2023年化工原理題庫答案

化工原理題庫第一章流體流動一、名詞解釋(每小題２分)3１、法定計量單位：由國家以命令形式規(guī)定允許使用的計量單位。62、穩(wěn)定流動：流動系統(tǒng)中各截面上的流速、壓強、密度等各有關(guān)物理量僅隨位置變化不隨時間變化。６3、不穩(wěn)定流動:流動系統(tǒng)中各截面上的流速、密度、壓強等隨位置及時間而變。64、流動邊界層：流體流過壁面時，假如流體潤濕壁面,則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動邊界層。35、邊界層分離：流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象叫邊界層的分離。6６、速度梯度：速度梯度，即在與流動方向垂直的方向上流體速度的變化率。37、牛頓黏性定律:6８、當(dāng)量長度：把流體流過某一管件或閥門的局部阻力折算成相稱于流過一段與它直徑相同、長度為的直管阻力。所折算的直管長度稱為該管件或閥門的當(dāng)量長度。６9、因次分析法：用維數(shù)不多的無因次數(shù)群代替較多的變量，對一個復(fù)雜的物理現(xiàn)象可簡化實驗工作,該方法稱為因次分析法。３１0、相對粗糙度:ε／d—相對粗糙度。611、黏性:運動流體內(nèi)部產(chǎn)生的阻礙流體向前運動的特性。６12、黏度:,—比例系數(shù)，流體的黏性愈大，其值愈大，所以稱為粘滯系數(shù)或動力。黏度,簡稱黏度。312、點速度：流通截面上某一點的速度，可直接測量ｍ/S。３13、絕壓:以絕對零壓作起點計算的壓強，稱為絕對壓強。314、表壓：表達(dá)被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值,稱為表壓強。315、真空度：真空度等于大氣壓強減去絕對壓強。二、單選擇題（每小題2分)31、某物體的質(zhì)量為1０00kg，則其重量為_＿_(dá)___。BA10０0NB9８10NC9810kgfD10０0／9.81kｇf3２、4℃水在SI制中密度為_＿_(dá)_＿_(dá);重度為__＿_(dá)_＿；在工程單位制中密度為_____＿;重度為__＿_(dá)＿_(dá)。Ｂ;Ｄ;C;A10０0ｋｇf/m3B1000kg/m３Ｃ1０2kgｆ·ｓ2／m4D９810N/m３6３、如圖所示,若液面恒定,忽略流動阻力損失，則放水管的出口速度U與____＿＿有關(guān)。AAHBＨ、dCｄDPａEH、ｄ、Pa3４、用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計測量管中的流量，采用如圖所示三種裝置,兩測壓孔距離h相等，d1＝d２=ｄ３,各管流速相等。其讀數(shù)分別為R1，R2,Ｒ3。則____＿_(dá)。(流體皆為水,指示液皆為汞)。DAR2<R1＜Ｒ3ＢＲ１＜R2＝R３CR1＜R2＜Ｒ３DR1＝R2=R3ER1＞R２=Ｒ３95、圖示所表達(dá)的R值大小反映___＿＿＿。AAA、Ｂ兩截面間壓差值BA-Ｂ截面間流動壓降損失CＡ、B兩截面間動壓頭變化D忽然擴大或縮小流動損失６6、一敞口容器，底部有一出水管（如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定,管內(nèi)水流動的速度頭為0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi),則２點的表壓ｐ２＝＿_(dá)__＿_(dá)A1.５mＢ1.0mC0.75mD0．5m３7、如圖所示,用U形壓差計與管道A、B兩點相連。已知各圖中管徑、A、B間的管長L及管道中流體流量均相同,管內(nèi)流體均為２0℃水，指示液均為汞，則＿_(dá)_＿_(dá)_。ＡＲ1≠R2，R1＝R2＝R4BR1=Ｒ２＝R３＝Ｒ4CR1=R2R3R4DR１≠Ｒ2≠Ｒ３≠Ｒ４６8、如圖表白,管中的水處在＿_(dá)＿_(dá)_＿。CA靜止B向上流動C向下流動D不一定39、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：＿_(dá)__＿_(dá)。DA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流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù)D流無徑向脈動,而湍流有徑向脈動31０、如圖，若水槽液位不變,在閥門打開后，①、②、③點的流體總機械能的關(guān)系為_＿_(dá)_＿_(dá)。BA①=②=③B①＝②>③Ｃ①>②=③D不能肯定311、一個工程大氣壓等于__＿_(dá)__Pａ；＿＿_(dá)＿_(dá)_Ｋgf/ｃm２。B；ＧA1.01３×１0５B9.８1×104D３5.6Ｅ0.３3F6１2、如圖所示,連接Ａ、B兩截面間的壓差計的讀數(shù)R表達(dá)了＿_(dá)_＿_(dá)_的大小。CＡA、B間的壓頭損失HFａbBＡ、B間的壓強差△PCA、B間的壓頭損失及動壓頭差之和DA、B間的動壓頭差(uＡ２－uB2)/2ｇ313、轉(zhuǎn)子流量計的重要特點是＿_(dá)_＿_(dá)_。（從流道截面與壓差改變考慮)。ＣA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6１4、下圖中高位槽液面保持恒定,液體以一定流量流經(jīng)管路,ab與cd兩段長度相等,管徑與管壁粗糙度相同,則：（1）U形壓差計讀數(shù)＿_(dá)____。ＢAR1R２BR１=R２CR1R2D（2）液體通過ab與ｃｄ段能量損失____＿_(dá)。ＢAhfabhfcdBhfab=hfｃｄ６１5、有一并聯(lián)管路,如圖所示，兩段管路的流量,流速、管徑、管長及流動阻力損失分別為v1,u1，ｄ1，L1，Σhf1及v２，u2,d2，L2，Σhf2。若d1=２d2，L1＝２Ｌ2（1）Σｈf１/Σhf２=______E；AＡ２B4C1/2Ｄ1/4E1(2）若兩段管路中流體均作滯流流時,u１/u2＝＿_(dá)_＿_(dá)_A2Ｂ４C1/2D1／4Ｅ13１６、一敞口容器,底部有一進(jìn)水管(如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定,管內(nèi)水流動的速度頭為0.５m水柱。水由水管進(jìn)入容器，則2點的表壓p２=_＿_(dá)__＿水柱。BA2.0mＢ1.5mC１.０mD０.75m3１7、孔板流量計的孔流系數(shù)Co,當(dāng)Re數(shù)增大時,其值＿＿_(dá)____。BＡ總在增大B先減小，當(dāng)Ｒe數(shù)增大到一定值時，Co保持為某定值Ｃ總是減?。牟荒軘M定318、在完全湍流(阻力平方區(qū)）時,粗糙管的摩擦系數(shù)λ數(shù)值___＿_(dá)__。ＣA與光滑管同樣B只取決于ReC只取決于相對粗糙度D與粗糙度無關(guān)31９、如圖，Ｕ形壓差計測得____＿_(dá)。ＡAA、Ｂ間的阻力損失ＢA、B間的壓強差ＣA、B間的位頭差加阻力損失DA、Ｂ間位頭差620、下圖中高位槽液面保持恒定,液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同,則:（1)ab與ｃd兩段靜壓差_＿_(dá)＿_(dá)_。CＡPａbＰcｄBＰab＝ＰcdCPａbＰcdD不定（２)R1值表達(dá)____＿_(dá)_。ＣAab段的壓差值Bab段位能變化Cab段流動能量損失Daｂ段壓差值及流動能量損失321、氣體是__＿_(dá)___的流體。BA可移動B可壓C可流動D可測量3２2、在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的壓力稱為流體的_______。ＣA絕對壓強Ｂ表壓強Ｃ靜壓強D真空度３２3、以絕對零壓作起點計算的壓強,稱為___＿＿_(dá)_。AA絕對壓強B表壓強C靜壓強Ｄ真空度３24、真空表上的讀數(shù)表達(dá)被測流體的絕對壓強＿_(dá)_____大氣壓強的讀數(shù)。AA低于B等于C高于D近似于３25、絕對壓強等于＿_(dá)___＿_(dá)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3２6、單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為_____＿＿。CA流速Ｂ流線C流量D流函數(shù)32７、_____＿_(dá)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3２8、柏努利方程式中的______＿項表達(dá)單位質(zhì)量流體所具有的位能。ＡAｇzBCDｗｅ32９、柏努利方程式中的項表達(dá)單位質(zhì)量流體因克服流動阻力而_______的能量。ＤA增長B擴大C需求D損失330、流體在直管中流動，當(dāng)__＿_(dá)__＿≤２023時,流體的流動類型屬于層流。ＡARｅBＰｒＣNuDGr331、流體在管內(nèi)作___＿_(dá)＿＿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332、流體在圓管內(nèi)_＿_(dá)___＿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3３3、對于___＿＿_(dá)_，當(dāng)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直管三、填空題（每小題2分)31、當(dāng)計算流體由粗管進(jìn)入細(xì)管的流動局部阻力時，其公式中的流速應(yīng)當(dāng)用＿_(dá)_____管中的速度。流體在管內(nèi)作湍流流動時(不是阻力平方區(qū))其摩擦系數(shù)λ隨Re和________＿而變。細(xì)管；e/d32、牛頓黏性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為__＿_(dá)＿＿_(dá)＿_(dá)＿＿_(dá)，牛頓黏性定律合用于＿_(dá)___＿_(dá)型流體。τ=μdu/dy;牛頓33、在畢托管中,測壓孔正對水流方向的測壓管液位代表_＿＿＿＿_(dá)__________＿_(dá)_____,流體流過測速管側(cè)壁小孔的測壓管液位代表_＿_(dá)__＿＿_(dá)_＿_(dá)_＿。動靜壓頭之和；靜壓頭34、穩(wěn)定流動中，點流速只與_＿_(dá)___＿_(dá)_有關(guān)，而不穩(wěn)定流動中,點流速除與位置有關(guān)外,還與＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)_有關(guān)。位置;時間65、列伯努利方程時選取的截面,期中的兩個必須具備的條件是_＿_(dá)__，__＿_(dá)__＿_(dá)__＿_(dá)＿_(dá)___＿_(dá)＿＿_(dá)_____。連續(xù)；垂直流動方向或流體流線平行36、流體在圓形管道中作層流流動，假如只將流速增長一倍,則阻力損失為本來的__＿_(dá)_倍；假如只將管徑增長一倍,流速不變,則阻力損失為本來的__＿＿_(dá)_倍。2;1/４67、下圖表達(dá)流體在圓形直管進(jìn)口段內(nèi)流動時邊界層發(fā)展的情況,圖中ab截面管中心a點的流速為uｓ，b點的流速為ｕ，圖示中所表達(dá)的符號意義是1為,2為___＿＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)_，3為，uｓ表達(dá)。滯流邊界層厚度;湍流邊界層厚度;滯流內(nèi)層；主流區(qū)流速38、在SI制中壓強的因次為＿＿_(dá)_＿＿_(dá)____＿_(dá)，功率的因次為＿_(dá)_____＿_(dá)___速度梯度。ＭT-2L-1;ＭT-３L39、實際流體在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生阻力的重要因素是_________＿_(dá)_。流體具有黏性310、如圖示并聯(lián)管路，流體由高位槽經(jīng)A、B兩路流出。當(dāng)開大閥門Ａ后,管路A中流速UA，O點壓強P0。增大;減少6１１、流體流動的連續(xù)性方程是：__＿＿_(dá)___＿_(dá)_______＿_(dá)__＿_(dá)__＿＿；合用于園形直管內(nèi)不可壓縮流體流動的連續(xù)性方程是：＿_(dá)___＿_(dá)_______________＿_(dá)__＿_(dá)。u1Ａ1ρ1=ｕ2A2ρ2=常數(shù)；u1d１２=ｕ2d22312、流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速為０.5m/s,壓強降為１0Pa，Re為１000,問管中心處點速度為_＿_(dá)______m/s,若平均流速增長為1m/s,則壓強降為＿＿_(dá)_____Ｐa。1m/s；2０Pa6１３、LZB－４０轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼（比重:7.92)，刻度標(biāo)值以水為基準(zhǔn),量程范圍為０.25~2.5ｍ3/h，若用此轉(zhuǎn)子流量計來測量酒精（比重：０.8）,則酒精的實際流量值要比刻度值_＿_(dá)___,測量酒精時,此流量計的最大流量值為____________＿。大；2.８4６14、如圖所示,液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動,則閥的局部阻力系數(shù)ζ與壓差計讀數(shù)R的關(guān)系式為______＿_(dá)＿_(dá)___＿_(dá)__＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)_＿_(dá)。91５、如附圖所示，容器中盛有油(ρ=8０0kｇ/m3）。油上界面a２以上是空氣。U形管中指示液為水(ρ=10０0kg/m3）,ａ1，a2,a３在同一水平面上,ｂ１,b２，b3點也在同一高度上,h１=100ｍm，h２=200ｍm，則各點的表壓Ｐa1＝＿_(dá)＿＿_(dá)__＿_(dá)＿＿_(dá)，Ｐa2＝___＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)_,Ｐb1=＿＿_(dá)＿＿_(dá)______，Ｐｂ３＝___＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)_。（表壓值以mｍ水柱表達(dá))Pａ1=０;Pa２＝１00mmH2O；Pb1=300ｍｍH2O;Pｂ3=３40mmH2O３16、流體動力黏度(簡稱為黏度)μ的ＳI單位為__＿＿_(dá)______＿_(dá)。運動黏度ν的SI單位為__＿_(dá)__＿_(dá)_＿_(dá)_。Paｓ或Ｎs/ｍ2；m2/s6１7、邊長為0.4ｍ的正方形通風(fēng)管道,其潤濕周邊長為__＿_(dá)＿＿＿_(dá)_,當(dāng)量直徑為___＿_(dá)____。1.6m;0.4ｍ618、米糠油在管中作層流流動，若流量不變,μ、L不變，管徑增長一倍,則摩擦阻力損失為本來的＿_(dá)_____。１/16319、流體機械能衡算式如衡算基準(zhǔn)以J/ｋg表達(dá),則該方程可表達(dá)為,若用N/m2(Ｎm／m3)表達(dá)則可表達(dá)為。（無外加機械能）620、如圖所示，液體在等徑管中穩(wěn)定流動，則閥的局部阻力系數(shù)ζ與壓差計讀數(shù)Ｒ的關(guān)系式為。321、層流時，管內(nèi)平均流速是最大流速的_＿_(dá)_＿＿_(dá)＿；湍流時,管內(nèi)平均流速約是最大流速的＿＿_(dá)_＿_(dá)__。0．5；0．862２、如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑d1=45ｍm，液體在管內(nèi)流速為0.５m/ｓ,小管內(nèi)徑d２=19mm,從1-1到２-2斷面的阻力損失為15J／kg,則2－2斷面處的流速為__＿_(dá)__m/s，是根據(jù)方程而得。2．８m/ｓ；連續(xù)性３23、空氣在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動,若氣體質(zhì)量流量一定,當(dāng)氣體溫度升高時，Re值將________。下降３2４、＿_(dá)___＿_(dá)____＿的流體稱為抱負(fù)流體。無黏性325、某種油漆服從冪率方程τ=１0（dｕ／dy)-0.5,Pa。在剪切速率du/ｄｙ=１1/s時的黏度為＿_(dá)___＿_(dá)Ｐa．s;當(dāng)ｄu/ｄy=1001/s時其黏度為Ｐa.s。１0;1326、并聯(lián)管路的特點是:（1）并聯(lián)各管段壓強降___＿＿_(dá)__＿_(dá);（2）主管流量等于并聯(lián)的各管段___________。相等；流量之和6２7、ＬZB-40轉(zhuǎn)子流量計其轉(zhuǎn)子為不銹鋼（比重：7.92)，刻度標(biāo)值以水為基準(zhǔn),量程范圍為０.25~2.５ｍ３/h，若上述轉(zhuǎn)子流量計改用形狀完全相同的鉛轉(zhuǎn)子（比重：10.67)代替原不銹鋼轉(zhuǎn)子，測量的流體仍為水，則實際流量值要比刻度值________，實際量程范圍為___＿＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)__ｍ3／h.。大；０.２9５~62８、測流體流量時，隨著流體流量增長,孔板流量計兩側(cè)壓差值將_＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)＿，若改用轉(zhuǎn)子流量計測量,當(dāng)流量增大時，轉(zhuǎn)子兩端壓差值將_＿_(dá)___＿_(dá)_。增長;不變６29、已知攪拌器功率P是攪拌槳直徑D、轉(zhuǎn)速Ｎ、流體密度ρ及黏度μ的函數(shù),即P＝f(Ｄ,N，ρ，μ),運用因次分析法解決，最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有個準(zhǔn)數(shù)。2 33０、壓強表上的讀數(shù)表達(dá)被測流體的_______＿_(dá)_比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。絕對壓強四、問答題（每小題２分)3１、如何判斷一流體的流動類型？答：Ｒe≤２0２3的流動稱為層流流動,Rｅ＞4000的流動稱為湍流流動。3２、層流與湍流是如何定義的?答:Ｒe≤2０２3的流動稱為層流流動,Re>４0０0的流動稱為湍流流動。63、簡述層流與湍流的區(qū)別。答：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)則的雜亂運動,并互相碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。64、什么是“當(dāng)量直徑”？答:對非圓形截面的通道，可以找到一個與圓形管直徑相稱的“直徑”來代替，此直徑即稱為“當(dāng)量直徑”。3５、當(dāng)量直徑是如何計算的?答：當(dāng)量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤濕周邊長。３6、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。67、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’的壓強是否相等？假如不等，指出哪一種情況的數(shù)值最大,哪一種情況的數(shù)值最??？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。這是由于(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，又使得靜壓強減少。68、活塞在汽缸中以0．2m/s速度移動,見附圖。活塞與汽缸之間的油膜厚度為0.1mm，求油膜的速度梯度是多少? 答:６、漆刷以０.8m/s速度在平板表面移動,漆膜厚度為0．2mm，見附圖。問漆膜中形成的速度梯度為多少?答：9910、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：時,水向低位槽流動。３五、判斷題(每小題1分)1、已知攪拌器功率Ｐ是攪拌槳直徑D、轉(zhuǎn)速Ｎ、流體密度ρ及黏度μ的函數(shù)，即運用因次分析法解決，最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有3個準(zhǔn)數(shù)。（）×2、某物體的質(zhì)量為１000kｇ,則其重量為９８10N。（）√3、一敞口容器,底部有一出水管（如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定，管內(nèi)水流動的速度頭為0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi),則２點的表壓p2=０.７5m水柱。()√4、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是湍流流速>層流流速。（)×5、一個工程大氣壓等于1.0１3×１０５Pａ。（）×6、孔板流量計的孔流系數(shù)Ｃo，當(dāng)Ｒe數(shù)增大時，其值先減小，當(dāng)Rｅ數(shù)增大到一定值時，Co保持為某定值。(）√7、流體在圓形管道中作層流流動,假如只將流速增加一倍,則阻力損失為本來的2倍。(）√8、流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速為０.5m/s,Re為10００,問管中心處點速度為１ｍ／s。（)√9、邊長為０．4m的正方形通風(fēng)管道,當(dāng)量直徑為0.6。（）×10、測流體流量時,隨著流體流量增長,孔板流量計兩側(cè)壓差值將增長。()√六、計算題６1、某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動,在管截面上的速度分布可表達(dá)為:ｖ=20y-２0０y2，式中：y—截面上任一點至管壁的徑向距離，m；ｖ—該點的點流速,m/s。試求:(1)管半徑中點處的流速；（2）管壁處的剪應(yīng)力。該流體的黏度為0.05Ｐaｓ。5分解:（１）已知v=２0ｙ－２0０y2,則令，解得y=0.0５m，即管半徑R=0.05m當(dāng)=0.05/2=０.０25ｍ，V=20y-２０0y2=２０0．025-200（0.025)2＝0．3７5m/ｓ3分（2)=2０（m/s）/m則w＝=0.０５×20＝１．０N／m2２分６2、水在水平管內(nèi)流動，截面１處管內(nèi)徑d1為0．2ｍ,截面2處管內(nèi)徑d2為０.1ｍ?，F(xiàn)測得水在某流量下截面１、２處產(chǎn)生的水柱高度差h為0.2０m，若忽略水由１至２處的阻力損失，試求水的流量m3/h。１０分解：4分zi、ｐｉ均按管中心線取值，因ｚ1=z２，u2=4u1得∴ｈ==0.20∴u1=0.５11ｍ/s4分２分６3、水從噴嘴口１-1截面垂直向上噴射至大氣。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形。已知噴嘴內(nèi)直徑d1=25mm，現(xiàn)規(guī)定在高于噴嘴出口５m處水流的直徑d2為ｄ1的1．2倍,試計算出噴嘴口的水流速u1。忽略阻力。5分解：令高于噴嘴出口5m處水流截面為2－２截面1-2截面間:ｐ１=p２∵d２=1.2d1,u１d1２=u２d２２ｕ2=3分由即u1=13.76m/s2分6４、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映槽B中,輸液管規(guī)格為φ38×２．5mm,已知料液在管中的流速為um/ｓ,系統(tǒng)的Σhf=20.6u2/2J／kｇ。因擴大生產(chǎn),須再建一套同樣的系統(tǒng)，所用輸液管直徑不變，而規(guī)定的輸液量須增長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?1０分解：∵ｕ1≈0≈u2p1＝p2于是gZ１＝gZ2＋Σhfg(Z1-Z2）=Σhｆ=２0．６4分u＝=２.39m/s２分Z1′＝Z2＋２0.6=15.１4m2分增高為：Ｚ1′-Z1=1５.１4-1１=4.14m2分65、用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4Ｔ/ｈ。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高2０m，管路總長(涉及局部阻力）430m,進(jìn)出口阻力不計。管徑為φ１０84ｍm，油的黏度為3430cP，密度為960ｋg／ｍ3,泵的效率為50％,求泵的實際功率。1０分解:２分層流＝１．622分列兩截面柏方84分2分66、用離心泵經(jīng)φ57×3.5mｍ的鋼管,將敞口貯槽內(nèi)的有機溶液(密度為８00kｇ/m3,黏度為２0cP)輸送到反映器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反映器內(nèi)的液面高度保持16m，見附圖。已知鋼管總長度(涉及局部阻力當(dāng)量長度）為2５m，反映器內(nèi)的壓力恒定為4kgf/ｃｍ２（表壓),有機溶液輸送量為6ｍ3/h,泵的效率為6０％，試擬定泵的軸功率。10解：層流2分2分列兩截面柏方2分4分2分67、4０℃水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動,4０℃水的密度為9９2kg/m3,飽和蒸汽壓pv=7.３8kPa,本地大氣壓為９7kPa。現(xiàn)擬d0取13５mm，試問:當(dāng)不計阻力損失,水在流經(jīng)收縮管時會不會汽化?解:管子出口流速u==＝14.0m/s2分∵14.0(０.15)2=u０(０.1３5)２∴ｕ0=１7.２8ｍ／s2分由水槽液面至收縮管處排伯努利方程:∴p0=17.０103Ｐa4分∵p0ｐv,故收縮管處不會發(fā)生水汽化2分68、如圖所示,水從槽底部沿內(nèi)徑為100mｍ的管子流出,槽中水位穩(wěn)定。閥門關(guān)閉時測得R=50cm，h＝1.8m。求:（1）閥門全開時的流量(2)閥門全開時B處的表壓(閥全開時Lｅ/ｄ=15，入管口及出管口的阻力系數(shù)分別為０.５及１.0,設(shè)摩擦系數(shù)λ＝0.01８)15分解:閥關(guān)時:(ZA+1．8)×100０=0.５×１3６0０ZA=5m２分（1）閥全開：對A-A和C-C截面外側(cè)列伯努利方程:?。赾＝0(基準(zhǔn)面)，4分解出：u=3．02m／s３分(２）對A-A到B-B截面列伯努利方程:4分pB=1.７6×104N/ｍ2(表)2分６９、在圖示裝置中,水管直徑為Φ５7×3.５mm。當(dāng)閥門全閉時，壓力表讀數(shù)為０.3大氣壓,而在閥門啟動后，壓力表讀數(shù)降至０．2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為0.5ｍH2Ｏ,求水的流量為若干m３/h?10分解：閥門全閉時,由Ｐ2=ρgＨ,即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。2分閥門啟動時，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(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式4分Z1=H=３.1m,Z２=0,P１＝0,P2=０．2×1.０13×105Ｐa,ｕ１≈０,Σhf／g=0．5ｍＨ2O代入上式.解得ｕ2=3.2４m/s2分2分610、如圖示常溫水由高位槽以１.５m/s流速流向低位槽，管路中裝有孔板流量計和一個截止閥,已知管道為φ573.5mm的鋼管,直管與局部阻力的當(dāng)量長度(不涉及截止閥）總和為60m，截止閥在某一開度時的局部阻力系數(shù)ζ為7.5。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流，管路摩擦系數(shù)為０.026。求：(1)管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差△Z；（2）閥門前后的壓強差及汞柱壓差計的讀數(shù)R2。若將閥門關(guān)小,使流速減為本來的0.8倍,設(shè)系統(tǒng)仍為穩(wěn)定湍流,近似不變。問:(3)截止閥的阻力系數(shù)ζ變?yōu)槎嗌?（4）閥門前的壓強Pa如何變化?為什么?２0分解:(1）１－1.２－2截面列伯努利方程５分(2）閥前后:∵p=（i)ｇR即8．４３8１03＝(13.６１）10３9．８１R2∴R２=0.068２6m=6mm5分(３)1－１.２-2截面列伯努利方程當(dāng)ｕ=0．8u=0．81.5＝1.２m/s∴5分（４）因高位槽水位不變，流量減小，閥前管路阻力減小，必引起a點壓強ｐａ增大。５分6１1、水塔供水系統(tǒng)如附圖所示。管路總長５0m（不涉及局部阻力當(dāng)量長度）,水塔內(nèi)水位高9.8ｍ,管內(nèi)徑ｄ=45ｍｍ，現(xiàn)測得流量V為１2m3／h,摩擦系數(shù)λ可按０．02計,試計算所有局部阻力當(dāng)量管長Ｌe之值。10解:１-１.2-２截面列伯努利方程4分2分?2分2分612、有一內(nèi)徑ｄ＝５0mm的管子，用孔板流量計測量水的流量，孔板內(nèi)孔直徑d0＝２５mm,U形壓差計的指示液為汞，孔流系數(shù)C0=０.6２。當(dāng)需測的最大水流量為18m3/h,問:U形壓差計最大讀數(shù)Ｒｍａｘ為多少?5解：期中3分m2分6１3、密度為10３kg／m3、黏度為1cＰ的水,以10m３/ｈ的流量在φ５1×3mm的水平光滑管內(nèi)流過。在管內(nèi)某處ｐ1=1.5at（表壓),若局部阻力不計,問距該處100m下游處p（Re=３０0０～1×105,=0.316４/Re0.２５）１0分解：2分2分１分列兩面的柏方３分(表)2分9１4、內(nèi)截面為10００mm×1200mm的矩形煙囪的高度為３0m。平均摩爾質(zhì)量為30ｋg／kmｏｌ,平均溫度為4００℃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℃，地面處的大氣壓強為10１.3３×103pa。流體流經(jīng)煙囪時的摩擦系數(shù)可取為0.０5,試求煙道氣的流量為若干？解：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:Ｚ1＝0,Ｚ2＝30m,u1≈u24分由于煙道氣壓強變化不大，煙道氣的密度可按1.033×1０５ｐａ及４00℃2分以表達(dá)大氣的密度,ｐａ，1與pa,2分別表達(dá)煙囪底端與頂端大氣壓強,即:P1=pa，1—49Pa因煙囪頂端內(nèi)側(cè)壓強等于同高度處的大氣壓強,故p2=pａ，２=pa,1—ｇZ22分標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度為1.２93ｋg／ｍ3，所以1.0１33×105Pa、20℃時的密度為2分于是p2=pa，1—１.2×9.８1×30＝pa，１—35３Pa將以上各值代入柏式，解得２分2分其中2分煙道氣的流速為2分煙道氣的流量為２分６15、已知輸水量為15m3/h，管徑53mm，總機械能損失為40J／kg，泵的效率0.6，求泵的軸功率。15分解:取池內(nèi)水面為截面1,作為基準(zhǔn)面;輸水管出口為截面2,則有z1=0，z2=20ｍ，p1=0,p2=5０0×10３Ｐａ，u１=0，2分2分3分代入數(shù)值，得Wｅ＝7３8J/kｇ2分質(zhì)量流量:WS=(15/3600)(1000)=4.17ｋg/s2分有效功率:Ne=4.17×738=3080J／s=3．08kw2分泵的軸功率：２分916、某液體密度為800ｋｇ／m3，黏度為７3cP,在連接兩常壓容器間的光滑管中流動,管徑３0０mm,總長為50m（涉及所有局部阻力當(dāng)量長度），兩容器液面差為3.２m(如圖示）。求:(１）管內(nèi)流量為多少?（2)若在連接管口裝一閥門，調(diào)節(jié)此閥的開度使流量減為本來的一半,閥的局部阻力系數(shù)是多少？按該管折算的當(dāng)量長度又是多少?層流：λ=６4/Re；湍流λ=0．316/Ｒｅ0.２５15分解：(1)在1－1,２-2兩截面間列柏努力方程，u１=u２=0，p1=ｐ2=０，We=04分由，代入上式得u=３．51３m／s2分驗證Re＝０.3×３.51３×８00/0.073＝１１５5０﹥4000假設(shè)對的，V=Ａ·u=８93.９5m3/ｈ2（2)流量減半，流速減半,即u＝1．7565ｍ/sRe=5７75符合伯拉修斯式列1－1,２-２間柏努力方程則3分4分９１７、右圖,有一直徑為Φ３８×2.5mm，長為３０m的水平直管段AB,在其中裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計來測量流量，流量系數(shù)Co為0.6３,流體流經(jīng)孔板的永久壓降(局部損失)為6×104Pa，ＡＢ段摩擦系數(shù)λ取為０．０22,試計算:（1）流體流經(jīng)AB段的壓力差；（2）若泵的軸功率為8０0Ｗ，效率為62%,求AＢ管段消耗的功率為泵的有效功率的百分率，已知：操作條件下液體密度為870ｋｇ/m３，U管指示液為汞,其密度為13600ｋg/m3。1５分解:3分（1)由Ａ、Ｂ兩點列柏努力方程5分（2)ＡB段消耗的功率：4分則3分618、一敞口高位水槽A中水流經(jīng)一喉徑為１4mm的文丘里管，將濃堿液槽B中的堿液（密謀為1400ｋg/)抽吸入管內(nèi)混合成稀堿液送入C槽,各部分標(biāo)高如附圖所示;輸水管規(guī)格為φ57×3mｍ，自A至文丘里喉部M處管路總長（涉及所有局部阻力損失的當(dāng)量長度在內(nèi)）為20m,摩擦系數(shù)可取0．02５。(1）當(dāng)水流量為8m3／h時,試計算文丘里喉部M處的真空度為多少mｍHg（2）判斷槽的濃堿液能否被抽吸入文丘里內(nèi)（說明判斷依據(jù)）。假如能被吸入,吸入量的大小與哪些因素有關(guān)?１5分解：主管道文丘里喉部M處３分在高位水槽上面與M處界面間的列柏努利方程得：分(2)h堿堿＝水ｈ水h水＝１.5×１40０/１00０=2.1ｍ(＜3.６m)故濃堿液能被吸入管內(nèi)。３分在B槽液面與M處水平截面間的列柏努利方程得:可見吸入量的大小不僅與M處的真空度、B槽液面與M處的位差有關(guān)，并且與吸入管的管路情況(管徑、管長、粗糙度等)有關(guān)。４分第二章流體輸送機械３一、名詞解釋（每題２分)1、泵流量:泵單位時間輸送液體體積量。2、壓頭:流體輸送設(shè)備為單位重量流體所提供的能量。3、效率：有效功率與軸功率的比值。4、軸功率：電機為泵軸所提供的功率。５、理論壓頭：具有無限多葉片的離心泵為單位重量抱負(fù)流體所提供的能量。６、氣縛現(xiàn)象:由于泵中存在氣體而導(dǎo)致吸不上液體的現(xiàn)象。7、離心泵特性曲線:在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵重要性能參數(shù)與流量關(guān)系的曲線。8、最佳工作點：效率最高時所相應(yīng)的工作點。9、氣蝕現(xiàn)象:泵入口的壓力低于所輸送液體同溫度的飽和蒸汽壓力，液體汽化,產(chǎn)生對泵損害或吸不上液體。1０、安裝高度:泵正常工作時，泵入口到液面的垂直距離。１１、允許吸上真空度：泵吸入口允許的最低真空度。１2、氣蝕余量：泵入口的動壓頭和靜壓頭高于液體飽和蒸汽壓頭的數(shù)值。13、泵的工作點：管路特性曲線與泵的特性曲線的交點。14、風(fēng)壓:風(fēng)機為單位體積的流體所提供的能量。15、風(fēng)量：風(fēng)機單位時間所輸送的氣體量,并以進(jìn)口狀態(tài)計。二、單選擇題(每題2分)61、用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，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_______。AA送水量增長,整個管路阻力損失減少Ｂ送水量增長,整個管路阻力損失增大Ｃ送水量增長，泵的軸功率不變D送水量增長,泵的軸功率下降３2、以下不是離心式通風(fēng)機的性能參數(shù)_______。BＡ風(fēng)量Ｂ?lián)P程C效率D靜風(fēng)壓63、往復(fù)泵合用于_______。ＣＡ大流量且流量規(guī)定特別均勻的場合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６4、離心通風(fēng)機的全風(fēng)壓等于__＿_(dá)___。DＡ靜風(fēng)壓加通風(fēng)機出口的動壓Ｂ離心通風(fēng)機出口與進(jìn)口間的壓差Ｃ離心通風(fēng)機出口的壓力Ｄ動風(fēng)壓加靜風(fēng)壓65、以下型號的泵不是水泵_＿_(dá)_＿_(dá)_。CAＢ型BＤ型CＦ型Ｄｓｈ型36、離心泵的調(diào)節(jié)閥____＿_(dá)_。ＢＡ只能安在進(jìn)口管路上Ｂ只能安在出口管路上Ｃ安裝在進(jìn)口管路和出口管路上均可D只能安在旁路上37、離心泵的揚程，是指單位重量流體通過泵后以下能量的增長值__＿_(dá)__＿。ＢA涉及內(nèi)能在內(nèi)的總能量B機械能Ｃ壓能Ｄ位能(即實際的升揚高度）68、流體通過泵后，壓力增大pＮ/m2,則單位重量流體壓能的增長為＿_(dá)_____。CAｐB(yǎng)p/Cp/gＤp/2ｇ39、離心泵的下列部件是用來將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗躝__＿＿＿_(dá)。CA泵殼和葉輪B葉輪C泵殼D葉輪和導(dǎo)輪310、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)出口閥先斷電均可D單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥6１1、離心通風(fēng)機的銘牌上標(biāo)明的全風(fēng)壓為１00mmH２O意思是___＿_(dá)__。DA輸任何條件的氣體介質(zhì)全風(fēng)壓都達(dá)１00ｍmＨ2OB輸送空氣時不管流量多少，全風(fēng)壓都可達(dá)１00ｍmH2ＯＣ輸送任何氣體介質(zhì)當(dāng)效率最高時,全風(fēng)壓為100ｍmH２ＯD輸送2０℃,101325Pa空氣,在效率最高時,全風(fēng)壓為10０ｍｍH2６１2、離心泵的允許吸上真空高度與以下因素?zé)o關(guān)＿_(dá)＿＿_(dá)__。ＤA本地大氣壓力Ｂ輸送液體的溫度Ｃ流量D泵的吸入管路的長度61３、如以h允表達(dá)汽蝕余量時，p1允表達(dá)泵入口處允許的最低壓力，pｖ為操作溫度下液體的飽和蒸汽壓,u1為泵進(jìn)口處的液速，則＿_(dá)＿＿_(dá)__。BＡp1允=pv+ｈ允Bp1允/ｇ=ｐv/ｇ+ｈ允-u１2／2gＣｐ1允/g=pｖ/ｇ+ｈ允Dp1允/g=pv/g+h允＋ｕ1２/2ｇ6１４、以下種類的泵具有自吸能力＿_(dá)_＿_(dá)__。AA往復(fù)泵Ｂ齒輪泵與漩渦泵Ｃ離心泵D旋轉(zhuǎn)泵與漩渦泵615、如圖示，列1—1與2—2截面的伯努利方程,為：Hｅ＝z＋p/g＋（u2/2ｇ）＋Ｈf1－2，則hｆ1-２為＿＿_(dá)__＿＿。Ａ泵的容積損失,水力損失及機械損失之和B泵的容積損失與水力損失之和C泵的水力損失D測壓點1至泵進(jìn)口,以及泵出口至測壓點2間的阻力損失31６、離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生___＿_(dá)__。AA氣縛現(xiàn)象Ｂ汽蝕現(xiàn)象Ｃ汽化現(xiàn)象D氣浮現(xiàn)象6１７、某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測定實驗,啟動泵后,出水管不出水,泵進(jìn)口處真空計指示真空度很高，他對故障因素作出了對的判斷,排除了故障,你認(rèn)為以下也許的因素中,哪一個是真正的因素___＿＿＿_(dá)。CＡ水溫太高B真空計壞了Ｃ吸入管路堵塞Ｄ排出管路堵塞618、由閥門全開的條件算出在規(guī)定流量為V時所需揚程為He/。在離心泵的性能曲線上查得與V相應(yīng)的揚程為Ｈe,HeHe/，在流量為V時泵的效率為,則泵的軸功率Ｎ為＿＿_(dá)____。ＢAＶＨe/ｇ/10０0kwBVHeg/1000kｗ919、用離心通風(fēng)機將空氣輸入加熱器中，由20℃加熱至140℃。該通風(fēng)機安于加熱器前,或加熱器后,則＿＿＿_(dá)__＿。Ａ輸送的流量不變B需要的全風(fēng)壓不變C需要的全風(fēng)壓不變，但流量要變Ｄ輸送的流量和需要的全風(fēng)壓都要變320、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改變壓出管路中閥門的開度C安頓回流支路，改變循環(huán)量的大?。能囅麟x心泵的葉輪621、當(dāng)管路性能曲線寫為Ｈ=A+ＢＶ2時＿＿_(dá)____。BAＡ只涉及單位重量流體需增長的位能BA涉及單位重量流體需增長的位能與靜壓能之和ＣBＶ2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失ＤBV2代表單位重量流體增長的動能6２２、往復(fù)泵沒有以下缺陷_＿_(dá)__＿_(dá)。CA流量不均勻Ｂ流量不大Ｃ沒有自吸能力D不宜輸送懸浮液6２3、有兩種說法（1)往復(fù)泵啟動不需要灌水；（2）往復(fù)泵的流量隨揚程增大而減小,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)不對624、離心泵效率最高的點稱為＿_(dá)_____。CＡ工作點B操作點Ｃ設(shè)計點D計算點３25、泵的效率不涉及＿_(dá)＿_(dá)___。CＡ水力效率Ｂ機械效率C原動機效率Ｄ容積效率626、一臺離心泵在管路系統(tǒng)中工作，當(dāng)閥門全開時，相應(yīng)的管路性能曲線可寫為H=A+BV2,且B≈０(即動能增長值,阻力損失兩項之和與位能增長值、壓能增長值兩項之和相較甚?。?當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速增大10％,如閥門仍全開,則實際操作中＿_(dá)_＿_(dá)__。BＡ揚程增大21％,流量增大10%Ｂ?lián)P程大體不變,流量增大１0%以上Ｃ揚程減小,流量增大21％D流量不變，揚程增大21%327、理論上推導(dǎo)表白,揚程一般______＿。BA與流量無關(guān)B與流量成直線關(guān)系Ｃ可寫為Hｅ／＝A+BV２，且Ｂ0DdHe／dV06２8、離心泵在n＝ｎ1時的特性曲線（H1～V1關(guān)系)與n=n２時的特性曲線(H2～V2關(guān)系）相應(yīng)點的關(guān)系是__＿_(dá)___。BAV１=Ｖ２Ｈ２＝Ｈ１(n2/ｎ1)2BV2=V１（n2／ｎ１）H2=Ｈ1(n2／ｎ1）2CH2=H1Ｖ２=V1（ｎ１/ｎ2)DV２=Ｖ1（ｎ2/n１)Ｈ2=H１（ｎ2/n1)6２９、當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時，將發(fā)氣憤縛現(xiàn)象,這是由于_______。BA氣體的黏度太小B氣體的密度太?。脷怏w比液體更容易起漩渦Ｄ氣體破壞了液體的連續(xù)性３3０、離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生_______。BＡ汽化現(xiàn)象Ｂ氣縛現(xiàn)象C汽蝕現(xiàn)象D氣浮現(xiàn)象６31、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時，則__＿_(dá)__＿。BA吸入管路的阻力損失不變B泵出口的壓力減?。帽萌肟谔幷婵斩葴p小D泵工作點的揚程升高三、填空題(每題2分)31、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生現(xiàn)象。氣蝕32、離心通風(fēng)機的全風(fēng)壓是指。動風(fēng)壓和靜風(fēng)壓之和63、單級往復(fù)泵的理論流量計算式為。Ｖ＝Aｓn34、離心泵常采用調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采用調(diào)節(jié)流量。出口閥門；旁路閥門6５、寫出有外加能量時,以單位體積流體為基準(zhǔn)的實際流體伯努利方程式各項的單位均為____＿_(dá)____＿＿_(dá)__。；N/m2或Pa36、離心泵的工作點是曲線與曲線的交點。管路特性;泵特性67、離心通風(fēng)機全風(fēng)壓的單位是,其物理意義是。N/m2；風(fēng)機提供應(yīng)每m3氣體的能量68、離心泵的允許吸上真空高度的數(shù)值于允許的安裝高度的數(shù)值（大，小）。大69、用離心泵將一個低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中,假如改為輸送ρ=1１００kg/m３但其他物性與水相同的溶液，則流量,揚程,功率。（增大，不變，減小,不能擬定)不變；不變;增大610、(1)離心泵的軸封裝置重要有兩種:a；b。(２)管路特性曲線的一般表達(dá)式是。(1)填料密封；機械密封(2）Ｈe=A+BV2６11、若被輸送的流體黏度增高，則離心泵的揚程,流量,效率，軸功。減小；減小；下降;增大6１2、往復(fù)泵重要合用于、的場合。小流量；高揚程613、離心泵葉輪按有無蓋板可分為，，。敞式；半敞式;閉式(或開式；半開式;閉式)3１4、離心泵按葉輪串聯(lián)的多少可分為和。單級;多級6１５、離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為:V＝0．０5m3/s時，He=20m；管路特性為V＝0．05m3/s時,Hｅ=18m，則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的揚程值＝m。６16、離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為:V=0.05m3/s時，He=20m；管路特性為V=0.05ｍ3/ｓ時，He=１８m,則用閥調(diào)節(jié)到該流量下,有效功率Nｅ=kW。四、問答題(每題３分)31、啟動離心泵前及停泵前應(yīng)做哪些工作?答：啟動離心泵前應(yīng)灌泵、關(guān)閉泵的出口閥門,停泵前也應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門。32、啟動離心泵前為什么要灌泵?答:為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。33、啟動離心泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？答:為了減小啟動電流，以保護電機。34、停泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門?答:防止高壓液體倒流,對泵導(dǎo)致?lián)p害。３5、啟動離心泵前假如不灌泵會發(fā)生什么現(xiàn)象?答：會發(fā)氣憤縛現(xiàn)象。３6、若離心泵的實際安裝高度大于允許安裝高度會發(fā)生什么現(xiàn)象？答：會發(fā)氣憤蝕現(xiàn)象。37、如何防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生?答:離心泵的實際安裝高度小于計算的允許安裝高度就可以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。38、啟動往復(fù)泵時是否需要灌泵？啟動往復(fù)泵時能否關(guān)閉出口閥門？往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)能否采用出口閥門調(diào)節(jié)?答:不需要,不能,不能。６9、什么是離心泵的工作點？試用圖說明之。答：泵的工作點是泵的特性曲線He-Ｖ與管路特性曲線He′-V的交點,如圖中的Ｄ點。6１0、何謂泵的揚程?何謂泵的升揚高度?答：泵的揚程：單位重量流體從泵獲得的機械能。泵的升揚高度:泵的實際吸上高度與排出高度之和。６11、離心泵發(fā)生“汽蝕”的重要因素是什么?答:因素是葉輪進(jìn)口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓，引起部分液體沸騰汽化。612、下列兩圖為離心泵的兩種安裝方式,用以輸送熱水，在熱水的溫度下飽和蒸汽壓pV＝0.４ｋｇf/cm2,大氣壓可取為1０mH２O，兩種安裝方式中，管路特性視為相同，請回答:兩種安裝方式是否有一種能將水送到高位槽?為什么?答：由安裝高度的計算式:Hg，ｍax=(Pa-Ｐv）／ρｇ-△h,允-∑Hf,吸=10-４-△h,允-∑Hf，吸<6m而實際安裝高度Hg均大于允許的最大安裝高度,故兩種安裝方式均不也許將水送到高位槽。313、為什么離心泵的殼體要做成蝸殼形?答：使部分動能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,減少能量損失。614、為什么調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在泵的吸入管路上?答:為了保證泵在實際操作中不發(fā)氣憤蝕現(xiàn)象,要盡量減小吸入管的阻力。這就規(guī)定吸上管路短而直且無調(diào)節(jié)閥門,以使∑Hf,吸盡量小。因此,調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在吸入管路上，而裝在出口管路上。五、計算題(每題10分）31、以離心泵把水由儲罐A輸至儲罐B,B內(nèi)液位比A內(nèi)液位高1.2ｍ,管子內(nèi)徑８0ｍｍ，ｐA=－0.2kgf／ｃm2，pB=０.2５kgf/cm2(均為表壓），1min輸送５0０kg水。AＢ間管線總長5ｍ（涉及局部阻力）,摩擦系數(shù)0．02,軸功率0.7７kw，求泵的效率。10分解:2分2分3分3分６2、生產(chǎn)規(guī)定以１８m3/h流量將飽和溫度的液體從低位容器A輸至高位容器B內(nèi)。液體密度9６０kg/m3，黏度與水相近。兩液位高度差21m,壓力表讀數(shù):pA=０.２at，ｐB(yǎng)=1.2at。排出管長５0m、吸入管長２0m（均涉及局部阻力），管內(nèi)徑5０mm，摩擦系數(shù)0．0２3?，F(xiàn)庫存一臺泵,銘牌標(biāo)明:揚程４４m，流量2０m3／h,此泵是否能用?若此泵能用,該泵在18ｍ3/h時的允許氣蝕余量為2.3m,現(xiàn)擬將泵安裝在容器Ａ內(nèi)液位以下９m處,問：能否正常操作？解:5分可見,管路規(guī)定Ｖ＝1８m３／h，He′=４2.1ｍ，而該泵最高效率時：Ｖ＝20m3/h,Hｅ=44ｍ,管路規(guī)定的(V,Ｈe５分故可正常工作。93、如圖所示的輸水系統(tǒng)，輸水量為3６m3/h，輸水管路均為φ８0×２ｍm的鋼管,已知：吸入管路的阻力損失為2J/Kg，壓出管路的壓頭損失為0.5ｍH2O柱,壓出管路上壓力表的讀數(shù)為2.5Ｋgf/cm2試求：(1）水泵的升揚高度；（2）水泵的軸功率N軸(ｋW),設(shè)泵的效率η=７０%；（3)若泵的允許吸上高度[Hs]=６．５ｍ，水溫為20℃，校核此系統(tǒng)的安裝高度是否合適？當(dāng)時本地大氣壓為１aｔm；ρ水=1０00Kg/ｍ3。１0解：４分４分2分34、某廠準(zhǔn)備用離心泵將２0℃的清水以４0m３/h的流量由敞口的儲水池送到某吸取塔的塔頂。已知塔內(nèi)的表壓強為1.０ｋgf/cm2，塔頂水入口距水池水面的垂直距離為6m，吸入管和排出管的壓頭損失分別為１ｍ和3m，管路內(nèi)的動壓頭忽略不計。本地的大氣壓為10．33（m水柱)，水的密度為1000［kg/m3現(xiàn)倉庫內(nèi)存有三臺離心泵，其型號和銘牌上標(biāo)有的性能參數(shù)如下，從中選一臺比較合適的以作上述送水之用。10分型號流量(m3／ｈ)揚程(ｍ)允許吸入真空高度(ｍ)3B57Ａ5０３８7．０３B334５32６.0３Ｂ1938205.0解：4分4分根據(jù)流量,壓頭，選3Ｂ3３較合適。2分65、某型號的離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下，在輸送范圍內(nèi),其揚程與流量的關(guān)系可用Hｅ=１８-６×10５ｖ２(Hｅ單位為m,Ｖ單位為ｍ３/s)來表達(dá)。用該泵從貯槽將水送至高位槽。兩槽均為敝口，兩水面高度差３m且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長為２0ｍ(涉及所有局部阻力的當(dāng)量長度）,管徑為φ46×3ｍm，摩擦系數(shù)可取為0.02。試計算：(1）輸水量m3/h;(2)若泵的效率為65%,水的密度為1000Kg/m3,求離心泵軸功率kW？10分解:(1)７分（２)3分３6、現(xiàn)有一臺離心泵,允許吸上真空度，用來輸送２0C的清水,已知流量為2０m3/h,吸入管內(nèi)徑為5０mｍ,吸入管的所有阻力損失為,本地大氣壓為１0mH2Ｏ。試計算此泵的允許安裝高度為多少米?10分解:5分5分６７、欲用離心泵將20℃水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽，兩液面均保持不變，液面高差為18ｍ,泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路所有阻力為1mＨ2O柱，出口管的所有阻力為3mＨ2O,泵的效率為0.６，（1）求泵的軸功率;(2)若已知泵的允許吸上真空高度為6m，問上述安裝高度是否合適？(動壓力可忽略)。水的密度可取10０0kｇ/m３。解:如圖在１－１，２－2截面間列柏努力方程,以1-1截面為水平基準(zhǔn)面3分2分5分<安裝高度合適６8、用泵將苯和甲苯的混合物送到精餾塔,精餾塔操作壓強為0.5aｔ，原料槽壓強為0．1at。管路總長為2０m（涉及所有局部阻力的當(dāng)量長度）,管路直徑為50mm，摩擦系數(shù)為０.02，密度為800kg/m3。離心泵的特性曲線可表達(dá)為Ｈe=20-1.12×105V２，式中V以m３／ｓ表達(dá)。試求原料輸送量及泵的理論或有效功率為多少?1０分解：與聯(lián)立解出：Ｖ=５.67×10－3m３/s5分39、用3B3３型泵從敞口容器將水送到別處，流率為55m３／h,查得該流量下的允許吸上真空度為3ｍ。吸入管壓頭損失為1m，忽略液體在吸入管的動壓頭。本地大氣壓736ｍmHg（1)3B33的B指的是什么;（２）輸送２0?C水時，泵的安裝高度?1０分解：（１）Ｂ指的是清水泵3分根據(jù)2分由于本地大氣壓736ｍmHg約為１０mＨ2O,因此=3-1=2ｍ5分610、用安裝在液面上方2米的泵輸送流量為12m3/ｈ的20℃水,泵的出口處壓力表讀數(shù)1．９ａt(yī)(表)，泵入口處真空表讀數(shù)１４0mmHg，軸功率1.20kｗ，電動機轉(zhuǎn)數(shù)29０0轉(zhuǎn)／分,真空表與壓力表距離０.7ｍ,求：（1)泵的壓頭H；（2)泵的安裝高度是否合適？1０分解:(１）列真空表與壓力表間柏努力方程,以真空表處管中心為水平基。５分管徑相同，，則:（2)=6－０-1=5m5分實際安裝高度為2ｍ<5m,安裝高度合適。第三章機械分離3一、名詞解釋（每題2分）1、非均相混合物:物系組成不同，分布不均勻,組分之間有相界面。２、斯托克斯式:3、球形度:非球形粒子體積相同的球形顆粒的面積與球形顆?？偯娣e的比值。4、離心分離因數(shù):離心加速度與重力加速度的比值。5、臨界直徑dc：離心分離器分離顆粒最小直徑。6、過濾:運用多孔性介質(zhì)使懸浮液中液固得到分離的操作。7、過濾速率：單位時間所產(chǎn)生的濾液量。8、過濾周期:間歇過濾中過濾、洗滌、拆裝、清理完畢一次過濾所用時間。9、過濾機生產(chǎn)能力：過濾機單位時間產(chǎn)生濾液體積。１0、浸沒度:轉(zhuǎn)筒過濾機浸沒角度與圓周角比值。二、單選擇題(每題2分）6１、自由沉降的意思是_______。DA顆粒在沉降過程中受到的流體阻力可忽略不計Ｂ顆粒開始的降落速度為零，沒有附加一個初始速度C顆粒在降落的方向上只受重力作用,沒有離心力等的作用Ｄ顆粒間不發(fā)生碰撞或接觸的情況下的沉降過程６2、顆粒的沉降速度不是指___＿_(dá)＿_(dá)。ＢA等速運動段的顆粒降落的速度B加速運動段任一時刻顆粒的降落速度C加速運動段結(jié)束時顆粒的降落速度Ｄ凈重力（重力減去浮力）與流體阻力平衡時顆粒的降落速度63、對于恒壓過濾______＿。ＤA濾液體積增大一倍則過濾時間增大為本來的倍B濾液體積增大一倍則過濾時間增大至本來的2倍C濾液體積增大一倍則過濾時間增大至本來的4倍D當(dāng)介質(zhì)阻力不計時,濾液體積增大一倍,則過濾時間增大至本來的4倍64、恒壓過濾時,如介質(zhì)阻力不計,濾餅不可壓縮，過濾壓差增大一倍時同一過濾時刻所得濾液量__＿_(dá)＿＿_(dá)。ＣA增大至本來的２倍Ｂ增大至本來的4倍Ｃ增大至本來的倍D增大至本來的１.５倍３5、以下過濾機是連續(xù)式過濾機_______。CA箱式葉濾機Ｂ真空葉濾機C回轉(zhuǎn)真空過濾機Ｄ板框壓濾機36、過濾推動力一般是指______。ＢA過濾介質(zhì)兩邊的壓差Ｂ過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差C濾餅兩面的壓差Ｄ液體進(jìn)出過濾機的壓差37、回轉(zhuǎn)真空過濾機中是以下部件使過濾室在不同部位時，能自動地進(jìn)行相應(yīng)的不同操作：___＿＿_(dá)。DA轉(zhuǎn)鼓自身Ｂ隨轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動盤Ｃ與轉(zhuǎn)動盤緊密接觸的固定盤Ｄ分派頭38、非球形顆粒的當(dāng)量直徑的一種是等體積球徑，它的表達(dá)式為___＿＿_(dá)。ＢAdp=６V/A此處V為非球形顆粒的體積，A為非球形顆粒的表面積Bdp=(6V/）1／3Cｄp=(4V/)1/2Dｄp＝(ｋＶ／)1／3（k為系數(shù)與非球形顆粒的形狀有關(guān)）39、在討論旋風(fēng)分離器分離性能時，分割直徑這一術(shù)語是指＿＿_(dá)＿＿＿＿＿。CA旋風(fēng)分離器效率最高時的旋風(fēng)分離器的直徑Ｂ旋風(fēng)分離器允許的最小直徑Ｃ旋風(fēng)分離器可以50%分離出來的顆粒的直徑Ｄ能保持滯流流型時的最大顆粒直徑310、在離心沉降中球形顆粒的沉降速度_＿_(dá)_____。AA只與dp，ｐ,，uT，r,μ有關(guān)Ｂ只與dｐ,p,uT,r有關(guān)Ｃ只與ｄp，p,uT,r，g有關(guān)Ｄ只與ｄｐ,p，uT，r,k有關(guān)(題中uT氣體的圓周速度,r旋轉(zhuǎn)半徑,ｋ分離因數(shù)）３11、降塵室沒有以下優(yōu)點______＿＿。AＡ分離效率高B阻力小C結(jié)構(gòu)簡樸Ｄ易于操作312、降塵室的生產(chǎn)能力_＿_(dá)_____。ＡA只與沉降面積A和顆粒沉降速度uT有關(guān)Ｂ與A,uT及降塵室高度H有關(guān)C只與沉降面積A有關(guān)Ｄ只與uT和H有關(guān)６13、回轉(zhuǎn)真空過濾機的過濾介質(zhì)阻力可略去不計，其生產(chǎn)能力為5m3/h（濾液）?，F(xiàn)將轉(zhuǎn)速度減少一半，其他條件不變,則其生產(chǎn)能力應(yīng)為_＿_(dá)＿＿_(dá)＿_(dá)。Ａ5ｍ３/ｈB2.5m3/hC１0m３／hD6１4、要除去氣體中具有的5μ~50μ的粒子。除塵效率小于7５%,宜選用。BA除塵氣道B旋風(fēng)分離器C離心機D電除塵器615、等壓過濾的濾液累積量q與過濾時間τ的關(guān)系為_________。B6１6、過濾基本方程是基于＿_(dá)＿_(dá)____＿推導(dǎo)出來的。DＡ濾液在過濾介質(zhì)中呈湍流流動B濾液在過濾介質(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317、一般而言,旋風(fēng)分離器長、徑比大及出入口截面小時,其效率，阻力。AA高B低C大Ｄ小61８、在板框過濾機中,如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計，過濾時間增長一倍時,其過濾速率為本來的＿_(dá)______。ＣA2倍B１/2倍C1/倍Ｄ４倍31９、在長為Lm,高為Ｈm的降塵室中,顆粒的沉降速度為ｕＴm／s,氣體通過降塵室的水平流速為um/ｓ,則顆粒能在降塵室內(nèi)分離的條件是:。ＤＡL/ｕ<H/uLBL/uＴ＜H/uＣL/uT≥Ｈ/uDL/u≥H／uT６20、粒子沉降受到的流體阻力___＿_(dá)＿＿_(dá)。DＡ恒與沉降速度的平方成正比B與顆粒的表面積成正比C與顆粒的直徑成正比Ｄ在滯流區(qū)與沉降速度的一次方成正比３２1、板框壓濾機中,最終的濾液流率是洗滌液流率的__＿_(dá)___。(ΔpE=Δpw,μ=μw)ＣＡ一倍B一半C四倍D四分之一６2２、球形度（形狀系數(shù)）恒小于或等于1,此值越小,顆粒的形狀離球形越遠(yuǎn),球形度的定義式可寫為＿_(dá)__＿_(dá)。BA＝Vp/V，V為非球形粒子的體積,Ｖp球形粒子的體積B＝Ap／A，A為非球形粒子的表面積,Ap與非球形粒子體積相同的球形粒子的表面積C=ap/a,ａ為非球形粒子的比表面積，ap為球形粒子的比表面積Ｄ=6ａp/(d）32３、“在一般過濾操作中，事實上起到重要介質(zhì)作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)自身”，“濾渣就是濾餅”則__＿_(dá)_＿_(dá)。ＡA這兩種說法都對Ｂ兩種說法都不對Ｃ只有第一種說法對的D只有第二種說法對的624、旋風(fēng)分離器的總的分離效率是指_＿＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)_。ＤA顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率Ｂ顆粒群中最小粒子的分離效率C不同粒級(直徑范圍）粒子分離效率之和Ｄ所有顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率325、降塵室的生產(chǎn)能力由＿_(dá)_＿_(dá)__＿決定。ＣA降塵室的高度和長度