化工原理练习习题及答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——化工原理练习习题及答案流体滚动习题一、概念题

1．某封闭容器内盛有水，水面上方压强为p0，如下图器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3，试判断：1）R1R2（＞，＜，＝）；2）R30（＞，＜，＝）；

3）若水面压强p0增大，则R1R2R3有何变化？（变大、变小，不变）

答：1）小于，根据静力学方程可知。

2）等于

3）变大，变大，不变

2．如下图，水从内径为d1的管段流向内径为d2管段，已知d2?2d1，d

1

管

段流体滚动的速度头为0.8m，h1?0.7m，忽略流经AB段的能量损失，则h2?m，h3?m。

答案：h2?1.3m，h3?1.5m

?h1?u122g?h2?u222g

d2?2d1，

2u2?u1(d1d22)?u1(212)?2u12

?u2?2u1u224，2g?1u142g?0.2m

?h2?1.3mh3?h2?u222g?1.5m

3．如下图，管中水的流向为A→B，流经AB段的能量损失可忽略，则p1与p2的关系为。

A)p1?p2B)p1?p2?0.5mC)p1?p2?0.5mD)p1?p2

答：C据伯努利方程

?uA22?gzA??p1??gzB??uB222?p2

p1?p2??g(zB?zA)??2(uB?uA)2

p1?p2?0.5?g??2(uB?uA)22

uB?uA

?p1?p2?0.5?g

4．圆形直管内，Vs一定，设计时若将d增加一倍，则层流时hf是原值的倍，高度湍流时，hf是原值的倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。答：16倍，32倍

5．某水平直管中，输水时流量为Vs，今改为输2Vs的有机物，且??2?水，

??0.5?水，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的

倍；管路两端压差为水的倍。答：4，2

lu22hf??d2?u

d?不变，q?V?2qV，u??2u?hf?4hf

水平直管，

?p??pf??l?ud22??hf

???0.5?，h?f?4hf

?p??2?p

6．已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计，指示液为水银，读数为R（图示为正）。则：1）R0（>，=，<）

2）A、B两点的压差?p=Pa。

A)Rg(?i??)B)Rg(?i??)??gh

C)?gh?Rg(?i??)D)Rg(?i??)??gh

3）流体流经A、B点间的阻力损失hf为J/kg。

4）若将水管水平放置，U形管压差计仍竖直，则R，?p，hf有何变化？

答：1）R?0，U形管的示数说明A-B能量损失，能量损失为正，故R?0

2）B静力学方程

pA??g(z?R)?pB??g(h?z)??igR?p?pA?pB??gh?Rg(?i??)

3）

?hf,A?B?Rg(?i??)?

?uA22列伯努利方程，

?gzA??pA??gzB??uB22?pB???hf,A?B

?p?pA?pB??g(zB?zA)???hf,A?B??gh???hf,A?B??gh?Rg(?i??)

??hf,A?B?Rg(?i??)?

4）不变，Rg(?i??)，不变。

7．在垂直安装的水管中，装有水银压差计，管段很短，1，2两点间阻力可近似等于阀门阻力。如下图，试探讨：

1）当阀门全开，阀门阻力可忽视时，p1p2（＞，＜，＝）；2）当阀门关小，阀门阻力较大时，p1p2（＞，＜，＝），R（变大，变小，不变）；

3）若流量不变，而流向改为向上滚动时，则两压力表的读数差?p，R；（变大，变小，不变）。

答：1）根据伯努利方程

p1??gz1?p2?p1?p2

2）p1??gz?p2???hfp1?p2???hf??gz?p1?p2

R变大，由于滚动阻力变大。

3）流向改变，p2?p1??gz???hfp2?p1??gz???