化工原理流体习题

1、1. 当地大气压为750mmHg，测得一容器内的绝对压力为360mmHg，则真空度为_mH2O。测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为_KPa。 5.3mH2O；230.66KPa2液体在圆形管道中流动，如果只将流量增加一倍后仍为层流流动，则阻力损失为原来的_倍；如果保持流量不变只将管径增加一倍，则阻力损失为原来的_倍。 2； 1/43已知某油品在圆管中稳定流动，其雷诺数为1600。测得此时管中心处的点速度为1m/s， 则此管截面上的平均速度为_m/s。 1/2（或0.5m/s）4. 水在内径一定的圆形管中稳定流动，若质量流量一定，当温度降低时，Re值将_。 减小5. 如图所示

2、，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过100×2mm的管道送往敞口高位储槽。两储槽液面高度差为16m，密封槽液面上真空表p1读数为500mmHg（真空度），泵进口处真空表p2读数为290mmHg（真空度）。泵排出管路上装有一个孔板流量计，其孔口直径为70mm，流量系数为0.7，所接U型水银压差计读数R为170mm。已知全部管路能量损失为36J/kg，试求：（1） 泵的输水量(m3/h)。（2） 泵出口处压力表p3的指示值(KPa)。(已知真空表与压力表相距0.2m)（3） 包括全部局部阻力的当量长度在内的管路长度。（已知摩擦系数为0.01）（1）（2）选低槽液面1-1和高

3、液面4-4之间列伯努利方程：选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程（3）1 当地大气压强为750mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为 mmHg。测得另一容器内的表压强为1340 mmHg，则其绝压为 mmHg。400； 20902 某水平直管输水量为，今改为输送的有机物，且。设两种输液下，流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的_倍。 43层流底层越薄，则以下结论正确的是 。CA、近壁处速度梯度越小 B、流动阻力越小C、流动阻力越大 D、流体湍动程度越小4. 如图所示，水流经一扩大管段d1=40mm， d2=80mm，已知d1中水的流速为2.4m/s，倒U形压差计中

4、水位差R=150mm。试求：1）水流经两测压点间的阻力损失hf （J/kg）； 2）如将粗管端抬高，使管段倾斜放置，而流量不变，问此时R的读数如何变化？（定性说明，不必计算）解：1） 在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面，化简得， 由静力学方程， 即， 2）粗管端抬高后，管段倾斜， 设抬高，由静力学方程得，由伯努利方程有在水的流量不变情况下，该管段的流动阻力损失不变， 因此R不变。1. 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 。减小2气体的粘度随温度升高而 ，水的粘度随温度升高而 。增加；降低3测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 ，若改用转子流量计，随流量增加转

5、子（稳定时）两侧压差值将 。增加；不变4. 用泵将20水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路为f108×4mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为0.5m，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.02。试求：（1）阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；（2）压强表读数(Pa)；（3）外加压头(m)；（4）若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；（5）若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分

6、析其原因。解：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面 其中， , z0=0， u0=0， p0=0(表压)， z1=3m， p1=-42700Pa(表压)代入上式，得： u1=2.3m/s， Q= (2)压强表读数(Pa)；在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面 解得， p2=3.23×105Pa(表压) (3)外加压头(m)；在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得， (4)泵效率

7、 (5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄露。 1、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度的_次方成正比；完全湍流区：压强降与速度的_次方成正比。一次方，平方2、当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为345mmHg，则真空度为_ mmHg。测得另一容器内的表压强为1355mmHg，则其绝对压强为_ mmHg。 400mmHg，2100mmHg 3、水力半径的定义是rH_。流道面积浸润周边 4、某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的_倍。0.55、转子流量计的主要特点是( )。C (A)恒截面、恒压差；

8、 (B)变截面、变压差； (C)恒流速、恒压差 ； (D)变流速、恒压差。6、层流与湍流的本质区别是( )。D(A)湍流流速>层流流速； (B)流道截面大的为湍流，截面小的为层流；(C)层流的雷诺数<湍流的雷诺数； (D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。7. 用泵将密度为850kg/m3，粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62，水的密度为1000/m3。孔板

9、流量计的计算公式为：uo =Co2gR(-)/0.5。试求：（1）输油量是多少m3/h?（2）若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。解：（1） uo =Co2gR(-)/0.5=0.622×9.81×0.5×(1000-850)/850 =0.816m/s Vh =0.816×0.785×(0.08)2×3600=14.76m3/h （2） 在贮油池和高位槽间列柏努利方程，化简得:We=hg+hf u=0.815×(80/100)2=0.522m/s Re=0.1×0.522×850/(190×

10、10-3)=234<2300 =64/Re=64/234=0.274 hf=0.274×(1000/0.1)×(0.5222/2)=373.3J/kg We=20×9.81+373.3=569.5J/kg Ne=We·WS/=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw 1. 测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将_，若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将_。、增大；不变 2. 空气的黏度随温度升高而 （增大，减小，不变）。增大3. 当不可压缩理想流体

11、在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 。B （A）变大 （B）变小 （C）不变 （D）不确定4. 在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数值 C（A）与光滑管一样 （B）只取决与Re（C）只取决与相对粗糙度 （D）与粗糙度无关5. 常压下，用水逆流吸收混合气中氨的流程如图所示，用泵将敞口水池中的水输送至吸收塔塔顶，并经喷嘴喷出，水流量35。泵的入口管为无缝钢管，出口管为 无缝钢管。池中水深为1.5m，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m。水流经所有管路的能量损失为（不包括喷嘴），泵出口管与喷嘴连接处的表压为。设初选泵的效率为60%，试求该初选泵的轴功率

12、（水密度以计）。 解：如图，取水池液面为 1-1 截面，塔顶喷嘴入口处为2-2 截面，并以1-1截面为基准水平面。在1-1和2-2截面间列伯努利方程其中 （表压）， （表压）喷头入口处水流速 将以上各值代入，可得输送水所需的外加功 又因水的质量流量为 所以泵的有效功率为 当泵效率为60%时，其轴功率为 1.某设备上方压力表示数为53kPa，当地大气压为102kPa，则该设备的绝压为 kPa。1552.当Re=1600时，流体在圆形管内为层流时的摩擦系数=_；若流体在管内为完全湍流流动时，摩擦系数与_无关，只是_的函数。0.04，Re，管子相对粗糙度3.某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其

13、平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降Dp为原来的 倍。CA. 4； B. 8； C. 16； D. 32、4. 如下图所示，用泵将贮槽A内密度为880kg/m3，粘度为4cP的油用的管道送至设备B，设备B内液面上方压力表读数为29.4 kPa，管路总长度（包括孔板在内所有局部阻力的当量长度）为80 m，管路上装有孔板流量计，孔口直径为56 mm，孔流系数，U形管压差计指示液为水银，读数R=750 mm。已知，管内流动的摩擦系数可按下列式子计算：层流时，湍流时，求：（1）流量，m3/h；（2）当泵的效率时，求轴功率。解：（1）

14、（6分）（2） 湍流所以 在贮槽液面和管路出口内侧截面间列柏努利方程得：1. 当地大气压为1atm，现测得一容器内的绝对压力为350mmHg，则真空度为 mH2O。又测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为_kPa。5.57mH2O； 231.99KPa2. 某液体在内径为d的水平管路中稳定流动，当它以相同体积流量通过等长的内径为3d的管子时，则流速为原来的 倍；若改变前后均为层流流动，则摩擦系数为原来的 倍。 1/9； 33. 孔板流量计是 。C A.变压差流量计，需垂直安装 B.变截面流量计，需垂直安装 C.变压差流量计，需水平安装 D.变截面流量计，需水平安装4. 孔板流量

15、计的孔流系数C0，当Re数增大时，其值 。 B A.总在增大 B.减小到一定程度后保持为某定值 C.总是减小 D.不定 5. 如图所示，用离心泵将常温的水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m。输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面1m处，孔径为20mm，孔流系数为0.65，所接U形管中指示液为水银，其密度为13600kg/m3。管路为54×2.0mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和（包括孔板局部阻力当量长度）为250m，其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为60m，水的粘度为1cP，摩擦系数可取为0.02。当

16、水的流量为6.86m3/h时，试确定：（1）水通过泵所获得的外加能量（J/kg）。（2）孔板前测压点A处的表压强（Pa）。（3）孔板流量计的U形管中指示液读数R（mm）。解：(1) 以低位槽液面1-1和高位槽液面2-2间列伯努利方程(2) 以1-1和A点前3-3列伯努利方程 (3) 6. 每小时将2×104kg、45氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B（如图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压（1个标准大气压），管子为76mm×4mm、长26.6m的不锈钢管，摩擦系数为0.0293。管线上有两个全开的闸阀

17、、5个90°标准弯头。45氯苯的密度为1075 kgm-3，粘度为6.5×10-4 PaS。泵的效率为70%，求泵的轴功率。附各局部阻力系数：全开闸阀 1 = 0.17，90标准弯头 2 = 0.75。解：如图，取1-1、2-2界面，以1-1 截面为基准面 p1 = 26.7kPa（绝压），z1 = 0，u1=0，P2 = 101.3kPa（绝压），z2 = 15m 1. 流体在管内作湍流流动时，流动类型从中心到壁依次为： 、 、 。湍流; 过渡区; 层流2. 气体的粘度随温度的升高而 ，水的粘度随温度的升高而   。3. 增加; 降低4. 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 。增大; 不变5. 水(r=1000 kg/m3)在1 atm 下由泵以0.012 m3/s 从低位槽送往高位槽，如图。泵前的吸入管长和管径分别为6 m和80 mm，管内的摩擦系数为0.02，泵前吸入管