化工原理-习题-流体流动与流体输送机械

流体流动及输送装置

一、填空

1.按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同，可将单元操作分为动量传

递、热量传递、质量传递。

2.化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律,热量衡算的理论根基

是能量守恒定律。

3.当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为lOOmmHg,那么该体系的

绝

对压强为850mmHg,真空度为-lOOmmHg.

4.液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置,用U形管压强计测压

时，当压强计一端与大气相通时，读数R表示的是表压或真空度°

5.转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差.

6.静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。

7.流体在圆管内作稳定连续流动时，当ReMOOO时为滞流流动,其摩擦系数

X=64/Re；当ReN4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。

流体沿壁面流动时，有显著速度梯度的区域称为流动边界层。

8.当流体的体积流量一定时，流动截面扩大，那么流速一减少,动压头减少,

静压头增加。

9.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。

10.理想流体是指没TT粘性或没或摩擦阻力,而实际流体是指具有粘性或有

摩擦力,流体流动时产生摩擦阻力的基本原因是一流体具右粘性。

11.一般情况下，温度升高，液体的粘度减小,气体的粘度增大。

12.地圾）的物理意义是表示流动系统某截而处单位重量流体所具有的静压能，称

为静压头。迹2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能，

13.雷诺准数的表达式为Re=duo/u。当密度p=1000kg/m,粘度产1厘泊的水

在内径为d=100mm,以流速为lm/s在管中流动时，其流动类型为湍流

14.流体在圆直管内流动，当R仑40在时的流型称为湍流,其平均速度与最大

流速的关系为u=OSumax；Re<2000的流型称为其平均速度为u=

naxo

15.在管内呈层流时，摩擦系数兀与—电有关。在管内呈湍流时，摩擦系数九

与Rc,E/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时，那么流体流动在完全湍

流

区，摩擦系数入与Rd有关。

16.当密度p=1000kg/m3,粘度=1.005厘泊的水，在内径为d=15mm,以流速为

0.1m/s在管内流动时，雷诺数等干1500,流动类型为层流。

17.当20℃的水（p=998.2kg/m\p=1.005厘泊）在内径为100mm的圆管内流动

时，假设流速为1.0m/s时，其雷诺数Re为9.93xl（A流动型态为湍流。

18.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.

19.计算流体局部阻力损失的方法有当量长度法和阻力系数法,其相应的阻力

损失计算公式分别为Wf=Mlc/d）a12/2g）和Wf="M/2G

20.对于套管环隙，当内管的外径为di,外管的内径为ch时，其当量直径为d2-di

21.稳态流动是指流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量

仅随位置而变，而均不随时间变。

22.液体在等直径的管中作稳态流动，其流速沿管长不变，由于有摩擦阻力损失,

静压强沿管长油低。

23.流体在管路中作连续稳态流动时，任意两截面流速与管径的关系为

Ul/U2=d22/d3所以,流速随着管径的减小而增大。

24.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反响器，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。

25.测量流体流量的流量计主要有如下四利I孔板流量计,文丘里流量计,

转子流量计,和湿式气体流量计，测量管内流体点的速度那么用回£<

26.孔板流量计和转子流量II的最主要区别在丁：前者是一恒截面，变压差;后

者是恒压差，变截面。

27.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，那么阻力损失为原

来的2倍:如果只将管径增加一倍而流速不变，那么阻力损失为原来的，4

倍。

28.离心泵的特性曲线通常包括打2曲线、〃-。和N-0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。

29.如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：

单位质量流体的机械能衡算式为E=zg+4+R=常数；

2P

单位重量流体的机械能衡算式为E=Z+£+2=常数；

2gpg

2

单位体积流体的机械能衡算式为E=e彩+勺+〃=常数；

30.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z.pg+

+pi+W、p=Z2pg+(ii22p/2)+p2+pfhf,各项单位为Pa(N/nf)。

31.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°

32.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-

33.流体流动的连续性方程是uiAoi=112Ap2==uA°；适用于圆形直管的不可

压缩流体流动的连续性方程为Uidi2=U2d22==ud2o

34.当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,那么真空

度为395mmHg。测得另一容器内的表压强为1360mmHg,那么其绝

对压强为2105mmHg。

35.并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过狗流

量小。

36.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，假设

改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变°

37.离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。

38.假设被输送的流体粘度增高，那么离心泵的压头降低，流量一减小，效

率降低,轴功率增加°

39.用同一离心泵分别输送密度为pi及p2=1.2pi的两种液体，两者的体积V相等，

那么He2=1.0Hei,Ne2=1.2Neu

40.离心泵的流量调节阀安装在离心泵管路上，关小出口阀门后，真

空表读数降低，压力表读数上升。

41.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生一气蚀____现象。

3.气体是（B）的流体。

A可移动；B可压缩；C可流动；D可测量。

4.在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（C）。

A绝对压强；B表压强；C静压强；D真空度。

5.以绝对零压作起点计算的压强，称为（A）。

A绝对压强；B表压强；C静压强；D真空度。

6.以（D）作起点计算的压强，称为绝对压强。

A大气压；B表压强；C相对零压；D绝对零压.

7.当被测流体的（D）大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。

A真空度；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

8.当被测流体的绝对压强（A）外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。

A大于：R小于：C等于：D近似于0

9.当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为（A）。

A压强表；B真空表；C高度表；D速度表。

10.（A）上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为表压

强。

A压强表；B真空表；C高度表；D速度表。

11.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比（A）高出的数值，称为表压强。

A大气压强；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

12.被测流体的（D）小于外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。

A大气压；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

13.被测流体的绝对压强（B）外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表c

A大于；B小于；C等于；D近似于。

14.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，那么流速（B）

A增大；B减小；C不变；D无法判断

15.判断流体的流动类型用1C）准数

A欧拉；B施伍德；C雷诺；D努塞尔特

16.真空表读数是60kPa,当地大气压为lOOkPa时，实际压强为（40）kPa

A40；B60；C160；D无法判断

17.流体在直管中流动，当Rc<2000,流体的流动类型属于（A）o

A层流;B湍流;C过渡流;D漩涡流

18.压力表读数是40kPa,当地大气压为l（）（）kPa时，实际压强为（140）kPa

A40；B60；C140；D无法判断

19.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计，出现如图情况，说明体系与大气压是

（A）关系

A.体系〉大气压B.体系〈大气压C.体系=大气压

20.层流与湍流的本质区别是：（D）o

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。

21.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，假设粗管直径是细管的2倍，

那么细管流速是粗管的（C）倍。

A.2B.8C.4D不变

22.流体的层流底层越薄,那么（C）。

A.近壁面速度梯度越小B.流动阻力越小

C.流动阻力越大D.流体湍动程度越小

23.为提高微差压强计的测量精度，要求指示液的密度差（C）。

A.大B.中等C.越小越好D.越大越好

24.表压与大气压、绝对压的正确关系是（AJo

A.表压=绝对压-大气压B.表压=大气区-绝对压

C.表压=绝对压+真空度D无法确定

25.流体在圆管内作滞流流动时，阻力与流速的（C）成比例，作完全湍流

时，那么呈（A）成比例。

A.平方B.五次方C.一次方D四次方

26.流体流动产生阻力的基本原因是，因为流体流动（C

A.遇到了障碍物；B.与管壁产生摩擦C.产生了内摩擦切向力D流体

有密度

27.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。

A.体积B.质量C.体积和质量

28.将管路上的阀门关小时，其阻力系数（BJo

A.变小B.变大C.不变D无法确定

29.水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，假设管子直径增大一倍，那么殂力

损失为原来的（A）o

A.1/4B.1/2C.2倍D无法确定

30.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（B）0

A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D无法确定

31.流体在管内流动时，滞流内层的厚度随流速的增加而（A）。

A.变小B.变大C.不变D无法确定

32.流体在管内作湍流流动时，滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（B

A.增厚R.减薄C.不变D无法确定

33.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

34.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生_Ao

A气缚现象B汽蚀现象C汽化现象D气浮现象

35.离心泵的调节阀开大时，B

A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

36.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反响器，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

37.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

38.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数九数值C

A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

39.孔板流量计的孔流系数Co当Re增大时，其值一B.

A总在增大B先减小，后保持为定值C总在减小D不定

40.列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根（|）25x2.5mrn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1.91x10

-3Pas,那么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

41.某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应」o

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

42.某液体在内径为出的水平管路中稳定流动，其平均流速为uo,当它以一样的

体积流量通过等长的内径为ch（d2=do/2）的管子时，假设流体为层流，那么压降Ap

为原来的C倍。

A4B8C16D32

43.在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数人数值_G_0

A）与光滑管一样；B）只取决于雷诺准数Re;

C）只取决于相对粗糙度；D）与粗糙度无关。

44.离心泵并联操作的主要目的是（C）

A、增大位能B、增大扬程C、增大流量D、增大功率

45.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

A.Q启动=0,N启动=0；B.Q启动:＞0,N启动＞0；

C.Q启动＜0,N启动＜0；口.（2启动二0,N启动＜0

46.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（A.）o

A.气缚现象B.汽蚀现象

C.汽化现象D.气浮现象

47.离心泵最常用的调节方法是（B）o

A.改变吸入管路中阀门开度B.改变压出管路中阀门的开度

C.安置回流支路，改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮

48.离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后能量的值（B）。

A.包括内能在内的总能量B.机械能

C.压能D.位能（即实际的升扬高度）

49.流体经过泵后，压力增大AP(N/n?),那么单位重量流体压力能增加为(C)。

A.APB.AP/pC.AP/(pg)D.AP/(2g)

50.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为(B)0

A.气体的粘度太小B.气体的密度太小

C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性

51.某同学进展离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处

真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以

下可能的原因中，哪一个是真正的原因(C)o.

A.水温太高B.真空计坏了

C.吸入管路堵塞D.排出管路堵塞

52.在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为-1m,泵的入口处装一U

形管压差计，那么测得入口处的压力(C)c

A.自始至终大于大气压力

B.随着流量的增大，经历大于大气压力,等于大气压力，小于大气压力三个阶段

C.自始至终小于大气压力D.自始至终等于大气压力

53.一台试验用离心泵，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)o

A.忘了灌水B.吸入管路堵塞

C.压出管路堵塞D.吸入管路漏气

54、离心泵铭牌上标明的扬程是(D)

A功率最大时的扬程B最大流量时的扬程

C泵的最大量程D效率最高时的扬程

55.用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离，称为(B)o

A.扬程B.升扬高度C.吸液高度

56.流量调节，离心泵常用(A),往复泵常用(C)o

A.出口阀B.进口阀C.旁路阀

57.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

(CJo

A.发生了气缚现象B.泵特性曲线变了\

C.管路特性曲线变了D.发生了气蚀现象

58.当离心泵输送的液体的粘度增大时，那么其（B）。

A.扬程减少，流量、效率、轴功率均增大；

B.扬程、流量、效率均降低，轴功率增大

C.扬程、效率增大，流量，轴功率减少；

D.扬程、流量、效率均增大，轴功率减少

59.离心泵的吸液高度与（A）无关。

A.排出管路的阻力大小；B,吸入管路的阻力大小

C.当地大气压D.被输送液体的密度

60.采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量（A）,

压头（C）„

A.增大B.不变C.减小D.先增大后减小

61.离心泵启动前先关闭出口阀，其目的是为了（C）

A防止发生气缚现象B防止发生气蚀现象C降低启动功率

62.离心泵的工作点是指（C）

A、离心泵的最正确工况点B、离心泵轴功率最小的工作点

C、管路特性曲线和泵性能曲线的交点

63.离心泵启动前先将泵内灌满液体，其目的是为了（A）

A.防止发生气缚现象B.防止发生气蚀现象

C.降低启动功率D.防止损坏叶轮

64.某泵在运行时发现有气蚀现象应（C）

A停泵，向泵内灌液B降低泵的安装高度

C检查进口管路是否漏液D检查出口管阻力是否过大

65.离心泵最常用的调节方法是（B）

A改变吸入管路中阀门开度B改变出口管路中阀门开度

C安装回流支路，改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮

66.当管路特性曲线写成H=A+BQ2时（B）

AA只包括单位重量流体需增加的位能

BA只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和

CBQz代表管路系统的局部阻力和

DBQ?代表单位重量流体动能的增加

67.以下说法正确的，当粘度较大时，在泵的性能曲线上(C)

A同一流量Q处，扬程H下降，效率上升

B同一流量Q处，扬程H上升，效率上升

C同一流量Q处，扬程H上升，效率下降

68.有两种说法(1)往复泵启动不需要灌水(2)往复泵的流量随扬程增加而减

少那么(C)

A两种说法都不对B两种说法都对

C说法(1)正确，说法(2)不正确D说法(1)不正确，说法(2)正确

69.离心泵的调节阀的开度改变，那么(C)

A不改变管路性能曲线B不会改变工作点

C不会改变泵的特性曲线

70.离心泵效率最高的点是(C)

A工作点B操作点C设计点D计算点

二、简答题

1.何谓层流流动何谓湍流流动用什么量来区分它们

层流：流体质点沿管轴作平行直线运动，无返混，在管中的流速分布为抛物线,

平均流速是最大流速的().5倍。

湍流：流体质点有返混和径向流动，平均流速约为最大流速的0.8倍。

以Re来区分，Rc<2000为层流、Re>4000为湍流。

2.简述层流与湍流的区别。

流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规那么的平行运动，各质点互

不碰撞，互不混合。流体在管内作湍流流动时，其质点作不规那么的杂乱运动,

并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。

3.什么是“当量直径〃？若何计算

对非圆形截面的通道，可以找到一个与圆形管直径相当的“直径〃来代替，此

直径即称为“当量直径”。

当量直径等于四倍的流通横截而积除以润湿周边。

5.某液体分别在此题附图所示的三根管道中定流过，各管绝对粗糙度、管径均

一样，上游截面1-1'的压强、流速也相等。问：在三种情况中，下游截面2-2,

的流速是否相等

三种情况中，下游截面2・2,的流速相等。

6.某液体分别在此题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径

均一样，上游截面1-1'的压强、流速也相等。问：在三种情况中，下游截面2-2,

的压强是否相等如果不等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况的数值最小

三种情况中，下游截面2-2,的压强不相等，其中（a）的压弼最大，（c）的

压强最小。这是因为（c）管上不仅有一个阀门消耗能量，且管子末端垂直上升

一段，又使得静压强降低。

7.何谓离心泵的“气缚〃和”气蚀〃现象，它们对泵的操作有何危害应若何防止

“气缚〃：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚〃现象。“气

缚〃现象发生后，泵无液体排出，无噪音，振动，为防止“气缚〃现象发生，启

动前应灌满液体。

“气蚀〃：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的

饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的