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化工原理上册



= p f ,2
l2 u2 2 2 4
p f ,1
l1 u1
7.某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa,若当地气 压计的读数为100.6kPa (775mmHg) ,塔顶真空 表读数应为_____kPa (mmHg)。
• 答案:95.3(715)
三、判断题
1.流体静力学基本方程式只适用于己于重力场,其他(如离心场) 不适用。( )
4.经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90mm2/s的燃料油。 若保持油品作滞流流动,最大流速不能超过 。
• 答案:1.14m/s
• 分析:令临界雷诺数等于2000,
Re
du v
0.158u 90 106
2000
即可求得大速度。

解之
u 1.14m/ s
5.如果管内流体流量增大1倍以后,仍处于滞流状态,则流动阻力
答案:对
分析:流体静力学基本方程式推导的前提是重力场,研究的是 流体在重力和压力作用下的平衡规律。由于流体处于相对静 止状态,所以流体所受的力只有重力(注意:无离心力等)。 在使用该方程式时当然离不开推导过程中重力场这一先决条 件。
2. 在定态流动中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物 理量不随时间和位置而变。( )
是因为饱和蒸汽与低于其温度的壁面接触后,冷凝为液体,释放出大 量的潜在热量。虽然蒸汽凝结后生成的凝液覆盖着壁面,使后续蒸汽 放出的潜热只能通过先前形成的液膜传到壁面,但因气相不存在热阻, 冷凝传热的全部热阻只集中在液膜,由于冷凝给热系数很大,加上其 温度恒定的特点,所以在工业上得到日益广泛的应用。
• 如要加热介质是过热蒸汽,特别是壁温高于蒸汽相应的饱和温度时, 壁面上就不会发生冷凝现象,蒸汽和壁面之间发生的只是通常的对流 传热。此时,热阻将集中在靠近壁面的滞流内层中,而蒸气的导热系 数又很小,故过热蒸汽的对流传热系数远小于蒸汽的冷凝给热系数, 这就大大限制了过热蒸汽的工业应用。
• 答案: ×
分析:这是对定态流动的误解。定态流动要求就某一位置讲, 与流动有关的物理量不随时间改变,但各物理量可因位置不 同而异
3.流体流动的类型有:滞流、湍流和过渡流。( ) • 答案: × 分析:从本质上讲,流体流动只有滞流、湍流两种类种。
• 一、问答题 • 1、为什么不能用当量直径的方法来计算非圆形管子或设备
的截面积?
• 答:当量直径的计 例如:滞流时应用当量直径计算阻力的误差就比较大,用于 矩形时,其截面积的长宽之比不能超过3∶1。而且最初只是 用它来计算非圆形截面管子或设备的直径,不能随意推广用 其计算非圆形截面管子或设备的截面积。
• 二 、填空题
1.边界层的形成是液体具有
的结果。
• 答案:粘性
分析:由于流体具有粘性,使壁面粘附一层停滞不动的流体层; 同样还是因为流体具有粘性,使得静止层流体与其相邻的流
体层间产生内磨擦力,导致相邻流体层速度减慢。
这种减速作用由壁面附近的流体层依次向流体内部传递,而流 速受到壁面影响的这一区域就的我们通常所说的边界层。如
• 例如:一外管内径为d1、内管外径为d2的套管环隙,其当
量直径de=d1-d2。

若用(d1-d2)做直径来计算该环隙截面积,则为
4
(d1
d2
)2

• 而实际上该环隙的截面积应为
4
(d12
d22)

• 二者显然不等。所以在范宁公式、泊谡叶方程以及Re数中
的流速都是指流体的真实流速,而不能用当量直径de来计
增大到原来的
倍。
答案:2
分析:由泊谡叶方程知,在滞时流动阻力与流速的一次幂成正比。 需注意的是变化前后的流动型态。本例中如果流量增大1倍后, 流体不再作滞流流动,则流动阻力不止增大到原来的2倍。
6.在滞流区,若总流量不变,规格相同的两 根管子串联时的压降为并联时的 倍。
• 答案:4 • 分析:由泊谡叶方程知:
算,只是式中直径的可用当量直径de代之。
2. 离心泵的特性曲线H-Q与管路的特性曲线He-Qe有何不 同?二者的交点意味着什么?
答:将离心泵的基本性能参数之间的关系描绘成图线称为离 心泵的特性曲线。这里讨论的是其中的一条H-Q曲线。 它表明转速一定时,离心泵的流量和该流量下泵的能提供 的压头即做功本领之间的对应关系。该曲线由生产厂家测 定并提供,是泵本身固有的特性,它只与泵自身的结构 (如叶片弯曲情况、叶轮直径等)、转速有关,而与其所 在的管路及其他外界条件无关。所以离心泵的特性曲线图 只须注明型号、转速即可。
5.冷热流体通过间壁的传热过程
(1)热流体 Q1(对 流 )管壁内侧 (2)管壁内侧 Q2 ( 热传导 )管壁外侧 (3)管壁外侧 Q3 (对 流 ) 冷流体
6. 非均相分离的目的
① 收集分散物质; ② 净化分散介质; ③ 环境保护与安全生产。
7、工业上常使用饱和蒸汽做为加热介质而不用过热蒸汽,为什么? 答:使用饱和蒸汽做为加热介质的方法在工业上已得到广泛的应用。这
标志着流体流动的湍动程度。
4.应用柏努利方程式解题要点
1)作图与确定衡算范围 根据题意画出流动系统的示意图,并指明流体的流
动方向。定出上、下游截面,以明确流动系统的 衡算范围;
2)正确选取截面;保证未知量在截面或截面之间
3)选取基准水平面;确定两截面上的压强,并要求 压强的表示方法一致;
4)按照单位一致的原则,确定有关物理量的单位。
• 二者的交点M称为泵在该管路上的工作点。意味着它所对 应的流量和压头,既能满足管路系统的要求,又能为离
• 心泵所提供,即 Q Qe,H He 。
• 换言之,M点反映了某离心泵与某一特定管路相连接时的 运转情况。离心泵只能在这一点工作。
3.Re的物理意义 Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系,
果流体没有粘性,就不会润湿壁面,也没有内磨擦力的存在, 亦无边界了。
2.两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等。所以雷诺数又 称作 。
• 答案:相似准数
3. 用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持 两容器的液面高度不变,当关小输送管道 的阀门后,管道的总阻力将____。
• 答案:不变
• 分析:在两个液面间列柏努力方程式,因 位能、静压能和动能均不变化,所以管道 总损失不变;阀门开度减小后,导致局部 阻力增大,水量减小,直管阻力减小,总 阻力不变化。
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