化工原理习题第一部分流体流动解答

1、化工原理习题第一部分流体流动解答化工原理习题：第一部分流体流动一、填空1流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。2离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、n-Q和N-Q曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。3处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用皮托流量计测量。4牛顿粘性定律的表达式T=y,其应用条件是牛顿型流体层(滞)流流体。du曲5如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：单位质量流

2、体的机械能衡算式为常数=+=gpguzEp22;单位重量流体的机械能衡算式为常数=+=pugzE22PP；单位体积流体的机械能衡算式为常数=+=gpguzEp22;6有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1pg+(u12p+p1+Wsp=z2pg+(u22p/2)+p2+phf,各项单位为Pa(N/m2)。7气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。8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。9并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。10在离心泵工作时，用于将动能转变为压能的部件是泵壳。测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差

3、值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。雷诺准数的表达式为Re=dup/|j。当密度p=1000kg.m-3，粘度口=1厘泊的水，在内径为d=100mm,以流速为1m.s，其雷诺准数等于10,其流动类型为_湍流。15当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为850mmHg，真空度为-100mmHg.16管出口的局部阻力系数等于_1.0_,管入口的局部阻力系数等于0.5_。流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而

4、有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长_不变。当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数U64/Re，在管内呈湍流时,摩擦系数入与Re、E/d有关。19.牛顿粘性定律的表达式为T=ydu/dy，动力粘度(简称为粘度)2的SI单位为Pa.s或N.s.m_。运动粘度v的SI单位为m.s_。水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器当管道上的阀门开度减小后，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力损失不变。流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具粘性。在大气压为101.3KPa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为9.81x104Pa,若在大气压为8.73x104Pa的地区使塔内绝对压强维持

5、相同的数值，则真空表读数为8.41104Pa，相当于0.8576Kgf/cm2。23.因次分析法的原理是因次一致性原则，其主要目的是组成数群缩减变量，使实验及数据关联工作简化、可靠。24.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。25离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、n-Q和N-Q曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。26.处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。27有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1pg+(u12

6、p+p1+Wsp=z2pg+(u22p+p2+phf,各项单位为Pa(N/m2)。气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。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。流体流动的连续性方程是u1Ap1=u2Ap2=uAp；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12=u2d2=ud2o并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。TOC o 1-5 h zP/（pg）的物理意义是表示流动系统某截面处单彳重量流体所具有的静

7、压能，称为静压头。35柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头当流速再增大时，液位高度降低，因为阻力损失增大,某输水的水泵系统,经管路计算得，需泵提供的压头为He=19m水柱，输水量为0.0079m3/s则泵的有效功率为1472w离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发气蚀。现象。用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量减少_,扬程增大。离心泵输送的液体密度变大，则其扬程_不变，流量_不变，效率不变，轴功率变大_。离心泵在启动时应先将出口阀关闭,目的是减少启动功率，_保护电机。离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。这种现象称

8、气缚现象。42离心泵的流量常用出口阀调节。43.某一离心泵在运行一段时期后，发现吸入口真空表读数不断下降，管路中的流量也不断减少直至断流。经检查，电机、轴、叶轮都处在正常运转后，可以断定泵内发生气缚现象；应检查进口管路有否泄漏现象。44离心泵的性能曲线通常包括H-Q_曲线、n-Q和_N-Q曲线。这些曲线表示在一定转速_下，输送某种特定的液体时泵的性能。离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是_效率最高_时的流量和扬程。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_气蚀_现象。当离心泵出口阀门开大时，流量_变大_，泵出口压力_降低_。离心泵的流量调节阀安装在离心泵_出口_管路上，关小出口阀门后，真

9、空表的读数_减小_，压力表的读数_增大。理想流体是指_黏度为零的流体。雷诺准数的物理意义是惯性力与黏性力之比。用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩，其他条件不变。提高悬浮液温度，单位过滤时间所得滤液量将增加。提高悬浮液的固体含量，单位过滤时间所得滤液量将减小。对恒压过滤，若滤饼不可压缩，介质阻力不计，（1）过滤量增大一倍，则过滤素缎为原来的1/2，（2）当过滤面积增大一倍，则过滤速度增大为原来的4倍。54用压滤机分离悬浮物，滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍，滤液量增加到原来的/2倍，过滤面积增加一倍，滤液量增加到原来的2倍。二、选择流体在管内流动时，如要测取管截面上的

10、流速分布，应选用?A流量计测量。A皮托管B孔板流量计C文丘里流量计D转子流量计离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A。A气缚现象B汽蚀现象C汽化现象D气浮现象离心泵的调节阀开大时，BA吸入管路阻力损失不变B泵出口的压力减小C泵入口的真空度减小D泵工作点的扬程升高水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失C。A增大B减小C不变D不能判断流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的C项。A动能B位能C静压能D总机械能在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系瓠数值CA与光滑管一样B只取决于ReC取决于相对粗糙度D与粗糙度无关已知列管换热器

11、外壳内径为600mm,壳内装有269根e25x2.5mm的换热管，每小时有5x104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91x103Pas,则溶液在管束外流过时的流型为A。A层流B湍流C过渡流D无法确定某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应C。A停泵,向泵内灌液B降低泵的安装高度C检查进口管路是否有泄漏现象D检查出口管路阻力是否过大某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的C倍。A4B8C16D32离心泵输水管路在操作过程中若关小输水阀，则下列哪一条有错误C

12、)?A泵的特性曲线方程不变B管路阻力系数上升C管路总阻力不变D压头上升在下面几种叶轮中，C的效率最高。开式叶轮(B)半开式叶轮(C)闭式叶轮对于恒压过滤(D)。屈滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的倍滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍禺当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的倍过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒速过滤，如滤液量增大一倍，则(C)。屈操作压差增大至原来的倍(B)操作压差增大至原来的4倍(C)操作压差增大至原来的2倍(D)操作压差保持不变13.恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤

13、液量(C)。(A)增大至原来的2倍(B)增大至原来的4倍(C)增大至原来的倍(D)增大至原来的1.5倍在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身，“滤渣就是滤饼”，则(C)。(A)这两种说法都对(B)两种说法都不对(C)只有第一种说法正确(D)只有第二种说法正确15助滤剂应具有以下性质(B)。(A)颗粒均匀、柔软、可压缩(B)颗粒均匀、坚硬、不可压缩(C)粒度分布广、坚硬、不可压缩(D)颗粒均匀、可压缩、易变形TOC o 1-5 h z16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C。(A)不变(B)增大(C)减小(D)不

14、确定水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将A。(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定层流和湍流的本质区别是D。湍流流速大于层流流速流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流层流的雷诺数小于湍流的雷诺数层流无径向脉动，而湍流有径向脉动在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用B在直管中的流动。(A)牛顿型流体(B)非牛顿型流体(C)酒精(D)空气局部阻力损失计算式hf=2u2中的u是扌旨A。(A)小管中流速u1O(B)大管中流速u2(C)小管中流速u1与大管中流速u2的平均值12uu2(+)(D)与流向有关用离心泵将水池的水抽

15、吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致A。（A）送水量增加，泵的压头下降（B）送水量增加，泵的压头增大（C）送水量增加，泵的轴功率不变（D）送水量增加，泵的轴功率下降22.离心泵性能曲线中的H-Q线是在C的情况下测定的。（A）效率一定（B）功率一定（C）转速一定（D）管路布置一定23.由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点D。（A）由泵铭牌上的流量和扬程所决定（B）即泵的最大效率所对应的点（C）由泵的特性曲线所决定（D）是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点在一输送系统中，改变离心泵出口阀开度，不会影卩C。（A）管路特性曲线（B）管路所需压头（C

16、）泵的特性曲线（D）泵的工作点流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为（B）Um=1/2UmaxUm=0.8UmaxUm=3/2Umax26从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是（A）与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关27推导过滤基本基本方程时，一个基本的假设是D。（A）滤液在介质中呈湍流流动（B）滤液在介质中呈层流流动（C）滤液在滤渣中呈湍流流动（D）滤液在滤渣中呈层流流动28.过滤常数K与B无关。（A）滤液的黏度（B）过滤面积（C）滤浆的

17、浓度（D）滤饼的压缩性29.层流与湍流的本质区别是：（D）。湍流流速层流流速；流道截面大的为湍流，截面小的为层流；层流的雷诺数湍流的雷诺数；层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（C）倍。TOC o 1-5 h z284表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。表压=绝对压-大气压表压=大气压-绝对压表压=绝对压+真空度流体流动产生阻力的根本原因是，因为流体流动（C）。遇到了障碍物；与管壁产生摩擦产生了内摩擦切向力在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（B）流量都相等。体积质量体积和质量稳定流动是指流体在流动系

18、统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（A）。仅随位置变，不随时间变仅随时间变、不随位置变既不随时间变，也不随位置变将管路上的阀门关小时，其阻力系数（B）。变小变大不变过滤操作中，滤液流动遇到的阻力是D。介质阻力空气阻力滤渣阻力介质和滤渣阻力之和33恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如黏度降低20%，则在同一时、时刻滤液增加A。11.8%9.54%20%44%34.在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，其过滤速率为原来的C倍。B.1C.2D.435过滤基本方程式基于D的假设基础推导出来的。滤液在介质中呈湍流流动滤液在介质中呈层流流动滤液在滤渣中呈湍

19、流流动滤液在滤渣中呈层流流动17水在园形直管中作滞流流动，流速不变,若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（A）。1/4C.B.1/2C.2倍设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（B）。愈大愈小愈接近大气压、一般情况下，温度升高，液体的粘度（B）；气体的粘度（A）。增大减小不变（2分）园管的摩擦系数l=64/Re公式的适用范围是（A）。滞流过渡流湍流离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（A）Q0，N0Q0，N0C.Q0，N0离心泵的吸液高度与（A）无关排出管路的阻力大小吸入管路的阻力大小当地大气压被输送液体的密度离心泵是依靠作旋转运动的（B）进

20、行工作的。齿轮叶轮离心泵的实际安装高度，应（B）允许吸上高度。咼于低于等于25用离心泵向某设备供液，如果设备内的压强突然增大，则泵扬程会（A）,流量会（B）o变大变小不变用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（C）。发生了气缚现象泵特性曲线变了管路特性曲线变了4B型水泵中的4是代表（C）.扬程4m流量4m.s吸入口径为4英寸B型离心泵属（B）泵耐腐蚀泵清水泵油泵离心泵启动之前要先灌满液，目的是防止（C）现象发生。堵塞气蚀气缚离心泵铭牌上所标的性能参数是指（B）时的值，工作点最高效率最大扬程最大功率31为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（A）.出口阀关闭进口阀关

21、闭出口阀打开进口阀打开B.1/2离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而（B）增大减少不变由于泵内存有气体，启动离心泵而不能送液的现象，称为（B）现象。气蚀气缚喘振一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（D）忘了灌水吸入管路堵塞压出管路堵塞吸入管路漏气流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用?A流量计测量。A皮托管B孔板流量计C文丘里流量计D转子流量计离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A。A气缚现象B汽蚀现象C汽化现象D气浮现象离心泵的调节阀开大时，BA吸入管路阻力损失不变B泵出口的压力

22、减小C泵入口的真空度减小D泵工作点的扬程升高水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失C。A增大B减小C不变D不能判断流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的C项。A动能B位能C静压能D总机械能在完全湍流时(阻力平方区)，粗糙管的摩擦系数A数值CA与光滑管一样B只取决于ReC取决于相对粗糙度D与粗糙度无关孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时，其值B。A总在增大B先减小，后保持为定值C总在减小D不定已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根e25x2.5mm的换热管，每小时有5x104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91x103Pas，则溶液在管束外流过时的流型为A。A层流B湍流C过渡流D无法确定某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应C。A停泵，向泵内灌液B降低