速約為最大流速的0.8倍。以Re來區(qū)分，Re4000為湍流。4.什么是連續(xù)性假定？答案： 假定流體是由許多質(zhì)點(diǎn)組成的，彼此間沒有間隙，完全充滿所占有空間的連續(xù)的介質(zhì)。，這一假定稱為連續(xù)性假定。5流體流動(dòng)的連續(xù)性方程的意義如何？答案： 流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是流體流動(dòng)過程的基本規(guī)律，它是根據(jù)質(zhì)

21、量守恒定律建立起的，連續(xù)性方程可以解決流體的流速、管徑的計(jì)算選擇，及其控制。6.流體靜力學(xué)基本方程的意義是什么？答案：靜止流體內(nèi)部任一水平面上的壓強(qiáng)與其位置及流體的密度有關(guān)，位置越低，壓強(qiáng)越大；靜止液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨界面上的壓強(qiáng)而變，表明液面上所受的壓強(qiáng)能以同樣大小傳遞到液體內(nèi)部。7.流速與管路建設(shè)投資費(fèi)及運(yùn)行操作費(fèi)的關(guān)系。答案：當(dāng)流量一定時(shí)，流速大，管徑小，投資費(fèi)用?。坏魉俅?，管內(nèi)流體流動(dòng)阻力增大，輸送流體所消耗的動(dòng)力增加，操作費(fèi)用則隨之增大。反之，在相同條件選擇小流速，動(dòng)力消耗固然可以降低，但管徑增大后建設(shè)投資增加。8.離心泵的工作原理。答案：離心泵先灌泵后啟動(dòng)，當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體獲得了

22、動(dòng)能并甩向葉輪外緣。由于葉片間的流體通道截面和泵殼的蝸形流道截面都是逐漸擴(kuò)大的，使流體在泵內(nèi)的流速逐漸降低，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而使流體壓強(qiáng)逐漸增高，最后從壓出口壓出，與此同時(shí)，由于離心力作用，葉輪中心的流體被甩向葉輪外緣，葉輪中心形成負(fù)壓，使得流體不斷被吸入。9.什么是氣縛現(xiàn)象？答案：如果離心泵啟動(dòng)前未灌滿液體，泵內(nèi)有空氣，由于空氣的密度小，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力小，致使液體難以被吸入，此時(shí)葉輪雖在旋轉(zhuǎn)，卻不能輸送液體并產(chǎn)生噪聲。該現(xiàn)象為氣縛。10.什么是氣蝕現(xiàn)象？答案：當(dāng)泵入口壓強(qiáng)低于被輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，被吸入的流體在泵的入口處汽化，形成氣泡混雜在液體中，由泵中心的低壓區(qū)進(jìn)入泵外緣

23、高壓區(qū)，由于氣泡受壓而迅速凝結(jié)，使流體內(nèi)部出現(xiàn)局部真空，周圍的液體則以極大的速度填補(bǔ)氣泡凝結(jié)后出現(xiàn)的空間，可產(chǎn)生很大的沖擊力，損害泵殼和葉輪，該現(xiàn)象是氣蝕。11.離心泵的特性曲線有哪幾條？是在何條件下測(cè)定的？答案：離心泵的特性曲線有揚(yáng)程曲線，功率曲線，效率曲線。是在常溫，常壓下用水作實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，如果用于輸送其他流體則需要換算。12.離心泵起動(dòng)時(shí)，為什么要把出口閥門關(guān)閉？答案：離心泵工作時(shí)，其軸功率Ne隨著流量增大而增大，所以泵起動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，不致于超負(fù)荷而受到損失，同時(shí)也避免出口管線的水力沖擊。13.采用多級(jí)壓縮對(duì)生產(chǎn)工藝有何好處？答案：好處：（1）降低了排氣

24、溫度； （2）減少了功耗； （3）提高氣缸容積利用率； （4）使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)更為合理。14.為什么單缸往復(fù)壓縮機(jī)的壓縮比太大，將會(huì)使壓縮機(jī)不能正常工作？答案：當(dāng)余隙系數(shù)一定時(shí)、壓縮比愈高，余隙內(nèi)的殘余氣體膨脹所占?xì)飧椎娜莘e就愈多，使每次循環(huán)的吸氣量減少，而當(dāng)壓縮比太大時(shí)（即容積系數(shù)為零時(shí)），殘余氣體膨脹已占滿整個(gè)氣缸，使壓縮機(jī)根本無法吸入新鮮氣體，也就無法正常正作了。15.離心泵的主要部件有哪些？各有什么作用？答案：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(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體、使液體的動(dòng)能和靜壓能均得到提高。 泵殼具有匯集液體和將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)為靜壓能的作用，軸封裝置的作用是防止

25、泵內(nèi)高壓液體外漏及外界大氣漏入泵內(nèi)。16.離心泵的揚(yáng)程和升揚(yáng)高度有什么不同？答案：離心泵的揚(yáng)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(yáng)到一定高度Z，而且還要用于靜壓頭的增量P/g和動(dòng)壓頭的增量u2/2g及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚(yáng)高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離，可見，升揚(yáng)高度僅為揚(yáng)程的一部分，泵工作時(shí)，其揚(yáng)程大于升揚(yáng)高度。五、計(jì)算題：1.水在管內(nèi)流動(dòng)，截面1處管內(nèi)徑為0.2m，流速為0.5m.s-1，由于水的壓強(qiáng)產(chǎn)生水柱高1m; 截面2處管內(nèi)徑為0.1m 。若忽略水由1至2處的阻力損失，試計(jì)算截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差h為多少m?【解】列1-1、2-2間列

26、柏努利方程式: Z1+u12/2g+p1/g =Z2+u22/2g+p2/g+hf p1-p2=g(u22/2g-u12/2g)=(u22/2-u12/2) u2/u1=d12/d22 u2=0.5(0.2/0.1)2=2m.s-1 u2代入 p1-p2=(22-0.52/2)=1876N/m2 p1-p2=gh h=( p1-p2)/g =1875/(10009.81)=0.191m2.一輸油管，原輸送1=900kg/m3，1=135cp的油品，現(xiàn)改輸送2=880kg./m3，2=125cp的另一油品。若兩種油品在管內(nèi)均為層流流動(dòng)，且維持輸油管兩端由流動(dòng)阻力所引起的壓強(qiáng)降pf 不變,流型為層

27、流，則輸送的油量有何變化?【解】64/Re1（l/d）(u12/2)=64/Re2(l/d)(u22/2) u1/(d1u1)u12=u2/(d2u2)u22 u11/1=u22/2 u2/u1=12/21=1.35880/(1.25900)=1.056 輸油量比原來增加5.6%3.某流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)，若體積流量不變，而輸送管路的管徑增加一倍，求因摩擦損失而引起的壓力降有何變化？【解】 根據(jù)伯氏方程：-p=32ul/d 2 以及： (/4)d12u1=(/4)d22u2=Vs已知：d2=2d1 則：u1/u2=d22/d12=(2d1) 2/d12=4 即：u2=u1/4原工況：-p1=3

28、2u11l1/d12 現(xiàn)工況：-p2=32u22l2/d222=1 l2=l1 u2=u1/4 d2=2d1 將上述各項(xiàng)代入并比較： 現(xiàn)/原:p2/p1=32(1/4)u12l2/(2d1) 2 /32u11l1/d12=1/16 因摩擦而引起的壓降只有原來的1/164.用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為38.4T/h,高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路總長(zhǎng)(包括閥門及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度) 430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96, 粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率=50%?！窘狻繉?duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=

29、Z+(l+le )/d(u2/2g)Z=20m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1m u=Vs/0.785d2 =38400/36000.7850.12960 =1.415m/s Re=du/=0.11.415960/343010-3=39.62000 =64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616(430/0.1) (1.4152/29.81)=729.2m N=QHeg/=38400729.29.81/(36000.51000)= 152.6kw5.某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽A輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽B中,輸液管為382.5mm的銅

30、管,已知料液在管中的流速為u m/s,系統(tǒng)的hf=20.6u2/2 J/kg ,因擴(kuò)大生產(chǎn)，須再建一套同樣的系統(tǒng), 所用輸液管直徑不變，而要求的輸液量須增加30%,問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少?【解】u10u2 p1=p2 于是gZ1=gZ2+hf g(Z1-Z2)=hf =20.6u2/2 u=2g(Z2-Z2)/20.60.5 =(29.816/20.6) 0.5 =2.39m/s Z1=Z2+20.6u2/2g =5+20.6(1.32.39) 2/(29.81) =15.14m 增高為：Z1-Z1=15.14-11=4.14m6.用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔

31、內(nèi)的表壓為9.807104N/m2,水槽液面恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m,在某送液量下,泵對(duì)水作的功為317.7 J/kg，管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m(包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度,但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度)輸送管尺寸為 1084mm,水的密度為1000kg/m3。求輸水量為多少m3/h?！窘狻縕1g+(p1/)+(u12/2)+W=Z2g+(p2/)+(u22/2)+hf1-2已知數(shù)據(jù)： Z1=0；P12(表)=0；u10； W=317.7J/kg； Z2=20m；p2=9.807104N/m2(表)； =1000kg/m3簡(jiǎn)化上式：W=

32、Z2g+(p2/)+(u22/2)+hf1-2 又hf1-2=lu22/2d=9.9u22317.7=9.8120+9.807104/1000+u22/2+9.9u22 10.4u22=23.43 u2=1.5m/s V=(/4)D2u3600=0.7850.12 1.53600=42.41m3/h7.如圖所示，D=100mm, d=50mm,H=150mm,氣體=1.2kg/m3。當(dāng)R=25mm時(shí),將水從水池中吸入水平管中間,此時(shí)V氣體為多大？ (阻力可忽略)【解】選1-1、2-2截面與基準(zhǔn)面0-0，如圖所示。在兩截面之間列柏方程并簡(jiǎn)化得到： (p1/)+(u12/2)=(p2/)+(u22

33、/2) (1) 由已知數(shù)據(jù)：p1=0.025136009.81=3335N./m2 p2=-0.1510009.81=-1472N/m2 u2=(100/50) 2u1=4u1代入(1)可得：15u12=2(p1-p2)/=8012 u1=23.11m./s Vs=(/4)D2u1=0.1814m3/s 或V=653m3/h8.用離心泵經(jīng)573.5mm的鋼管, 將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶劑(密度為800kg/m3,粘度為20cp)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度保持16m，見附圖。已知鋼管總長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度) 為25m，反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為4kgf/cm2 (表壓) ,有

34、機(jī)溶液輸送量為6 m3/h,試確定泵提供的壓頭?！窘狻咳〕谫A槽液面為1-1截面，反應(yīng)器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏努利方程，并以1-1截面為基準(zhǔn)面：gZ1+(u12/2) +(p1/)+W =gZ2+(u22/2)(p2/)+hf1-2W=(Z2-Z1)g+(u22-u12)/2+(p2-p1)/+hf1-2hf1-2 =(l+le )/d(u2/2) u=(6/3600)/(/4)0.052=0.8488m/s u1u20 Z1=0Re=du/=0.050.8488800/ (2 010-3) =1697.62000則=64/Re=64/1697.6=0.0377hf1-

35、2 =0.0377(25/0.05)(0.84882/2)=6.7904J/kg 故W=169.81+498100/800+6.79=654J/kg9.圖示為水泵進(jìn)水管的裝置。管子尺寸為573.5mm；管的下端位于儲(chǔ)水池水面下2m，并裝有底閥及濾網(wǎng)，該處之局部阻力壓頭損失為122/（2）；截面22處的真空度為4m水柱；由11至22截面的沿程壓頭損失為92/（2）。試求：（1）進(jìn)水管的流量為多少m3/h；（2）進(jìn)水口11處的表壓為若干N/m2？ 【解】列水面與22截面列柏努利方程：（1）Z112/2P1/Z222/2P2/HfZ10，10，P10，Z23m，P2/4mH2OHf122/292/2

36、212/22122/22122/222/22222/2431m 2（29.81/22）0.50.94m/s V36000.785（0.05）20.946.64m3/h（2）進(jìn)水口11處的表壓P33截面為大槽距水面2m深處的大槽截面，3-3及1-1截面間的柏努利方程式 Z3=Z1=0 p3/g=2 p1/g U30 u1=0.94m/s Hf=12u2/2g 2=p1/1000g+0.942/2g+120.942/2g p1=13.88103 Pa=13.88KPa=1.415m 10. 15水在內(nèi)徑為10mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，流速為0.15 m/s，試問：（1）該流動(dòng)類型是層流還是湍流？（2）如上

37、游壓強(qiáng)為7kgf/cm2，流經(jīng)多長(zhǎng)管子，流體的壓強(qiáng)降至3 kgf/cm2？（15水的密度為999.1kg/m3，粘度為1.14cp.）【解】（1）Red/ 0.0100.15999.1/（1.1410-3） 13142000 該流體作層流流動(dòng) （2）根據(jù)泊謖葉方程式 P32/d2Pd2/（32） （73）9.811040.012/（321.1410-30.15） 7171m11.水從蓄水箱，經(jīng)過一水管流出，如附圖所示。假如，Z112m，Z2Z36.5m，d220 mm，d310mm， 水流經(jīng)d2管段的阻力損失為2m H2O，流經(jīng)d管段的阻力損失為1mH2O，求：（1）管嘴出口處的流速3；（2）

38、接近管口22截面處的流速2及壓強(qiáng)P2；【解】（1）列11與33截面柏努利方程式Z1P1/12/2 Z3P3/32/2f1-3 10，P1P30（表壓） 126.532/2（21） 解得 3（2.529.81）7 m/s （2）23（d3/d2）27（10/20）2 1.75m/s 由11與22截面列柏努利方程式可得 P2/（Z1Z2）22/2f1-2 （126.5）1.752/（29.81）2 3.344 m水柱（表壓） P23.34410009.8132804P12.噴水泉的噴嘴為一截頭圓錐體，其長(zhǎng)度0.5m，其兩端的直徑d140mm，d220mm，豎直裝置。若把表壓為9.807kN/m2的

39、水引入噴嘴，而噴嘴的阻力損失為1.5mH2O，如不計(jì)空氣阻力，試求噴出的流量和射流的上升高度。【解】列11、22截面，以11面為基準(zhǔn)的柏氏方程 Z1+P1/+12/2Z2P2/22/2f Z10，P20 由連續(xù)性方程： （/4）d121（/4）d222 1（d2/d1）22（20/40）222/4 P1/10m， Z20.5 101/2（2/4）20.522/21.5 822/21/1622/2（15/1 6）22/2 2（89.81216/15）10512.94 m/s上升高度 H=22/(29.81)=(12.94) 2/(29.81)=8.53 m13.利用虹吸管將池A中的溶液引出。虹吸

40、管出口B與A中液面垂直高度h=2m。操作條件下,溶液的飽和蒸汽壓Ps=1.23104N/m2。試計(jì)算虹吸管頂部C的最大允許高度H為若干m。計(jì)算時(shí)可忽略管路系統(tǒng)的流動(dòng)阻力。溶液的密度=1000kg/m3,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg?！窘狻吭擃}的關(guān)鍵是C點(diǎn)的壓強(qiáng)Pc必須等于或大于Ps， 以保證管內(nèi)液體不會(huì)汽化而保持流動(dòng)的連 續(xù)性。 現(xiàn)取極限值Pc=Ps。取A池液面為1-1面(并作為基準(zhǔn)面)，B處為2-2面。 在兩截面 間列柏努利方程并簡(jiǎn)化得到： u2/2=2g=19.62 再在1-1面與C截面之間列柏方程：P1 /=Hg+(u2/2) +Ps/H=(P1 -Ps) /(g) -(u2/2g) =(

41、-12300) /(10009.81)-19.62/9.81=7.07m 即C點(diǎn)的極限高度為7.07m。14.如圖所示，水以3.78升/秒的流量流經(jīng)一擴(kuò)大管段，已知d140mm，d280mm，倒U形壓差計(jì)中水位差R170mm，試求：水流經(jīng)擴(kuò)大管段的摩擦損失hf?！窘狻浚?）13.7810-3/（0.7850.042） 3 m/s 2（1/4）10.75 m/s 在11、22截面是列柏式：Z1P1/12/2Z2P2/22/2f Z1Z20（以過管軸線的水平面為基準(zhǔn)面） （P2P1）/（1222）/2f （320.72）/2f4.22f 由靜力學(xué)方程：P1R氣P2R水 （P2P1）/水R.0.17

42、9.811.668 即 4.22f1.668 hf2.552/kg15.用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4T/h,高位槽中液面比油池中液面高30m,管路總長(zhǎng)(包括閥門及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度) 430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96,粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率=50%。【解】對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=Z+(l+le )/d(u2/2g)Z=30m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1m u=Vs/0.785d2 =38400/(36000.7850.12960) =1.415m/sRe=

43、du/=0.11.415960/343010-3 =39.62000=64/Re=64/39.6=1.616 He=30+1.616(430/0.1)(1.4152/29.81)=739.13m N=QHeg/ =38400739.139.81/(36000.51000)=154.7kw16.用離心泵經(jīng)573.5mm的鋼管,將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶劑(密度為800kg/m3,粘度為20cp)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度Z保持20m，見附圖。已知鋼管總長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度) 為25m，反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為4kgf/cm2(表壓) ，有機(jī)溶液輸送量為6m3/h，泵的效率為6

44、0%，試確定泵提供的軸功率?！窘狻咳〕谫A槽液面為1-1截面，反應(yīng)器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏努利方程，并以1-1截面為基準(zhǔn)面： gZ1+(u12/2)+(p1/)+W=gZ2+(u22/2)(p2/)+hf1-2 W=(Z2-Z1)g+(u22-u12)/2+(p2-p1)/+hf1-2hf1-2 =(l+le )/d(u2/2)u=(6/3600)/(/4)0.052=0.8488m/su1u20 Z1=0Re=du/=0.050.8488800/(2010-3) =1697.62000則=64/Re=64/1697.6=0.0377hf1-2 =0.0377(25/0

45、.05)(0.84882/2)=6.7904/.kg故W=(20-0)9.807+49.807104/800+6.7904 =693.5J/kg N=QW/1.541kw17.下圖所示的CO2水洗塔供水系統(tǒng)，水洗塔頂部絕對(duì)壓強(qiáng)為2250 kPa，貯槽水面絕對(duì)壓強(qiáng)為300 kPa 。塔內(nèi)水管與噴頭連接處，高于水面20m，輸水管規(guī)格為573.5 mm 鋼管,送水量為 15m3/h,設(shè)管路摩擦能量損失為49J/kg,試求水泵的有效功率?！窘狻縕1g+P1/+u12/2+We=Z2g+P2/+u22/2+ Wf u2=15/3600（/4）0.052=2.12 m/sWe=20 9.81 +(2250

46、-300)103)/103+(2.12)2/2+49=2197 J/kg Ne=V.We=9154 w18.由山上的湖泊中引水至某貯水池，湖面地面高出45m，管道總長(zhǎng)4000m （包括直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度），要求流量達(dá)到85 L/s。若使用新鑄鐵管，其摩擦阻力系數(shù)=0.02，則鑄鐵內(nèi)徑需多大？經(jīng)長(zhǎng)期使用，鑄鐵管內(nèi)壁腐蝕，其摩擦阻力系數(shù)增大至=0.03，問此時(shí)水流量減至若干？.【解】Z0+P0/g+u02/2g=Z1+P1/g+u12/2g+(l/d)(u2/2g) 45=0.02(4000/d)(u2/2g)-(1) 因?yàn)?V=(/4)d2 u=0.085 m3/s u=0.085/(0.785d2) 代入式(1)得:d=0.254 當(dāng)=0.03時(shí),代入式(1)得 u=1.367 m/s V=69.4 L/s19. 20的水以2.5m/s的流速流經(jīng)382.5mm的水平鋼管，此管以錐形管與另一533mm