化工原理題庫(kù)習(xí)題及答案修改

化工原理題庫(kù)

第一章流體流動(dòng)

一、名詞解釋（每小題2分）

1,法定計(jì)量單位

由國(guó)家以命令形式規(guī)定允許使用的計(jì)量單位。

2、穩(wěn)定流動(dòng)

流動(dòng)系統(tǒng)中各截面上的流速、壓強(qiáng)、密度等各有關(guān)物理量?jī)H隨位置變化不隨時(shí)間變化。

3、不穩(wěn)定流動(dòng)

流動(dòng)系統(tǒng)中各截面上的流速、密度、壓強(qiáng)等隨位置及時(shí)間而變。

4、流動(dòng)邊界層

流體流過(guò)壁面時(shí),如果流體潤(rùn)濕壁面,則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動(dòng)邊界層。

5、邊界層分離

流體在--定條件下脫離壁面的現(xiàn)象叫邊界層的分離。

6、速度梯度

位速度梯度，即在與流動(dòng)方向垂直的歹方向上流體速度的變化率。

dy

7、牛頓黏性定律

du

T-Ll—

dy

8、當(dāng)量長(zhǎng)度

把流體流過(guò)某一管件或閥門的局部阻力折算成相當(dāng)于流過(guò)一段與它直徑相同、長(zhǎng)度為

的直管阻力。所折算的直管長(zhǎng)度稱為該管件或閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度。

9、因次分析法

用維數(shù)不多的無(wú)因次數(shù)群代替較多的變量，對(duì)一個(gè)復(fù)雜的物理現(xiàn)象可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)工作，該

方法稱為因次分析法。

10、相對(duì)粗糙度￡/d一相對(duì)粗糙度。

11、黏性與黏度

運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)部產(chǎn)生的阻礙流體向前運(yùn)動(dòng)的特性。

F=^i—S,〃一比例系數(shù)，流體的黏性愈大，其值愈大，所以稱為粘滯系數(shù)或動(dòng)力

Ay

黏度，簡(jiǎn)稱黏度。

12、點(diǎn)速度

流通截面上某一點(diǎn)的速度，可直接測(cè)量m/S。

13、絕壓

以絕對(duì)零壓作起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)，稱為絕對(duì)壓強(qiáng)。

14、表壓

表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值，稱為表壓強(qiáng)。

15、真空度

真空度等于大氣壓強(qiáng)減去絕對(duì)壓強(qiáng)。

二、單選擇題（每小題2分）

1、某物體的質(zhì)量為1000kg,則其重量為oB

A1000NB9810NC9810kgfD1000/9.81kgf

2、4℃水在SI制中密度為；重度為；在工程單位制中密度為；重度為

。BDCA

AlOOOkgf/m3B1000kg/m3C102kgf-s2/m4D9810N/m3

3、如圖所示，若液面恒定，忽略流動(dòng)阻力損失，則放水管的出口速度U與有關(guān)A

AHBH、dCdDPaEH、d、Pa

7產(chǎn)

附困

4、用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量管中的流量，采用如圖所示三種裝置，兩測(cè)壓孔距離〃相等，4

="2=必，各管流速相等。其讀數(shù)分別為母,&，火3。則。（流體皆為水，指示液皆

為汞）。D

AR2<Rt<R3BCRC&VRD-RERt>

5R

附圖

5、圖示所表示的R值大小反映oA

AA、B兩截面間壓差值B

A-B截面間流動(dòng)壓降損失

CA、B兩截面間動(dòng)壓頭變化D突然擴(kuò)大或縮小流動(dòng)損失壓差決定流速1對(duì)1關(guān)系

6、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(dòng)的速度頭為

0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi)，則2點(diǎn)的表壓p2=水柱。C

7、如圖所示，用U形壓差計(jì)與管道A、B兩點(diǎn)相連。已知各圖中管徑、A、B間的管長(zhǎng)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。B

AR#R?,Ri=R?=R4B7?1=7?2=氏3=R4

CRi=7?2<R3<R4DR#R#R#R4

8、如圖表明，管中的水處于。C

A靜止B向上流動(dòng)C向下流動(dòng)D不一定

A湍流流速>層流流速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(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)

10、如圖，若水槽液位不變，在閥門打開(kāi)后，①、②、③點(diǎn)的流體總機(jī)械能的關(guān)系為，

B

A（D=0=（3）B?=<§）>③

C①，②:③D不能肯定

11、一個(gè)工程大氣壓等于Pa；Kgf7cm2。BG

A1.013X105B9.81X104C760

D35.6E0.33F0G

12、如圖所示，連接A、B兩截面間的壓差計(jì)的讀數(shù)R表示了的大小。C

AA、B間的壓頭損失HpabBA、B間的壓強(qiáng)差A(yù)P

CA、B間的壓頭損失及動(dòng)壓頭差之和DA、B間的動(dòng)壓頭差（“A?—“B2）/2g

13、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是。（從流道截面與壓差改變考慮）。C

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

14、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(zhǎng)度相等，管徑

與管壁粗糙度相同，則：（1）U形壓差計(jì)讀數(shù)。B

AR|>R2BR]=/?2CD不定

⑵液體通過(guò)與cd段能量損失oBA垢心姐BAfob=Afcd

15、有?并聯(lián)管路，如圖所示，兩段管路的流量，流速、管徑、管長(zhǎng)及流動(dòng)阻力損失分別

為丫],U\）d\>L\,及也,“2，d],Z?>Zhf2a若di=2d?，L\=2LT>則：

⑴幼⑷f(wàn)2=E

A2B4C1/2D1/4E1

（2）若兩段管路中流體均作滯流流時(shí)，"，"2=A

A2B4C1/2D1/4E1

16、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(dòng)的速度頭為

0.5m水柱。水由水管進(jìn)入容器，則2點(diǎn)的表壓p2=水柱。B

A2.0mB1.5mC1.0mD0.75m

17、孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co,當(dāng)Re數(shù)增大時(shí)，其值_______。B

A總在增大B先減小，當(dāng)雙數(shù)增大到一定值時(shí)，保持為某定值C總是

減小D不定

18、在完全湍流（阻力平方區(qū)）時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)，數(shù)值?C

A與光滑管一樣B只取決于ReC只取決于相對(duì)粗糙度D與粗糙度無(wú)關(guān)

19、如圖，U形壓差計(jì)測(cè)得oA

AA、B間的阻力損失BA、B間的壓強(qiáng)差CA、B間的位頭差加阻力損失D

A、B間位頭差

20、下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路，/與c"兩段長(zhǎng)度相等，管徑

與管壁粗糙度相同，則：

(1)ab與cd兩段靜壓差oC

AAPab>A^cdBAPab=APcdCAPab<APcdD不定

(2)估值表示。C

A/段的壓差值B勵(lì)段位能變化

C必段流動(dòng)能量損失D必段壓差值及流動(dòng)能量損失

A可移動(dòng)B可壓縮C可流動(dòng)D可測(cè)量

22、在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的壓力稱為流體的。C

A絕對(duì)壓強(qiáng)B表壓強(qiáng)C靜壓強(qiáng)D真空度

23、以絕對(duì)零壓作起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)，稱為。A

A絕對(duì)壓強(qiáng)B表壓強(qiáng)C靜壓強(qiáng)D真空度

24、真空表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)的讀數(shù)。A

A低于；B等于；C高于；D近似于

25、絕對(duì)壓強(qiáng)等于與表壓強(qiáng)之和。A

A大氣壓強(qiáng)B表壓強(qiáng)C相對(duì)壓強(qiáng)D絕對(duì)壓強(qiáng)

26、單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任意截面的流體量稱為。C

A流速B流線C流量D流函數(shù)

27、內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過(guò)的距離稱為流速。B

A無(wú)限時(shí)間B單位時(shí)間C長(zhǎng)時(shí)間D短時(shí)間

28、柏努利方程式中的項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體所具有的位能。A

AgzB—C—Dwc

2P

29、柏努利方程式中的X項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體因克服流動(dòng)阻力而的能量。D3

A增加B擴(kuò)大C需求D損失

30、流體在直管中流動(dòng)，當(dāng)W2000時(shí)，流體的流動(dòng)類型屬于層流。A

AReBPrCNuDGr

31、流體在管內(nèi)作流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)。B

A層流B湍流C過(guò)渡流D漩渦流

32、流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，最大速度是平均速度的二倍。A

A層流B湍流C過(guò)渡流D漩渦流

33、對(duì)于,當(dāng)量直徑等于四倍的流通截面積除以潤(rùn)濕周邊。B

A圓形管B非圓形管C矩形管D直管

三、填空題（每小題2分）

1、當(dāng)計(jì)算流體山粗管進(jìn)入細(xì)管的流動(dòng)局部阻力時(shí)，其公式中的流速應(yīng)該用管中的速

度。流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)（不是阻力平方區(qū)）其摩擦系數(shù)力隨Re和而變。

細(xì)管e/d3

2、牛頓黏性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為,牛頓黏性定律適用于型流體。

T=|idu/dy牛頓

3、在畢托管中，測(cè)壓孔正對(duì)水流方向的測(cè)壓管液位代表,流體流

過(guò)測(cè)速管側(cè)壁小孔的測(cè)壓管液位代表。動(dòng)靜壓頭之和靜壓頭

4、穩(wěn)定流動(dòng)中，點(diǎn)流速只與有關(guān)，而不穩(wěn)定流動(dòng)中，點(diǎn)流速除與位置有關(guān)外，還

與有關(guān)。位置時(shí)間

5、列伯努利方程時(shí)選取的截面，期中的兩個(gè)必須具備的條件是,。

連續(xù)、垂直流動(dòng)方向或流體流線平行

6、流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來(lái)的倍；

如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來(lái)的倍。2；1/4

7、下圖表示流體在圓形直管進(jìn)口段內(nèi)流動(dòng)時(shí)邊界層發(fā)展的情況，圖中ab截面管中心a點(diǎn)的

流速為％，b點(diǎn)的流速為u,圖示中所表示的符號(hào)意義是正為,龍為,

石為,“S表小O

8、在SI制中壓強(qiáng)的因次為,功率的因次為速度梯度。

MT-2L_1MT-3L2

9、實(shí)際流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的主要原因是o流體具有黏性

10、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(kāi)大閥門A后，管路A中流速

UA一，O點(diǎn)壓強(qiáng)尸。。增大降低

B

11、流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是：;適用于園形直管內(nèi)不可壓

縮流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是：o

"[A[p[=U242P2=常數(shù)"id：=U2d2?=常數(shù)

12、流體在一段圓形水平直管中流動(dòng)，測(cè)得平均流速為0.5m/s,壓強(qiáng)降為10Pa,Re為1000,

問(wèn)管中心處點(diǎn)速度為m/s,若平均流速增加為lm/s,則壓強(qiáng)降為Pa。

1m/s20Pa

13、LZB-40轉(zhuǎn)子流量計(jì)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?2.5n?/h,若用此轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)量酒精（比重：0.8）,則酒精的實(shí)際流量值要比刻度

值，測(cè)量酒精時(shí)，此流量計(jì)的最大流量值為o大2.84m3/h

14、如圖所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動(dòng)，則閥的局部阻力系數(shù)7與壓差計(jì)讀數(shù)R的

2火g(22—8)

關(guān)系式為

…，2

15、如附圖所示，容器中盛有油S=800kg/n?）。油匕界面處以上是空氣。U形管中指示液為

水（p=1000kg/m3）,0,a2,的在同一水平面上，b\,bi,b3點(diǎn)也在同一高度上，7?i=100mm,

&2=200mm,則各點(diǎn)的表壓Pm=,P-，Pb尸,

Pb3==（表壓值以mm水柱表示）

=

Pa\=0尸例=100mmH20尸仇=300mmH2。P/?3340mmH2O

E

16、流體動(dòng)力黏度（簡(jiǎn)稱為黏度）〃的SI單位為o運(yùn)動(dòng)黏度v的SI單位為

?Pa-s或N-s/m-m2/s

17、邊長(zhǎng)為04m的正方形通風(fēng)管道,其潤(rùn)濕周邊長(zhǎng)為,當(dāng)量直徑為o

18、米糠油在管中作層流流動(dòng)，若流量不變，〃、￡不變，管徑增加一倍，則摩擦阻力損失

為原來(lái)的。1/16

19、流體機(jī)械能衡算式如衡算基準(zhǔn)以J/kg表示，則該方程可表示為,

若用N/m2（N-m/m'!）表示則可表示為。（無(wú)外加機(jī)械能）

%+/+合-+/+皆+Z切

22

"出+8+^~=PZ2§+P2+^~+^hfP

20、如圖所示，液體在等徑管中穩(wěn)定流動(dòng)，則閥的局部阻力系數(shù)。與壓差計(jì)讀數(shù)R的關(guān)系

式為o

2A(g-p)g

pu~

21、層流時(shí)，管內(nèi)平均流速是最大流速的；湍流時(shí)，管內(nèi)平均流速約是最大流速的

。0.50.8

22、如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑4=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m/s,是根據(jù)

方程而得。2.8m/s連續(xù)性

23、空氣在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定流動(dòng)，若氣體質(zhì)量流量一定，當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，Re值

將。下降

24、的流體稱為理想流體。無(wú)黏性

25、某種油漆服從基率方程z=10（d"/d），）3,Pa。在剪切速率d“/dy=l1/s時(shí)的黏度為

Pa.s；當(dāng)d"/dy=1001/s時(shí)其黏度為Pa.So101

26、并聯(lián)管路的特點(diǎn)是：A）并聯(lián)各管段壓強(qiáng)降；B）主管流量等于并聯(lián)的各管段

。相等流量之和

27、LZB-40轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(jì)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(cè)量的流體仍為水，則實(shí)際流量值要比刻度值________，實(shí)際量程范圍為

m3/h.o大0.295-2.95

28、測(cè)流體流量時(shí)，隨著流體流量增加，孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將,若改用轉(zhuǎn)子

流量計(jì)測(cè)量，當(dāng)流量增大時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端壓差值將。增加不變

29、已知攪拌器功率P是攪拌槳直徑。、轉(zhuǎn)速N、流體密度p及黏度"的函數(shù)，即

P=j（D，N,p,〃），利用因次分析法處理，最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有個(gè)準(zhǔn)數(shù)。2

30、壓強(qiáng)表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值，稱為表壓強(qiáng)。

絕對(duì)壓強(qiáng)

四、問(wèn)答題（每小題2分）

1、如何判斷一流體的流動(dòng)類型？

Re<2000的流動(dòng)稱為層流流動(dòng)，Re>4000的流動(dòng)稱為湍流流動(dòng)

2、層流與湍流是如何定義的？

Re<2000的流動(dòng)稱為層流流動(dòng)，Re>4000的流動(dòng)稱為湍流流動(dòng)

3、簡(jiǎn)述層流與湍流的區(qū)別。

流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞，互不

混合。流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小

的漩渦。

4、什么是“當(dāng)量直徑”？

對(duì)非圓形截面的通道，可以找到一個(gè)與圓形管直徑相當(dāng)?shù)摹爸睆健眮?lái)代替，此直徑即稱為:

“當(dāng)量直徑”。

5、當(dāng)量直徑是如何計(jì)算的？

當(dāng)量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤(rùn)濕周邊長(zhǎng)。

1,2T

I

L'2'

-r?fI二一'

<<??

6、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過(guò)，各管絕對(duì)粗糙度、管徑均相同，上

游截面的壓強(qiáng)、流速也相等。問(wèn)：在三種情況中，下游截面2-2,的流速是否相等？

三種情況中，下游截面2-2,的流速相等

7、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過(guò)，各管絕對(duì)粗糙度、管徑均相同，上

游截面1--的壓強(qiáng)、流速也相等。問(wèn)：在三種情況中，下游截面2-2,的壓強(qiáng)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?。科淅碛珊卧?？

三種情況中，下游截面2-2,的壓強(qiáng)不相等，其中（a）的壓強(qiáng)最大，（c）的壓強(qiáng)最小。

這是因?yàn)椋╟）管上不僅有一個(gè)閥門消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又使得靜壓強(qiáng)降

低

8、活塞在汽缸中以0.2m/s速度移動(dòng)，見(jiàn)附圖?；钊c汽缸之間的油膜厚度為0.1mm,求油

膜的速度梯度是多少？—^-7-=2000

dyy0.1x10-3

9、漆刷以0.8m/s速度在平板表面移動(dòng)，漆膜厚度為0.2mm,見(jiàn)附圖。問(wèn)漆膜中形成的速

度梯度為多少？

10、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(dòng)？為什么？空+zg＞當(dāng)時(shí)，水向低位槽流動(dòng)

PP

五、判斷題（每小題1分）

1、已知攪拌器功率尸是攪拌槳直徑。、轉(zhuǎn)速N、流體密度p及黏度〃的函數(shù)，即

P=f（D,N,p,“），利用因次分析法處理，最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有3個(gè)準(zhǔn)數(shù)。（）

X

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(dòng)的速度頭為

0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi)，則2點(diǎn)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。()x

5、一個(gè)工程大氣壓等于1.013x1()5pa。()x

6、孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)C。，當(dāng)Re數(shù)增大時(shí)，其值先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時(shí)，

C。保持為某定值。()4

7、流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍,則阻力損失為原來(lái)的2倍。()

7

8、流體在一段圓形水平直管中流動(dòng)，測(cè)得平均流速為0.5m/s,Re為1000,問(wèn)管中心處點(diǎn)

速度為lm/s。()7

9、邊長(zhǎng)為0.4m的正方形通風(fēng)管道，當(dāng)量直徑為0.6。()x

10、測(cè)流體流量時(shí)，隨著流體流量增加，孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將增加。()4

六、計(jì)算題

1、某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng)，在管截面上的速度分布可表達(dá)為：v=20v-200^2,

式中：三截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距離，m；v—該點(diǎn)的點(diǎn)流速，m/so試求：⑴管半徑

中點(diǎn)處的流速；⑵管壁處的剪應(yīng)力。該流體的黏度為0.05Pa-so5分

cdv

(1)已知v=20y—200)2,則—=20—400y

dy

令史=0,解得產(chǎn)0.05m,即管半徑R=0.05m當(dāng)y=O=0.05/2=0.025m,

dy2

/=2Qy-20Q/=20x0.025—200x(0.025)2=0.375m/s3分

(小、口t(dv^\7八

(2)——=20(m/s)/m貝lj0,=〃——=0.05x20=L0N/m~2分

(力力=0I小九0

2、水在水平管內(nèi)流動(dòng)，截面1處管內(nèi)徑4為0.2m,截面2處管內(nèi)徑刈為。/m?，F(xiàn)測(cè)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m'/h。10分

w.2w2P、

仆+產(chǎn)g+2/4分

&、Pi均按管中心線取值,因Z[=Z2，〃2=4"1

W2W24W|-M|2

PlP2_(2-|)[(-)]

-------=-----------------------=ID---

p222

：.h=PL=-=0.20Z.防=0.5llm/s4分

Pg2g

jrrrtyr1

v=-t/,2XM.=-0.22x0.511=0.0161—=57.8—2分

41'4ss

3、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4=25mm,現(xiàn)要求在高于噴嘴出口5m處水流的直徑必為小的1.2倍，試計(jì)算出噴嘴口

的水流速"1。忽略阻力。5分

22

7/I

令高于噴嘴出口5m處水流截面為2-2截面

1—2截面間:Pi=P2d2=1.2d〉u\d\=uzd2

%

/.肛=乜%=—-3分

5211.44

由￡)__?2_g|j￡1_——+9.81x5/.wi=13.76m/s

+2分

2221.4422

4、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

液管規(guī)格為"38x2.5mm,已知料液在管中的流速為um/s,系統(tǒng)的助產(chǎn)20.6//2J/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(wèn)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

2

Vwi-0-W2p\=p?于是gZ]=gZ2+E〃fg(Zi-Z2)=E/?f=20.6—4分

0.50.5

2g（4—2）2x9.81x6

u==2.39m/s2分

20.620.6

U220.6（1.3x2.39?

Z,=Z+20.6—=5+-------------=15.14m2分

I22g2x9.82

增高為：ZJ-Zi=15.14-n=4.14m2分

5、用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4T/ho池及槽皆敞口。高位槽中液面比

池中液面高20m,管路總長(zhǎng)(包括局部阻力)430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)，管徑為^108x4mm,油

的黏度為3430cP,密度為960kg/m3,泵的效率為50%,求泵的實(shí)際功率。10分

38.4xlO3,

-------------------1.415—

-x0.12x960x36005

4

dup0.1x1.415x96064

RD?=——=-------------------=39.6層流A=一=1.622分

〃3.43Re

列兩截面柏方

=Azg+Z/?/=Z"+20x9.81M=0,p=08

L62x

型36957.2—

d22kg

w,=6957.2+20x9.81=7153—4分

kg

“7153x38.4x1()3

NM=153K小2分

7〃0.5x3600

6、用離心泵經(jīng)957x3.5mm的鋼管，將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶液（密度為800kg/m3,黏度為20cP）

輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液血離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度保持16m,見(jiàn)附圖。一知鋼管總長(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4kgf7cm2（表壓），有機(jī)溶液輸送

量為6m3/h,泵的效率為60%,試確定泵的軸功率。10分

dup0.05x800x0.8494=旦

Re1698層流2分

20x1O-31698

6八cc加

u=---------------0.849一2分

-0.052X3600$

4

列兩截面柏方

%,=Z,g+%2分

eep乙乙0.052

4x9.807x1()364250.8492

=16x9.81++----x-----------654.3—4分

80016980.052kg

7、40C水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動(dòng)，40℃水的密度為992kg/m3,飽和蒸汽壓

Pv=7.38kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?7kPa?，F(xiàn)擬為取135mm，試問(wèn)：當(dāng)不計(jì)阻力損失，水在流經(jīng)收

縮管時(shí)會(huì)不會(huì)汽化？10分6

管子出口流速u=J2gh=j2x9.81x10=14.0m/s2分

22

VI4.0x（0.15）=M0X（0.135）u0=17.28m/s2分

由水槽液面至收縮管處排伯努利方程：

97xl0317.282

9.81x7+

992-992-2

.\po=17.Oxl()3pa4分

?：pn>pv,故收縮管處不會(huì)發(fā)生水汽化。2分

8、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(shí)測(cè)得

R=50cm,力=1.8m。

求：⑴閥門全開(kāi)時(shí)的流量

⑵閥門全開(kāi)時(shí)B處的表壓(閥全開(kāi)時(shí)Le/d=\5,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)2=0.01815分

閥關(guān)時(shí)：（Z#1.8）xl000=0.5xl3600ZA=5m2分

⑴閥全開(kāi)：對(duì)A-A和C-C截面外側(cè)列伯努利方程：

22

gZA+^-+^=^+gZc+^-+Yhf取Zc=0（基準(zhǔn)面），

2Pp2

22

"=0,紀(jì)=0與=互=04分

22pp

9.81x5=0.018（言+1+0.5+15）^-

解出：w=3.02m/s

jr

r=-x0.12x3.02x3600=85.4—3分

4h

⑵對(duì)A-A到B-B截面列伯努利方程:

h

gZA=y+—+Yf

9.81x5=^^+-^-+f0.018—+0.5>|^^4分

21000I0.1)2

解出PB=L76xl()4N/m2(表)2分

9、在圖示裝置中，水管直徑為①57x3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí)，壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓，而

在閥門開(kāi)啟后，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0.5

mH2O,求水的流量為若干m3/h?10分

解：閥門全閉時(shí)，山P2=pgH,H=03X1.013X10=3］加即水槽液面距閥門中心線的

1000x9.81

高度為3.1m。2分

閥門開(kāi)啟時(shí)，以水槽液面為上游截面1-匕壓力表處為下游截面2Q,管路中心線為基

準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式

壽ps2gpgg4分

Z1=H=3.1m,Z2=0,Pi=0,P2=0.2xl.013xl05Pa,u產(chǎn)0,Zhf/g=0.5mH2O

代入上式

0.2xl.013xlQ5

33.1=d------=-+---0.5.解得u=3.24m/s2分

1000x9.812x9.812

r=-t/2wx3600=22.9—2分

4h

10、如圖示常溫水山高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中裝有孔板流量計(jì)和一個(gè)截止

閥，已知管道為“57x3.5mm的鋼管，直管與局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度（不包括截止閥）總和為60m,

截止閥在某一開(kāi)度時(shí)的局部阻力系數(shù)？為7.5。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流,管路摩擦系數(shù)2為0.026o

求：⑴管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差

⑵閥門前后的壓強(qiáng)差及汞柱壓差計(jì)的讀數(shù)必。

若將閥門關(guān)小，使流速減為原來(lái)的0.8倍，設(shè)系統(tǒng)仍為穩(wěn)定湍流，入近似不變。問(wèn)：

⑶截止閥的阻力系數(shù)？變?yōu)槎嗌伲?/p>

⑷閥門前的壓強(qiáng)Pa如何變化?為什么?20分

(1)匕=-t/2wp=-x0.052x1.5x1000=2.945^=10.6-

s44Sh

1-1.2-2截面列伯努利方程AZg=2/

AZg=-f0.026里+7.5］二=4.438加

5分

gl0.05)2

2152

(2)閥前后：AP=7.5幺。=7.5—1000=8.438xlO3P?

22

33

VAp=(p-p)gR即8.438X10=(13.6-1)xl0x9.817?2

二/?2=0.06826m=6mm5分

(3)1-1.2-2截面列伯努利方程

當(dāng)“'=0.8"=0.8xl.5=1.2m/s

A7"/-Ii/廣2gx4.438

\aJ2au

.29.81x4.43860

??C—-----------；---------0.026-------=29.35分

1.220.05

(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(diǎn)壓強(qiáng)pa增大。5分

11、水塔供水系統(tǒng)如附圖所示。管路總長(zhǎng)50m(不包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)，水塔內(nèi)水位高

9.8m,管內(nèi)徑出45mm,現(xiàn)測(cè)得流量/為12m3/h,摩擦系數(shù)，可按0.02計(jì)，試計(jì)算所有局

部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)加之值。10分

1-1.2-2截面列伯努利方程

Z|g='+Z”

4分

12

U=------------------------2分

71

3600-0.0452

4

2

l+leu

~d~^2

22

50+/g2.12.1

9.81x9.8=0.02d----2分

0.04522

<2x9.81x9.8^0.045

〔TP)0.02-50=45.85機(jī)2分

12、有一內(nèi)徑d=50mm的管子，用孔板流量計(jì)測(cè)量水的流量，孔板內(nèi)孔直徑do=25mm,U

形壓差計(jì)的指示液為汞，孔流系數(shù)C0=0.62。當(dāng)需測(cè)的最大水流量為18m3/h,問(wèn)：U形壓

差計(jì)最大讀數(shù)片皿為多少？5分

匕=4劭=電。*守期中劭=。。產(chǎn)沁

3分

/29.81A(13600,.-1000)

187i2

4016V1000

3600

18x4Y

---------------------=2x9.81x12.6/?

%x0.0252x0.62x3600J

/?=1.092m2分

13、密度為103kg/m\黏度為IcP的水，以lOnrVh的流量在951x3mm的水平光滑管內(nèi)流

過(guò)。在管內(nèi)某處力=1.5at(表壓)，若局部阻力不計(jì)，間距該處100m下游處A為多少Pa?

(Re=3000?1x2=O.3164/7?e025)10分

1010.__m

u=---------------=---------------------=1.75一2分

3600-c/23600-0.04525

44

dup_0.045x1.75x1000

R787502分

1分

列兩血的柏方

9吟+Z”界幾罷3分

1〃21001.752

￡=4—4——夕=1.5x9.807x104—ooi91000=8.3x1O,&(表)2分

d20.0452

14＞內(nèi)截面為1000mmxl200mm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400C的煙道氣自下而上流動(dòng)。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(qiáng)為101.33xl()3pa。流體流經(jīng)

煙囪時(shí)的摩擦系數(shù)可取為0.05,試求煙道氣的流量為若干?20分9

解:煙囪底端為上游截面1一1’、頂端內(nèi)側(cè)為下游截面2—2、并以截血i—r為基準(zhǔn)水平而。

在兩截面間列柏式，即：gZ4—-+—=gZ2H——+——卜

2P2P

式中Z|=0,Z2=30m,U|~u24分

由于煙道氣壓強(qiáng)變化不大，煙道氣的密度可按1.033xl()5pa及400℃計(jì)算，即:

pM1.033X105X30

P=0.543奴/"7°2分

RT8.314xl0J(273+400)

以0'表示大氣的密度，Pa」與Pa.2分別表示煙囪底端與頂端大氣壓強(qiáng)，即:

Pi=Pa.I—49Pa

因煙囪頂端內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)等于同高度處的大氣壓強(qiáng)，故P2=Pa.2=Pa.l-p'gZ22分

標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度為L(zhǎng)293kg/n?,所以1.0133xl()5pa、20C時(shí)的密度為

273

P'=1.293x——？一=1.2奴/加32分

273+20

于是p2=Pa，1—12x9.8”30=Pa.1—353Pa

將以上各值代入柏式，解得

Z〃=?！?9)一口—3")—9081x30=266J/kg2分

乙f0.543

Z…*2分

[x]2

其中J=4x—_—=1.09w2分

e2(1+1.2)

煙道氣的流速為