化工原理习题(题库)

/h^vl/huvlxt.htin

◎第一章流体流动

◎第二章流体输送设备

◎第三章非均相分离

◎第四章传热

©第五章蒸储

©第六章吸收

©第七章萃取

第一章流体流动

一、单选题

1.单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。A

A质量：B粘度；C位能；D动能。

2.单位体积流体所具有的质曼称为流体的（）。A

A密度；B粘度；C位能；D动能。

3.流体是由无数分子集团所处成的连续（）。B

A空白；B连续；C辎射：D漂流。

4.气体是（）的流体。B

A可移动；B可压缩；C可流动：D可测量。

5.气体是可压缩的（）。C

A材料B物质；C流体；D部分.

在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。C

A绝对任强；B表压强；C静压强；D真空度。

7.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。

8.以（）作起点计算的压强，称为绝对压强。D

A大气压：B表压强；C相对零压：D绝对零压。

9.当被测流体的（）大亍外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。D

A真空度；B表压强；C相对压强；D绝对原强。

10.当被测流体的绝对压强（）外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。A

A大于；B小于：C等于；D近似于。

11.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。

12.（）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

A压强表；B真空表；C高度表；D速度表。

13.压强表上的读数表示被测流体的（）比大气压强高出的数位，称为表压强。D

A大气压；B表压强：C相对压强：D绝对压强。

14.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比（）高出的数值，称为表压强。A

A大气压强：B表压强；C相对压强；D绝对压强。

15.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压弼高出的数值，称为（B

A真空度；B表压强：C相对压强；D附加压强。

16.被测流体的（）小于外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。D

A大气压；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

17.被测流体的绝对压强（）外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。B

A大于：B小于；C等于：D近似于。

18.被测流体的绝对压强小于外界（）时，所用测压仪表称为真空表。A

A大气压强：B表压强；C相对压强；D真空度。

19.被测流体的绝对压强小丁外界大气压强时，所用测压仪表称为（〉°B

A压强表；B真空表：C高度表：D速度表。

20.（）上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压强的读数。B

A压强表；B真空表：C高度表：D速度表。

22.真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（）的读数。D

A大气压强；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

23.真空表上的读数表示被测流体的绝对压强（）大气压强的读数。A

A低于；B等于；C高于；D近似于。

24.真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（）的读数。A

A大气压强：B表压强；C相对压强；D真空度。

25.（）等于大气压强与表压强之和。A

A大气压强：B表压强；C相对压强；D绝对压强.

26.绝对压强（）大气压强与表压强之和。C

A大于：B小于；C等于；D近似于。

27.绝对压强等于（）与表压强之和。A

A大气压强；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

28.绝对压强等于大气压强与（）之和。B

A大气压强；B表压强；C相对压强；D绝对压强。

29.绝对压强等于大气压强与表压强（）。C

A之积：B之商；C之和：D之差。

30.表压强（）绝对压强减去大气压强。C

A大于；B小于；C等于；D近似于。

31.表压强等于绝对压强（）大气压强。D

A乘以；B除以；C加上：D减去。

32.（）等于绝对压强减去大气压强。A

A表压强：B真空度：C相对压强；D流体压强。

33.表压强等于（）减去大气压强。A

A绝对压强：B真空度；C相对压强；D流体压强。

34.表压强等于绝对压强减去（）。D

A大气压强：B真空度；C相对压强：D流体压强。

35.真空度等于大气压强（）绝对压强.D

A乘以：B除以；C加上；D减去。

36.（）等于大气压强减去绝对压强。A

A真空度；B表压强；C湍流度；D粗糙度。

37.（）内流过管道任意做面的流体量称为流量。B

A无限时间：B单位时间；C长时间；D短时间。

38.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（）°C

A流速：B流线；C流量：D流函数。

39.<）内流体在流动方向上所流过的班离称为流速。B

A无限时间：B单位时间：C长时间；D短时间。

40.单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。C

A宽度：B高度；C距离:D直线。

41.单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为（>。A

A流速；B流线；C流量；D流函数。

42.柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的位能。A

p

Agz：B:C；DwCo

2P

43.柏努利方程式中的gz项表示单位质量流体所具有的（B

A位能：B动能；C静压能：I）有效功。

44.柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的动能。B

Agz；B---；C-：Dw„o

2P

45.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）»B

A位能：B动能；C静压能：D有效功。

46.柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的静压能。C

Agz；B---；C—；D幅。

2P

47.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。C

A位能：B动能：C静压能；D有效功。

48.柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体通过泵（或云他输送设备）所获得的能量，称为有效

功。D

U2p

Agz；B;C—：Dwc<>

2P

49.柏努利方程式中的we项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为（）.

D

A位能：B动能；C静压能：D有效功。

50.柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。D

2

Agz：B―；C£；DEhfo

2p

51.柏努利方程式中的项表示单位质量流体因克服流动阻力而（）的能量。D

A增加；B扩大；C需求；D损失。

52.流体在直管中流动，当()W2000时，流体的流动类型属于层流。A

ARe：BPr；CNu；DGr。

53.流体在直管中流动，当Re()2000时，流体的流动类型属于层流。A

AW；BN：C=：DWo

54.流体在直管中流动，当RcW()时，流体的流动类型属于层流。B

A1000；B2000；C3000；D4000。

55.流体在直管中流动，当RcW2000时，流体的流动类型属「。A

A层流：B湍流：C过渡流：D漩涡流。

56.流体在直管中流动，当()N4000时，流体的流动类型属于湍流。A

ARe；BPr；CNu；DGr<)

57.流体在直管中流动，当Rc()4000时，流体的流动类型属于湍流。B

AV；BACW；D

58.流体在直管中流动，当Re》()时，流体的流动类型属于湍流。D

A1000；B2000；C3000；D4000。

59.流体在直管中流动，当Re>4000时，流体的流动类型属于()。B

A层流：B湍流：C过渡流：D漩涡流。

60.流体在直管中流动，当2000<()V4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。A

ARe；BPr；CNu；DGr.

61.流体在直管中流动，当2000VReV4000时，流体的流动类型属于不稳定的（

A层流区：B湍流区；C过渡区；D涡流区。

62.流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。A

A层流；B湍流；C过渡流：D漩涡流。

63.流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的（）运动。B

A垂直：B平行：C圆周；D绕行。

64.流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动,B

A层流；B湍流：C过渡流：D澈涡流。

65.流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的（）运动,D

A垂直；B平行；C圆周；D杂乱。

66.流体在圆管内（）流动时，平均速度是最大速度的一半,A

A层流：B湍流：C过渡流：D漩涡流。

67.流体在圆管内层流流动时，（）是最大速度的一半。A

A平均速度：B最大速度；C中间速度：D瞬时速度。

68.流体在圆管内层流流动时，平均速度是（）的一半。B

A平均速度：B最大速度：C中间速度：D瞬时速度。

69.流体在圆管内层流流动时，平均速度是最大速度的（）,B

A四分之一：B一半；C二倍；D四倍。

70.流体在圆管内（）流动时，最大速度是平均速度的二倍.

A层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。

71.流体在圆管内层流流动时，（）是平均速度的二倍。B

A平均速度；B最大速度；C中间速度：D瞬时速度。

72.流体在圆管内层流流动时，最大速度是（）的二倍。A

A平均速度：B最大速度；C中间速度；D瞬时速度。

73.流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（）,C

A四分之一：B一半：C二倍；D四倍。

74.对丁（）,当量直径等了四倍的流通截面积除以润湿周边。B

A圆形管；B非圆形管：C矩形管：D直管。

75.对于非圆形管，（）等于四倍的流通截面积除以润湿周边。C

A摩擦直径：B弯曲直径；C当量直径：D公称直径。

76.对于非圆形管，当量直径（）四倍的流通截面积除以润湿周边。C

A大于：B小于；C等于：D近似于。

77.对于非圆形管，当量直径等于（）的流通截面枳除以润湿周边。D

A四分之一：B一半；C二倍；D四倍。

78.对于非圆形管，当量直径等于四倍的（）除以润湿周边,A

A流通截面枳：B表面枳；C流动体枳；D流通体枳。

79.对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面枳（）润湿周边。B

A乘以：B除以；C加上；D减去.

80.对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面积除以()C

A流经周边：B直管周边：C润湿周边；D横截周边。

81.层流与湍流的本质区别是()°

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。

二、简答题

1.如何判断流体的流动类型？

ReW2()(X)的流动称为层流流动,Re>4(XX)的流动称为湍流流动。

2.层流与湍流是如何定义的？

ReW2()(X)的流动称为层流流动.Re>40(X)的流动称为湍流流动。

3.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则的平行运动，各质点互不碰撞,互不混合。流体在管

内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动,并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。

4.什么是“当量直径”？

对非圆形截面的通道、可以找到一个与圆形管直径相当的“直役”来代替，此直径即称为“当量直径二

5.当量直径是如何计算的？

当量直径等于四倍的流通横截面积除以润海周边。

6.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管

径均相同，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？

答：三种情况中，下游截面2-2'的流速相等。

7.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管

径均相同，上游截面1-1'的原强、流速也相等C问：在二种情况中，下游截而

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？其理由何在？

答：三种情况中，下游截面2・2'的压强不相等，其中（a）的压强最大，（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。

三、计算题

1.一套管换热器的内管外径为80mm,外管内径为150mm,其环隙的当量直径为多少?

解：de=4X=4X=150-80=70mm

2.某液体在一管路中稳定流过，若将管子直径减小一半，而流量不变，则液体的流速为原流速的多少

倍？

解：V=uA,ulAi=u2A2,A=,当dl=2d2时

ul=u2有,即

得uz=4ut

3.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一半，问因流

动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？

解：流动阻力，设管径改变后，则根据ulAI=u2A2

可得u2=4ul,滞流时，

4.某设备上真空表的读数为13.3X103Pa,计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强

为98.7X103Pao

解：绝对压强=大气压一真空度=98.7X103—13.3X103=85.4X103Pa

表压强=一真空度=一13.3X10"Pa

5.甲乙两地的平均大气压强分别为85.3X103Pa和101.33X103Pa,在甲地操作的真空精储塔塔顶的真空

表读数为80X103Pa.在乙地操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少？

解：在甲地绝对压强=大气压一真空度=85.3X103-80X103=5.3X103Pa

在乙地真空度=大气压一绝对压强=101.33x103—5.3x10?=96.03x1(pPa

6.在兰州操作的苯乙烯真空精播塔顶的真空表读数为80X103Pa.在天津操作时，若要求塔内维

持相同的绝时压强，真空表的读数应为多少？兰州地区的平均大气压强为85.3X103Pa,天津地区的平均

大气压强为101.33X103Pa。

解：在兰州绝对压强=大气压一真空度=85.3X103—80X103=5.3X103Pa

在天津真空度=大气压一绝对压强=101.33x103—5.3口（）3=96.03乂10,Pa

7.某设备的进、出口压强分别为1200mmH20（真空度）和1.6kgf/cm2（表压）°若当地人气压为760

mmHg,求此设备进、出口的压强差。（用SI制表示）

解：进口P1（绝压）=P（大气压）-P（真空度）

出口P2（绝压）=P（大气压）+P（表压）

2

Pi（真空度）=1200mmH2O=0.12kgf/cm

P.（绝压）-P2（绝压）=-|P>（真空度）+P2（表压）|

=-（0.12+1.6）=-1.72kgf/cnr

=-1.72x9.8lxI04=-1.687x1（TN/m2

8.在附图所示的储油罐中盛有密度为

960kg/m3的油品。油面高于罐底9.6m,油

面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为

760mm圆孔，其中心距罐底800mm,孔盖用

14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应

力取为39.23X106Pa,问：至少需要几个螺

钉？

解：设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为

p.则P就是管内液体作用与孔盖上的平均

压强。由流体静力学基本方程式知

P=P<+P8h

作用在孔盖外侧的是大气压强pa.故孔盖内外两侧所受压强差为

Ap=p-p「p.+pgh-p.=pgh

△p-960x9,81(96-08)-829x101N/m2

作用在孔盖上的睁压力为

P-Apx^--8.29xlO1xgxO76'-3.76xlO^N

每个螺钉能承受的力为

400xP.81xlO4x-xO.014J-604xlO1N

4

螺钉的个数=3.76X104/6.04X103=6.23个

即至少需要7个螺钉。

9.某流化床反应器上装有两个U管压

差计，如本题附图所示。测得R1=400mm,R2

二50nun,指示液为水银。为防止水银蒸气向

空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管

内灌入一段水，其高度R3=50mmo求A.B两

处的表压强。

解：U管压差计连接管中是气体，其密度远远小于水银及

水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端

为C点，R1下端为D点，因此可认为PA^PC,PB^PDO

PA之Pc=pH?ogRa+pnggR2

=1000x9.81x0.05+13600x9.81x0.05

=7161N/m2（表压）

PB-PD=PA+pHggRi

=7161+13600x9.81x0.4

=6.05x104N/nr（表乐）

10.根据本题附图所示的微差压差计

的读数，计算管路中气体的表压强P。压差计

中以油和水为指示液，其密度分别为920

kg/m3及998kg/m3,U管中油、水交界面高

度差R=300mmo两扩大室的内径D均为60mm,

U管内径d为6mm。

当管路内气体压强等于大气压强时.两扩大室液面平齐。

解:当管路内的气体压强等「大气压强时，两扩大室的液面平齐，则两扩大室液面差

△h与微差压差计读数R的关系为

-DJAh--d:R

44

当压差计读数R=300mn）时，两扩大室液面差为

则管路中气体的表压强为

p=（998-920）x9.81x0.3+920x9.81x0.003=257N/m2（表压）

II.有一内径为25mm的水管，如管中水的流速为1.0m/s,求：

（1）管中水的流动类型：

（2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度p=M）00kg/nA粘度-icp）。

解：⑴Re=duP/P=0.025XIX1000/0.001=250004000

流动类型为湍流。

（2）层流时，ReW2000.流速最大时，Re=2000,即duP/u=2000

Au=2000p/dp=2000y0.001/（0.025x1000）=0.08m/s

12.密度为850kg/m3.粘度为8X10-3Pas的液体在内径为kmm的钢管内流动，液体的流速为1m/s。

计算：（I）雷诺准数，并指出属于何种流型：（2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？

解：⑴Re=duP/U=0.014XIX850/8X10-3=1487.5W2（X）0

流动类型为层流

（2）湍流时，Re24000.流速最小时、Re=4000.即duP/U=4000

/.u=4000|i/dp=4000x0.008/(0.014x850)=2.69m/s

13.用108X4nun的钢管从水塔将水引至车间，管路长度150m（包括管件的当量长度）。若此管

路的全部能量损失为118J/kg,此管路输水量为若干m”h?（管路摩擦系数可取为0.02,水的密度取

为1000kg/m3）

解：能员损失118J/kg

?118x2x0.1,

M=---------------=7867u=2.8m/s

0.02x150

流量V=uA=2.8x-x0.1：x3600-79.13m3/h

4

14.用①168X9mm的钢管输送原油。管线总长100km,油量为60000kg/h,油管最大抗压能力为1.57

X107Pa。已知50C时油的密度为890kg/m3,粘度为181cp。假定输汕管水平放置，其局部阻力忽略不计。

问：为完成上述输油任务，中途需设几个加压站？

解：ul=u2,Zi=Z2,

u=V/A=(60000/890)/(36X)x0.785x0.152)=1.06m/s

Re=dup/p=0.15x1.06x893/(181x103)=782

层流\=64/Re=64/782=0.0818

△P=k(l/d)(u2/2)p=0.0818x(105/0.15)x(1.062/2)x890=2.72x107Pa

n=2.72xl07/(l.57xi07)=1.73

中途应设一个加压站

15.用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m,管路

全部能量损失为20J/kg,流量为36m3/h,高位槽与水池均为敞口。若泵的效

率为60%,求泵的轴功率。（水的密度取为1000kg/m3）

解：设水池液面为1-1'截面，高位槽液面为2-2',以水池液面为基准水平而，在两截面向列柏努利方程式。

/+"*包**..%+包+

2P2p

Z1=0,Z2=50m,ul%0,u2^0,Pl=P2=0（表压），Shf=20J/kg

w.=9.81X50+20=510.5J/kg

水的质量流率w„=36X1000/3600=10kg/s

有效功率Nc=w-w,=510.5X10=5105W

轴功率N=5105/0.6=8508.3W

16.高位槽内的水面高于地面8m,水从①108X4mm的管道中流出。管路

出口高于地面2限在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按2hf=6.5u2

计算（不包括出口的能量损失），其中u为水在管内的流速，m/so计算：

1.截面处水的流速；

2.水的流量,m3/h。

解：（1）以高位槽液面为上游截面1J,管路出口内侧为卜.游截面22,并以地面为基准水平面。在两截面

间列柏努利方程式

旗1+?♦良•赧,+?♦红+£廿

2P2P

Z1=8m,Z2=2m,ul^O,Pl=P2=0（表压）

Ehf=6.51=6.5U；

代入上式，得出=2.9m/$

由干输水管的百件相同,口水的密度可视为常数,所以A-A'截而处水的流速为u,=2.9m/s.

（2）水的流量V,.=3600Au=3600Xn/4X0.12X2.9=82m'/h

17.水以2.5m/s的流速流经38X2.5nm的水平管，此管以锥形管与

另一38X3nmi的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A.B处各插入一垂

直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A.B两截面间的能量损失为1.5J/kg,

求两玻璃管的水面差（以mm记），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对

位置。（水的密度取为1000kg/m3）

解：上游截面A-A',下游截面B-B',通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式.

82A0+?+红+水…

2p2p

式中ZA=ZB=0,uA=2.5m/s,ZhfA,B=1.5J/kg

根据连续性方程式，对于不可压缩流体

有1桧）•"窗"123m/s

两截面的压强差为

2c*1]

-15xlOOO=868.55N/m2

即pB-pK=86355xO102=886nunHO

由于PB=^6+PA•*•i^>P'

18.用离心泵将水从储槽送至水洗塔

的顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位

置如本题附图所示。管路的直径均为76X

2.5mmo在操作条件下，泵入口处真空表的

读数为24.66X103Pa；水流经吸入管与排出

管（不包括喷头）的能量损失可分别按与

计算。由于管径不变，故式中u为吸入或

排出管的流速m/s。排水管与喷头处的压强为

98.07X103Pa（表压）。求泵的有效功率。

（水的密度取为1000kg水3）

解：（1）水在管内的流速与流量

i殳储槽水面为上游截面1T',真空表连接处为下游截面2-2',并以截面为基准水平面.在两

截面间列柏努利方程。

2p2p

式中Z1=0,Z2=1.5m,pl=0（表压），p2=-24.66X103Pa（表压）

ul弋0,

将上列数值代入柏努利方程式，解得水在管内的流速u2

»-2m/s

水的流量W,=uAp=2X-X0,U711X1000-7.92kg/s

4

（2）泵的有效功率

设储槽水面为上游截面1-1',排水管与喷头连接处为下游截面2-2',仍以截面1-1'为基准水平面。

在两截面间列柏努利方程。

%+且♦包ygZ］巴♦£hf「£hf,

2P2p

式中Z1=0,Z2=14m,ul20,u2=2m/s,pl=0（表压）

p2=98.07X103Pa（表压），

将上列数值代入柏努利方程式，解得

w=981xt4+l^ZL+l25x2?=28541J/kg

•1000

泵的有效功率Ne=We・V,=285.41X7.92=2260W

19.在本题附图所示的实验装置中，于异经水平管段两截面间连一倒置

U管压差计，以测量两截面之间的压强差。当水的流量为10800kg/h时，U管

压差计读数R为100nirio粗、细管的直径分别为①60X3.5mm与642X3nm0

计算：（1）1kg水流经两截面间的能量损失；（2）与该能量损失相当的压强降

为多少Pa?（水的密度取为1000kg/m3）

解：（1）1kg水流经两截面间的能量损失

设导管在上游的连接处为截面1-1',下游的连接处为截面2-2’,并通过管轴作基准水平面。住两

截面间列柏努利方程

红♦包.以+置.红.£出

2p2p

式中Z1=Z2=0,u=ws/Ap

_______10800

295m/s

3aoJxQ0365000

4

10800

136m/s

3600x-x0053,x1000

4

•••J/kg

将以上各数值代入柏努利方程式，解得

295J-136’

Shf-0P81»--------441J/kg

(2)与该能量损失相当的位强降

2

Apf=pEhf=1000x4.41=4410N/m

20.在图示装置中，水管直径为①57X3.5mm。当阀门全闭时，压力表读

数为0.3大气压，而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至

压力表处的压头损失为0.5mH2O,求水的流量为若干m3/h?

解：阀门全闭时，由P2=PgH.H=O.3X|.OI3XlO5/(1OOOX9.8I)=3.1m

即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1m。

阀门开启时，以水槽液面为上游截面17',压力表处为下游截面2-2',管路中心线为基准水平而。在

两截面间列柏努利方程式

Zt+且+且=Z?+£红+1£hf

2gPg2gpgg

Zl=H=3m,Z2=0.Pl=0.P2=0.2X1.013X105Pa,ul^O,2hf/g=0.5mH20

代入上式

3.1=0.2X1.013X107(1000X9.81)+U；/(2X9.81)+0.5

解得u2=3.24m/s

k=(况/4)d2uX3600=22.9m7h

21.如图所示，密度为850kg/m3的料液从高位槽送入塔中，高位槽内的

液面维持恒定。塔内表压强为9.81X103Pa,进料量为5m3/h。连接管直经为

38X2.5mm,料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg（不包括出口的能

量损失）。求：高位槽内的液面应比塔的进料口岛出多少？

解：以高位槽液面为上游截面1-1',连接管出口内侧为下游截面2-2’,并以截面1-1'为基准水平面。在

两截面间列柏努利方程式。

2P2P

式中Z1=0,ul=O,m/s

pl=0（表压），p2=9.81X103Pa（表压），Ehf=30J/kg

将上述数值代入柏努利方程，解得

（回+些+30181M“m

2ZX）

高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37m0

22.如图所示，用泵将储槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内。

储槽内液面维持恒定，其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200nmiHg（真

空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15m,输送管道的直径为68X4mm,

送料量为20m3/h,溶液流径全部管道的能量损矢为120J/kg,求泵的有效功

率。

解：以储槽的液面为上游截面1-1',管路出口内恻为下游截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面。在两

截面间列柏努利方程式。

.u?PL.u；p,一0

或]+—♦—/w.•gZ]+—+—♦Shf

2P2p

式中Z1=0,Z2=15m,pl=0（表压），Pa（表压）

ul-0,m/s,Xhf=120J/kg

将以上各项数值代入柏努利方程中

w.•15x9.81+加-2469J/kg

*21200

口20x1200

W-Vp--------------06"kg/s

，3600

M=w.・w*=246.9X6.67=1647W

23.本题附图所示为冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100kg/m3,循环

量为36m3/h。管路的直径相同，盐水由A流经两个换热器而至13的能量损矢为

98.1J/kg,由B流至A的能量损失为49J/kg。求：（1）若泵的效率是70%其

轴功率为多少kW?（2）若A处的压强表读数为245.2X103Pa时，B处的压

强表读数为多少Pa?

解：（1）泵的轴功率

在循环管路中任选某截面为IT',并兼为截面2-2'（意即流体由截面1T'出发,完成一个流动循

环后达到截面2-2'）。在两截面间列柏努利方程式。

2p・-2p

因截面为1T'与截面2-2'.重合，所以ul=u2,pl=p2,Z1=Z2

上式可简化为w.=Shf=Shf,w+ShfBA=98.1+49=147.1J/kg

流体的质量流量w,=V.・P=36X1100/3600=ilkg/s

泵的轴功率N=w.-w./n=147.1X11/0.7=2312W

<2）B处压强表的读数

在两压强表所在的截面位置A与截面B之间列柏努利方程式，并通过截面A中心作基准水平面，得

式中ZA=0,ZB=7in,uA=uB,pA=245.2X103Pa,ShfAB=98.1J/kg

将以上数据代入柏努利方程式，解得

3

pK=245.2X10-（9.81X7+98.1）X1100=61753Pa=61.8X10'Pa

24.附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab和Cd两段的长度、直

径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动中温度可视为不

变。问：（1）液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等？（2）此两管段

的压强差是否相等？写出它们的表达式。

解：（1）直管的能量损失

管段ab与cd中，长度、直径均相同：流量不变则流

速相同：温度不变，密度相同，粘度相同，则雷诺数相同；又

山于粗糙度相同，则摩擦系数相同，所以两管段的能量损失

相等。

（2）两管段的压强差不相等。

在两管段上分别列柏努利方程式

ab管段•♦良•+弛+£hf,

2P2p

式中ua=ub,则

cd管段gZ.+.——■gZ.++——+

2p2p

式中uc=ud,Zc=Zd,贝ij

25.附图所示的管路上装有一个阀门，如减小阀门的开

度，问：（1）液体在管内的沆速及流量的变化情况：（2）液

体流经整个管路系统的能量损失情况。

解：（1）液体在管内的流速及流量均减小。

（2）以水槽液面为上游截面1T',管路出口外侧为下游

截面2-2’,并以管路出口中心线为基准水平面。在两截面间

列柏努利方程式。

式中Zl=h,Z2=0,ulQ。，U2=0,pl=p2=0（忐压）

得£hf=gh即能且损失不变.

第二章流体输送设备

一、单选题

I.离心泵（）灌泵，是为了防止气缚现象发生。c

A停泵前；B停泵后；C启动前；D启动后。

2.离心泵启动前（），是为了防止气缚现象发生。D

A灌水：B放气；C灌油；D灌泵。

3.离心泵启动前灌泵，是为了防止（）现象发生。A

A气缚：B气蚀；C气阻；D气泡。

4.离心泵装置中（）的底阀的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。A

A吸入管路；B排出管路；C调节管路：D分支管路。

5.离心泵装置中吸入管路的（）的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。B

A调节阀；H底阀；C出口阀；D裁止阀。

6.离心泉装置中（）的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泉壳。A

A吸入管路；B排出管路；C调节管路：D分支管路。

7.离心泵装置中吸入管路的（）可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。B

A底阀；B滤网；C弯头；D横管。

8.为提高离心泵的经济指标，宜采用（）叶片。B

A前弯；B后弯；C垂直；D水平。

9.离心泵的（）又称扬程。C

A流量；B轴功率；C压头：D效率。

10.离心泵的压头又称（）。C

A流量：B轴功率；C扬程：D效率。

11.离心泵的（）安装高度小于允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。D

A最初:B计划;C模拟；D实际。

12.离心泵的实际安装高度（）允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。B

A大了:B小丁;C等丁:D近似九

13.离心泵的实际安装高度小于（）安装高度，就可防止气蚀现象发生。D

A最初;B计划;C模拟:D允许。

14.离心泵的实际安装高度小于允许安装高度，就可防止（）现象发生。B

A气缚；B气蚀；C气阻；D气泡。

15.往复泵的（）调节是采用网路调节装置。C

A容积：B体积；C流量；D流速。

16.往复泵的流量调节是采用（）调节装置。D

A阀门：B放空；C弯路；D回路。

17.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改变排出管路中阀门开度：

C安置回流支路，改变循环信的大小：D车削离心泵的叶轮.

18.往复泵适用于（）。

A大流量且流量要求特别均匀的场合：B介质腐蚀性特别强的场合；

C流量较小，扬程较高的场合；D投资较小的场合。

19.有两种说法：（1）往复泵启动不需要灌泵；（2）往复奏的流量随流量增大而减小，则（）。

C

A两种说法都对：B两种说法都不对：

C说法（1）对，说法（2）不对；D。说法（2）对，说法（1）不对

20.有人认为泉的扬程就是泉的升扬高度，有人认为泉的轴功率就是原动机的功率，我认为（兀

A

A这两种说法都不对；B这两种说法都对：C前一种说法对；D后一种说法对。

21.离心泵的调节阀（）。B

A只能安装在进口管路上；B只能安装在出口管路上；

C安装在进口管路或出口管路上均可：D只能安装在旁路上。

22.离心泵调解法的开度改变时，（）。C

A不会改变管路特性曲线；B不会改变工作点：

C不会改变泵的特性曲线；D不会改变管路所需的压头。

23.离心泵停车时要（）°A

A先关出口阀后断电；B先断电后关出口阀：

C先关出口阀或先断电均可；D单级式的先断电，多级式的先关出口阀。

24.泵的工作点（）。I)

A由泉铭牌卜•的流量和扬程所决定；B即泵的最大效率所对应的点；

C由泉的特性曲线所决定：D是泉的特性曲线与管路特性曲线的交点。

25.往复泵在操作中，（）0A

A不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关；B允许的安装高度与流量有关；

C流量，转速无关；D开后旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关。

26.离心泵没有下面的优点（）。D

A结构简单；B流量均匀且易了调节：

C操作维修方便：I）流量受压头的影响很小。

27.当两台规格相同的离心泵并联时，只能说（）。A

A在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍；

B当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍：

C在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍；

D在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍。

28.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（）。B

A气体的粘度太小；B气体的密度太小；

C气体比液体更容易其漩涡：D