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化工原理试题及答案 华东理工大学

一、填空(1)定态是指全部过程参数。

流体的连续性假定指______________________________________ 。

(2)层流与湍流的本质区别在于。

直管阻力损失体现在。

(3)液体的黏度随温度升高而,气体的黏度随温度降低而。

常温下水的黏度 Pa•s,空气的黏度 Pa•s。

(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。

(5)离心泵采用后弯叶片是因为,为防止,离心泵在启动时必须先灌泵。

比孔板流量(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。

(大、计的孔流系数CO小)=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d2流速为______ m/s,此值是根据方程而得。

(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程,轴功率,泵入口处的真空度。

(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括曲线,____ 曲线和曲线。

这些曲线表示在一定下,输送某种特定的液体时泵的性能。

选用离心泵时,先根据确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。

(10)旋桨式搅拌器的特点是;涡轮式搅拌器的特点是。

(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于,而小尺度的混合均匀主要来源于。

强化液流湍动的措施有___________ 、和。

(12)边界层是指________________ 的区域。

边界层分离的后果是。

(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。

根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、流体和_____ ___流体。

二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值。

(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于。

(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时。

(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C) BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D) BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于。

(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;(B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合;(D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA =100mm,DB=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。

试求:① A、B两点的压差为多少Pa?② A、B管段的阻力损失为多少J/kg?③若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A、B 两点压强差如何变化?四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。

管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v2 (式中q v– m3/s, H e-m)。

试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?五、如图所示,槽内水位恒定。

槽的底部与内径为100mm的水平管连接。

当A 阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。

(1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。

(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m3/h? B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数不随时间变化。

流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。

(2)层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。

直管阻力损失体现在总势能的降低。

(3)液体的黏度随温度升高而降低,气体的黏度随温度降低而降低。

常温下水的黏度0.001 Pa•s,空气的黏度 1.81×10-5 Pa•s。

(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。

(5)离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失,提高泵效率,为防止气缚现象,离心泵在启动时必须先灌泵。

比孔板流量(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV大,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的小。

(大、计的孔流系数CO小)=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d2流速为__2.8 m/s,此值是根据质量守恒方程而得。

(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程变大,轴功率变小,泵入口处的真空度变小。

(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括H~qv曲线,Pa~qv曲线和η~qv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。

选用离心泵时,先根据液体性质和操作条件确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程 __要求确定泵的型号。

(10)旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头;涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。

(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于总体流动,而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。

强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。

(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。

边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。

(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。

根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。

二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。

(A )与光滑管一样; (B )只取决于相对粗糙度(C )只取决于雷诺数; (D )与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于 C 。

(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定;(3)当管路特性曲线表示为:H=A+Bq V 2时 B 。

(A) A 只包括单位重量流体需增加的位能;(B) A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C) Bq V 2代表管路系统的局部阻力损失;(D) Bq V 2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于 B 。

(A )大流量且流量要求特别均匀的场合;(B )流量较小,扬程较高的场合;(C )介质腐蚀性特别强的场合;(D )投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm ,D B =240mm ,水流量为2m 3/min ,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数为R=20mm ,指示剂为水银,A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m 。

试求:① A 、B 两点的压差为多少Pa ?② A 、B 管段的阻力损失为多少J/kg ?③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A 、B 两点压强差如何变化?三、解答:①p A -(p B +ρgh)=R(ρi -ρ)ga i B A p gh g R p p 542081.9]10003.0)100013600(02.0[)(=⨯⨯+-⨯=+-=-ρρρ ②∵P A >P B ,u A >u B ,∴A 流向B ,f B B B A A A h u gh p u gh p +++=++222121ρρ s m u A /25.41.0785.060/22=⨯=,s m u B /737.024.0785.060/22=⨯= 222B A B A f u u gh p p h -+--=ρ2737.025.481.93.010*******2-+⨯-==11.2J/kg ③因2)(22B A f BA i u u h gR --=-=-ρρρρP P ,R 与角度无关,与h 无关,水平放置后,压差计读数不变水平放置后,p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh ,压差变小四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为 0.1013MPa (表),输水管路如图所示。

管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m 3/s, H e -m)。

试问:(1)管路的流量为多少m 3/h ?(2)泵的有效功率为多少kW ?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N ?四、解答:①②③五、如图所示,槽内水位恒定。

槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。

当A 阀关闭时,测得R=600mm ,h=1500mm 。

(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm ,h=1400mm ,此时水管中的流量为多 少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。

(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d ,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)五、解答:①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z 1+h)ρg=R ρ汞g2)(22B A f B A i u u h gR --=-=-ρρρρP P ②一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。

流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。

(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。

直管阻力损失体现在 总势能的降低 。

(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。

常温下水的黏度 0.001 Pa •s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa •s 。

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