新乡学院 2013 ― 2014 学年度第二学期《 化工原理 》期中试卷课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：2012级制药工程专业 考试形式：开卷 考试时间：110 分钟1.液柱压差计是基于流体静力学原理的测压装置，用U 形管压差计测压时，若一端与大气相通，则读数R 表示的是 表压 或 真空度 。

2. 若离心泵入口真空表读数为700mmHg ，当地大气压为760 mmHg，则输送42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa ）泵内 会 发生汽蚀现象。

（会，不会）3.牛顿粘性定律的表达式为dydu A F μ=，该式应用条件是 牛顿型 流体作层流 流动。

4.一转子流量计，当通过水流量为1 m 3/h 时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa ，当流量增大为2 m 3/h 时，相应的压强降 20Pa 。

5.往复压缩机的实际工作循环包括：压缩、排气、 余隙膨胀 、 吸气 四个过程。

6.启动时需要关闭出口阀门的液体输送泵是 离心泵 。

7.离心泵说明书中所标的汽蚀余量越大，说明其抗汽蚀能力 不 好 。

8.安装在管路上的离心泵，其他条件不变，所送液体温度降低，泵发生汽蚀的可能性 降低 ，若供液槽液面上方的压强降低，泵发生汽蚀的可能性 增大 ；若所送液体密度增大，泵发生汽蚀的可能性 增大 。

9.由三支管组成的并联管路，各支管的管长和摩擦系数相等，管径比为1：2：3，则三支管的流量比为243:32:1。

10.已知某油品在圆管中定态流动，其Re =1000。

已测得管中心处的点速度为0.5m/s ， 则此管截面上的平均速度为 0.25 m/s 。

若油品流量增加一倍，则通过每米直管的压头损失为原损失的 2 倍。

11.往复泵流量调节的方法有： 旁路调节 、 调节往复频率 。

12.当要求气体的压缩比21p p ≥8≥ 时，宜采用多级压缩。

13.两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n 1时，泵流量q V1=100l/s ，扬程He 1=16m ，转速为n 2时，q V2 =120l/s ，扬程He 2=20m ，则管路特性方程为 H=7+909q v 2 。

14.在离心泵的运转过程中， 泵轴 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 蜗壳 则是将动能转变为静压能的部件。

15.用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B ，若B 变为100kPa （真空度）的密闭容器，则泵流量将 增大 ，压头 减小 。

16.能够起放大作用的压差计有 双液微差计 、 倒U 压差计 及倾斜压差计。

17.用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m 3但其他物性与水相同的溶液，则流量 不变 ，扬程 不变 ，功率 增大 。

（增大，不变，减小，不能确定）1.利用因次分析法的目的在于 A 。

A.减少实验工作量B.增加实验结果的可靠性C.建立数学表达式D.避免出现因次错误 2.牛顿流体在管内作层流流动，流体层之间的剪应力在 B 。

A.管中心最大 B.管壁处最大一、（每空1分，共30分）二、选择题（每题1分，共20分）院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________…….……………………….密…………………封…………………线…………………………C.管中处处相等D.管壁处最小3.流体通过离心泵所获得的能量主要表现为 B 。

A.动能增加B.静压能增加C.位能增加D.流量增大4.用离心泵把地下贮槽中的液体送入高位槽，完好的离心泵却无法泵送液体，可能导致故障的原因是 C 。

A.贮槽内液面上升B.液体温度下降C.吸入管堵塞D.容器内压强升高5.在阻力平方区（完全湍流区）时，粗糙管的摩擦系数值__C_。

A.与光滑管一样B.只取决于ReC.只取决于相对粗糙度D.与粗糙度无关6.离心泵工作时，通过改变出口阀的开度调节流量，其本质是B 。

A.改变泵的工作特性曲线B.改变管路的特性曲线C.改变泵的扬程D.调节泵的功率7.离心通风机的风压是指_D__。

A.静压头与升举高度之和B.动风压C.静风压D.动风压与静风压之和8.已知泵的特性方程He=20-2q V2，管路特性方程H=10+8q V2，式中流量单位为m3/min。

现要求两台相同型号的泵组合操作后使流量为1.6 m3/min，下列结论中 D 正确。

A.串联B.并联C.串、并联均可D.无法满足要求9.如上右图，若水槽液位不变，在阀门打开后，①、②、③截面的流体总机械能的关系为 B 。

（忽略截面1到截面2的阻力损失）A. ①=②=③B.①=②>③C.①>②=③D.不能确定10.如下图所示，从操作角度看，以下离心泵哪种安装方式合适 D 。

11.理想气体的压力降低一倍，气体的密度： C. 。

A.增大一倍B.不变C.减小一倍D.增大两倍12.流体在管内呈湍流流动时 B 。

A.Re≥2000B. Re>4000C. 2000<Re<4000D. Re>300013.离心泵的性能曲线中的H－Q线是在 C 情况下测定的。

A.效率一定；B.功率一定；C.转速一定；D.管路（ｌ＋∑ｌe）一定。

14.水平串联的两直管道1、2，已知管径d1=0.5d2，液体在管道1中的雷偌数为1800，管道1长100米，测得某液体经管道1的压降为0.64m液柱，流经管道2的压降为64mm液柱，则管道2的长度为： D 。

A. 80mB.100 mC.140 mD.160 m15.离心泵停车时要 A 。

A.先关出口阀门后断电B.先断电后关出口阀门C.先关出口阀门先断电均可D.视情况而定16.若单位质量液体在管路中阻力损失以fh∑表示，单位重量液体在管路中阻力损失以fH∑表示，则： CA.fh∑<fH∑B.fh∑=fH∑C.fh∑=fH∑g D.g fh∑=fH∑17.往复泵适用于 C 。

A.大流量且要求流量特别均匀的场合B.介质腐蚀性特别强的场合C.流量较小、压头较高的场合D.投资较小的场合18.水在一定内径的圆管内稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温下降时，雷诺数将 B 。

A. 变大B. 变小C. 不变D.不确定19.在用离心泵将水池的水抽到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致： A 。

A.送水量增加，泵的轴功率增大B.送水量减小，泵的轴功率增大C.送水量增加，泵的轴功率下降D.送水量减小，泵的轴功率减小 20.离心通风的型号是根据 B 选取的。

A.（流量、扬程）B.（进口状态的风量，实验条件下的风压）C.（进口状态的风量，操作条件下的风压）D.（出口状态的风量，实验条件下的风压）1.如图输水系统，已知管内径d=50mm ，在阀门全开时，输水系统的总长50m （包括全部局部阻力当量长度），λ取0.03。

两槽均通大气，泵的性能曲线，在流量为336/15/m h m h -范围内可用下式0.818.920.82H Q =-，此处H[m]，Q[m 3/h]。

（13分）（1）写出管路特性方程。

（5分）（2）如果要求流量为10m 3/h ，单位重量水需加外功多少？此泵能否完成任务？（5分） （3）如要求输液量减至7m 3/h （关小阀门），泵的功率减少百分之多少？（3分）解：（1） 2,0306.010hVq H e +=（2）当流量为10m 3/h ，单位重量水需加外功m q H h V 06.13100306.0100306.01022,=⨯+=+= 此时泵提供的能量为： m H 746.131082.0-92.188.0=⨯=泵此泵可以完成任务。

（3）泵的功率为：ηρgHq P v =当输液量减至7m 3/h ，泵提供的能量为：m H 03.15782.0-92.188.0=⨯=泵泵的功率减少：%5.2310746.13703.15-1-1-=⨯⨯==原新原新原P P P P P2．Ф108 *4的热轧无缝钢管将经沉淀处理后的河水引入一贮水池，最大输水量为60m 3/h ，正常输水量为50m 3/h ，池中最高水位高于河水面15m ，泵中心（吸入口处）高出水面2.0 m ，管路总长为140 m ，其中吸入管路总长为30m （均包括局部阻力当量长度在内），钢管的绝对粗糙度取为0.4 mm 。

河水冬天温度为10℃，夏季为25℃，当地大气压为98kPa 。

试选一台合适的离心泵。

（17分）解：（1）在河水液面和贮水池之间列机械能衡算式： 则完成输送任务管路所需要的能量为：为湍流，三、计算题（共30分）2,22,25010.03()0.0320.05236004e V h f V h l l q u H q d d g g λπ⎛⎫+==⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⨯⨯∑∑22e fp u H Z H g gρ∆∆=∆+++∑1500e fH H =+++∑222140601()342.70.120.1236004e f l l u H d g g λλλπ⎛⎫+==⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⨯⨯∑∑51.6510e du R ρμ==⨯0.04ed=查摩察系数图的则： 由扬程24.6m 和流量60m 3/h 查附录得泵的型号：IS80-65-160 汽蚀余量为3.0m 。

（2）核算安装高度：实际安装高度为2m ，不会发生气蚀。

如图，槽中水面维持一定高度，水从一等径管内流出。

如阀门关闭，A 点与B 点的压强是否相等？为什么？ 若阀门开启，水由管内流出，开启时A 点的压强与关闭时A 点的压强是否相等？阀门开启后A 、B 点的压强是否相等？解：（1）如阀门关闭，流体静止，则A 点与B 点的压强可根据流体静力学方程计算可得：B 点比A 点的压强大。

（2）若阀门开启，水由管内流出，在截面1与截面A 之间列机械能衡算式：所以开启时A 点的压强小于关闭时A 点的压强。

（3）阀门开启后：在截面1与截面A 之间列机械能衡算式：在截面1与截面B 之间列机械能衡算式：比较上面式子得：所以阀门开启后A 、B 点的压强存在三种可能，相等或大于、小于。

1.简述离心泵的工作原理。

四、分析题（每题1分，共12分）五、简答题（每题8分，共8分）0.028λ=15342.70.02824.6e H m=+⨯=32,01(98 1.266)1030 2.12() 3.50.028 4.4310000.12a v g r f p p H NPSH H mg g g ρ---⨯=--=--⨯⨯=⨯212A A f Au gH p p h ρρρ-+=++∑大2A u gH p p h ρρρ+=++∑21()2B B f Bu g H h p p h ρρρ-++=++∑大A Bu u =11()B A f B A gh p p h h ρρ--=-+-∑∑。