化工原理流体习题

1、1.当地大气压为750mmHg，测得一容器的绝对压力为360mmHg，那么真空度为mO。测得另一容器的表压强为980mmHg,那么其绝对压强为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，那么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，那么阻力损失为原来的倍。2；1/43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,那么此管截面上的平均速度为m/s。1/2或0.5m/s4 .水在径一定的圆形管中稳定流动，假设质量流量一定，当温度降低时，Re值将。减小5 .如下列图，用离心泵将密封储槽中的20&#

2、176;C的水通过（M00X2mm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pi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。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）。（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的管路长度。摩擦系数为0.01.word.zl12gR( 0)0.70.072,240.70.7850.072330.0174m3/s

3、62.84m320.01742.405m/s,20.7850.0962d4选低槽液面1-1和高液面4-4之间列伯努利方程:Zi22PiUiP2U4-HZ4g2gg2gfi4P1500101.3366.66kPa760290p2101.3338.66kPa760(Z4乙）P1Hff141666.661031039.81369.8126.46mH2O选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程Z222P2U2P3U2HZ3g2gg2gf23P3g(Z2Z3)RHHf23g38.66103(00.2)326.461039.8122.32mH2O一_一_一3一一一_一_P322.321039.81218

4、.96kPa3hflelleUhf142d2u3620.096-20.012.405119.5m-.word.zl1 .当地大气压强为750mmHg,测得一容器的绝对压强为350mmHg,那么真空度为mmHg。测得另一容器的表压强为1340mmHg,那么其绝压为mmHg。400;20902 .某水平直管输水量为qv,今改为输送2qv的有机物，且2水，0.5水。设两种输液下，流体均在层流下流动，那么管路两端压差为水的侪。43 .层流底层越薄，那么以下结论正确的选项是。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.如下列图，水流经一扩大管段di=40mm,d2=8

5、0mm, di中水的流速为2.4m/s,倒U形压差计中水位差 R=150mm。试求：1水流经两测压点间的阻力损失 hfJ/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di 21解：1U2( 1) Ui 2.4 0.6m/sd24在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面，化简得,2P1 U12P22U2hfP2 P122U1U22hf_ 2_ 22.40.62hf 2.7 hf由静力学方程，P2P1水 气gR 水gRP2P1水即，2.7 hfgR 9.81 0.151.47 hf 2.71.471.47 1.23J / kg.word.zl2

6、粗管端抬高后，管段倾斜，设抬高Z,由静力学方程得，卫1ZggR水22由伯努利方程有3邑Zguhf2.7hf2在水的流量不变情况下，该管段的流动阻力损失不变，因此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R不变。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，假设改用转子流量计，随流量增加转子稳定时两侧压差值将。增加；不变4 .用泵将20c水从敞口贮槽送至表压为1.5x150a的密闭容器，两槽液面均包定不变，各局部相对位置如下列图。输送管路为108x4mm的无缝钢管，吸入管长为20m,排出管长为100m除段管长均

7、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假设泵的轴功率为10kW,求泵的效率；5假设离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因。16nl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2U0Z02gP0其中,2 U12g lP1 g lhf,0 1hf,0 12U1d 2g200.0

8、2 0.12Ui2u0.204U1 ,2 9.81Zo=0, Uo=0,Po=0（表压），Zi=3m,Pi=-42700P时压）代入上式，得：ui=2.3m/s,Q=d2u65m3/h4(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2U2 P2Z2Z32g g35 232 42g 1000g2U32g16P3ghf,2 3_ 5c 1.5 100 1000 g0.021000.12.322 9.81.word.zl解得，P2=3.23X5P0（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

9、方程，可得,H（Z2 4）P2P1H.553.23100.427100.510009.8137.8m37.8 65 1000 6.687 kw3600 102（4禺效率zHQNe102故Ne/N66.87%(5加贸设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,测得一容器的绝对压强为345mmHg,那么真空度为mmHg。测得另一容器的表压强为1355mmHg,那么其绝对压强为mmHg。400mmHg,2100mmHg3、水力半径的定义是m

10、=，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侪。0.55、转子流量计白主要特点是()。C(A)恒截面、恒压差；(B)变截面、变压差；(C)叵流速、恒压差；(D)变流速、恒压差。6、层流与湍流白本质区别是()。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6108x4m的钢管，总长为1000m包括直管长度及所有局部阻力的当量长

11、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。孔板流量计的计算公式为：Uo=Co2gR(p-'p)/%试求：1输油量是多少m3/h?2假设泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。解：1uo=Co2gR(-P)/0.5=0.622X9.81X0.5乂&500850=0.816m/sVh=0.816X0.785X(0.083600=14.76m/h2在贮油池和高位槽间列柏努利方程，化简得:We=hg+2hfu=0.815X(80/102=0.522m/sRe=0.1X0.522X850/(190-3)

12、=234X2300入=64/Re=64/234=0.274,hf=0.274X(1000/0.1)We& 3 2(1)P P Wf/2)037323J/kgWe=20X9.81+373.3=569.5J/kgNe=We-Ws/t=569.5义(14.76义850/3600)/(1000义0.55)=3.61kw1. 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，假设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

13、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CA与光滑管一样B只取决与ReC只取决与相粗糙度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下列图，用泵将敞口水池中的水输送至吸收3塔塔顶，并经喷嘴喷出，水流量35m/h。泵的入口管为108mm4mm无缝钢管，出口20m。管为76mm3mm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水流经所有管路的能量损失为46J/kg不包括喷嘴，泵出口管与喷嘴连接处的表压为34kPa。设初选泵的效率为60%,试求该初选泵的轴功率水密度以1000kg/ml?。其中 Zi 0，Pi 0表压，Ui0P2 34

14、 103Pa表压z2 20 1.5 18.5m1000kg/m3,Wf 42J/ kg喷头入口处水流速U2qV0.785d235/36000.785 0.0722.53m/s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Z1gu1-WeZ2g-U2Wf2222P2pl*将以上各值代入，可得输送水所需的外加功1234103We18.59.812.5342260.7J/kg21000又因水的质量流量为所以泵的有效功率为qmqV35/360010009.72kg/sNeWe

15、qm260.79.722534W2.534kW当泵效率为60%时，其轴功率为NNe2.5344.22kW0.61某设备上方压力表示数为53kPa,当地大气压为102kPa,那么该设备的绝压为kPa。1552.当Re=1600时，流体在圆形管为层流时的摩擦系数入=;假设流体在管为完全湍流流动时，摩擦系数入与无关，只是的函数。0.04,Re,管子相对粗糙度3某液体在径为d。的水平管路中稳定流动，其平均流速为u。，当它以一样的体积流量通过等长的彳空为d2（d2=d/2）的管子时，假设流体为层流，那么压降p为原来的倍。CA.4;B.8;C.16;D.32、4.如以下列图所示，用泵将贮槽A密度为880k

16、g/m3,粘度为4cP的油用159mm4mm的管道送至设备B,设备B液面上方压力表读数为29.4kPa,管路总长度包括孔板在所有局部阻力的当量长度为80m,管路上装有孔板流量计，孔口直径为56mm,孔流系数3C00.61,U形管压差计指示液为水银，读数R=750mm。汞13600kg/m,管流动的摩擦系数可按以下式子计算：层流时64/Re,湍流时0.3164/Re0.25,求：1流量，m3/h;2当泵的效率70%时，求轴功率。I解：1VsCoAoJ2gRV3600 0.61 0.785 0.05622 13600 880 9.81 0.7588078.84 m3/h6 分2Vs78.84u22

17、0.785d23600 0.785 0.15121.22Redu 0.151 1.22 8804 10 340528.4 湍流所以0.31640.31640.250.25Re 40528.40.0223在贮槽液面1 1和管路出口侧截面2 2间列柏努利方程得:Hez 上"20g d 2g294000.02239.81 88080 1.2222 9.81 0.15124.3mVs He 880 78.84 24.3e 6.56kW1023600 102 0.71 .当地大气压为1atm,现测得一容器的绝对压力为350mmHg,那么真空度为mH 2O。又测得另一容器的表压强为 980mmH

18、g,那么其绝对压强为kPa05.57mH2。；231.99KPa2 .某液体在径为d的水平管路中稳定流动，当它以一样体积流量通过等长的径为3d的管子时，那么流速为原来的倍；假设改变前后均为层流流动，那么摩擦系数为原来的倍。1/9; 33 .孔板流量计是。CA.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 .孔板流量计的孔流系数C。，当Re数增大时，其值。BA.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 .如下列图，用离心泵将常温的水从贮水池输送到敞口高位槽中，高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m。输送水

19、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,摩擦系数入可取为0.02。当水的流量为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Rmm。V6.86角单：u20.97m/s,236000.7850.05d4hf12l le u2d 2

20、2500.02 0.05097 47.08J / kg以低位槽液面1-1和高位槽液面2-2问列伯努利方程22PiUiP2U2.gZ1W$WegZ2之jhf12其中：Zi0（基准），PiP20（表压），Ui0m0.We gZ2hf129.811047.08145.18J/kg（2）以1-1和A点前3-3列伯努利方程We gZ32P3U3hjhf130.02600.050.972211.3J/kgP3 (We gZ32U32hf)f1 3(143.26 9.81 90.972211.3) 100043.2KPa (表)U0A0C0A02gR(0)C0A06.86TT I I23600 0.65 0

21、.785 0.05210002g( 0)2 9.81 (13600 1000)9.03mm6.每小时将2X1、45c氯苯用泵从反响器A输送到高位槽B如下列图，管出口处距反响器液面的垂直高度为15m,反响器液面上方维持26.7kPa勺绝压，高位槽液面上方为大气压1个标准大气压，管子为76mmX4mm266mfl勺不锈钢管，摩擦系数为0.0293管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45C氯苯的密度为1075kg3?m占度为6.5x-41Pa?S泵的效率为70%,求泵的轴功率。附各局部阻力系数：全开闸阀。=0.17,90c标准弯头上=0.75。解：如图，取1-1、2-2界面，以1-

22、1截面为基准面 227 Uk _P1”处Z1H e Z2H f2gg2ggPi = 26.7kPa绝压,Zi = 0, Ui=0, P2 = 101.3kPa绝压，Z2 = 15mU2Wd241.42m/sd 2g2 u2g0.0293 -266-1.42(0.5 2 0.170.068 2 9.815 0.75)1.4222 9.811.6497 m32WgHe/1.86kWHe(101.3.7)1015口-1.649723.83mN10759.8129.811 .流体在管作湍流流动时，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，假设