《化工原理上》考研夏清版配套名校2021考研真题

题第一部分名校考研真题绪论第1章流体流动一、填空题同的体积流量通过等长的内径为()的管子时，则其流速为原来的倍，压降是原来的倍。[四川大学2008研]【解析】由流量可得，流速，因此有：根据哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)公式(为压强降)，则有：数，待测流体密度可视为常数，可见为恒定值，与流量大小无关。为的流速(m/s)；油的粘度为。则管中心的流速为m/s，管半径中点管中心处在管半径中心处在管半径中心处最大流量为。现用来测量密度为氨气的流量时，其最大流量题【解析】就层流而言，流体质点很有秩序地分层顺着轴线平行流动，流2．如图1-1(a)、(b)、(c)所示的三种装置中两测压孔之间距离L，管径 RRR (a)(b)(c)【解析】压差计读书R与被侧两点的广义压差(广义压力pρgh)成正 【解析】根据题意，两管路流体均作层流，因此有：又因为并联管路时，阻力相同，因此有：即：根据流量公式：代入上式化简得： m，AB段直管段长度为6m，其两端所装U型压差计读数R＝40mm(指示液是汞，。)试求： (1)水在管内的流速及输水量。 (2)水在管内的流动类型。 (3)输送泵损坏，现库存有一台离心泵，在输水量范围内，泵的性能曲线方程为。式中H为扬程，m水柱，Q为流量(m3/s)，泵的效率解：(1解：(1)取U型压差计A处截面为B处截面为在AB间列伯努利方程得(以1-1面为基准面)：①，，根据流体静力学方程可得：＝4944.24Pa(表压)将以上各式代入式①化简得：即：输水量＝0.0035639。 (2)＞4000(属湍流) ②②＝＝＝＝将以上各式代入式②化简得：将以上各式代入式②化简得：离心泵离心泵工作时，。当时，有：当长度(不包括截止阀)总和为60m。截止阀在某一开度时其局部阻力系数为7.5，此时读数。试求： (1)此时管路中的流量及两槽液面的位差。 (2)此时阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数。 (3)若将阀门关小，使流速减为原来的0.9倍，则读数为多少？截止解：(1)选取高位槽所在截面为1-1，低位槽液面所在截面为2-2，并以2-211式：①① (表压)， (表压)式中，，又由题意可知，板孔流量计两侧的压差为：流量有：又因为：＝＝代代入式①，化简得： (2)选取阀门前所在截面为A-A面，阀门后所在截面为B-B面，在A-B间列机械能衡算式：式式中，，，代入上式代入上式化简得： (3)当流速减为原来的0.9倍时，则有：再再由式①得：整理得：管路的压头损失为(u指出水管的水流速，未包括出口损失)。 (1)求水的流量为多少？ 高多少？假设管路损失仍可以用(u指出水管的水流速，未包括出口损失)表解：(1)设以距地面2m高的作为水平面，则由伯努利方程得：，，，，整整理得：从而可得： (2)设水面升高hm。以距地面2m高的作为水平面，则由伯努利方程得：①①又可知：②②mm (1)流体流经AB段的压强差。 kg/m3。 (3)若输送流量提高到原流量的1.8倍，用计算结果说明该泵是否仍能满足要20072007解：(1)孔板流量计显示压差为：因为管道中的流量，并且内管径此有：求？(设摩擦阻力系数不变)。[华南理工大学即即：将已知数据代入，可得：解得流速为： (2)AB所消耗的功率为： (3)若ABAB：AB：接一通大气的小管B，液体(水)自下端管A(内径为25mm)流出，因液体根据图示的尺寸，确定液体的液面降至排出口A时所需的时间(当液体自A端B充容器内的B 第一阶段，在截面1-1至排出口A之间的过程列出伯努利方程有：，，，中，，，， 利方程有：，，，式中，，，，若忽略阻力损失，则亦有：若忽略阻力损失，则亦有：为又又因为有：对上式进行积分，即可计算第二阶段所需时间为：A间为：mm局部阻力损失在内)。通过填料塔的能量损失可以分别用和计算，流速的求： (1)两塔的通气量。 解：(1)由并联管路特性得并联管路阻力损失相等：据沿程阻力损失计算公式得：则可得：①②②联立方程①、②求解得：， (2)从A到B的能量损失等于管路1或管路2任意一段的能量损失为：A槽向下槽的流量(题中管长均包括所有局部阻力损失的当量长度在内)。[重，，又因为管道并联，则有，可得：从而有：代入数据即有：解得：所以：m输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg(上述阻 (1)真空表的读数为多少? (2)泵所需的实际功率为多少kW？[浙江工业大学2007研]解：(1)在水池面0-0和泵入口1-1之间运用伯努利方程：根据流量公式，有：解得：将代入伯努利方程，整理可得：解得，真空表的读数为： (2)在泵出口2-2和高位槽面3-3之间运用伯努利方程：代入数据，整理可得：解上述方程得：其中，代入数据，可得：其中，压头功率为：这样，可求得泵的实际功率为：图题意先求出流量： 代入伯努利方程，则有：owow因此，可求得堰上液位高度h为：h0.013(mowow 111122zzpp其中：把已知代入方程可得：gz其中：把已知代入方程可得：/2/2gz2/2152/29.81×5/2d2(u1/u2)1/2d1×0.0200.0231(m)解：由题可知，根据静力学公式：即：代入伯努利方程整理得：代入数据，有：解得：装有一个孔板流量计和一个截止阀，已知管道φ为57mm×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m，截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流，管路摩擦系数λ为0.026。求： (1)管路中的质量流量及两槽液面的位差Δz。 (2)阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。： (3)孔板流量计的读数R1变为原来的多少倍(流量系数不变)？截止阀的ζ变 (4)定性分析阀门前a点处的压强如何变化？为什么？[华东理工大学2005研]解：(1)孔板流量计流量计算公式如下： qmρqvρuπd2/4(1000×1.5×3.14×0.052)÷42.944(kg/s)zz z1gp1/ρ/2z2gp2/ρ/2 选取z2为基准面，故z20，z1Δz，又p1p20(表压)，u1u2≈0。且由阻力损失计算公式有：面的位差为： (2)阀门前后的压差是由U形管压差计来计算的，即式可得：于是可得：汞柱压差计的读数R2为： R268(mm) (3)由孔板流量计流速公式： 由(1)可知：于是解得： 2gΔz/λl/d2×9.8×4.44÷1.220.026×60÷0.0529.23 (4)本小题仍可通过伯努利方程进行定性分析和求解。在截取高位槽和阀门a点之间列伯努利方程为： z1gp1/ρ/2zagpa/ρu2/2整理上式，则有：u0.8u时，即流量变小而其他条件不变时，阀门前a点k长度为10m(包括局部阻力的当量长度在内)，B点为泵出口处。各管路的内mmk1和k2适当开启时，泵只向槽1送水而不向槽2送水， (1)管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少？ (2)若要泵同时向槽1、槽2输送水，应如何调节两个阀门？[浙江大学2004解：(1)在e点与A–A处列伯努利方程：所以有： 因为槽2的水不流向B，则两点的机械能相同，即EBE2(以B为基准)，所以有：1①①在B点和出口C之间列伯努利方程：整理得：②②联立①、②两式可得： ×3.5mm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，其中储水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长UU (1)每kg水通过泵所获得的净功为多少？ (2)在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R为多少？ (3)孔板流量计的U形管指示液读数R2为多少？[西北大学2004研]解：(1)如图截取1-1、2-2截面，在两截面之间列伯努利方程为：又因为：所以有： (2)由A到2-2截面之间列伯努利方程为：其中： (表压) (3)根据孔板流量计公式，有：括进出口、弯头及三通管件的局部当量长度)，三槽水面维持恒定；支管OC上温水。试求： 部阻力系数为多少时OB管段的流速为零？ 支管AO、OC中的流向必为A→O和O→C，但支管⑤①①②② 联立式①、式②，消u，且Et0Et2(支管OB中流速为零)，可得：又因为：所以有： (2)因为：③③④④质量衡算：VV⑥⑥其中：代入式⑥试差，得即各管的流量分别为：，，。 m 局部阻力系数15。所有管路均取摩擦系数λ0.03。支管OB中流量为长中。试求： (1)支管OC的流量(m3/h)。 AB