化工原理：第一章流體力學資料

1、流體輸送試題一、填空題1流體的密度是指_ ，其單位為 _。單位體積流體所具有的質(zhì)量， kg / m3220時苯的密度為 880kg/m 3，甲苯的密度為866kg/m3 ，則含苯40%（質(zhì)量）苯、甲苯溶液的密度為 _。 871.55 kg / m33101.3kap、20時空氣的密度為_ 。 1.206 kg / m341atm _kpa _mmHg _mH2O。 101.3 ， 760 ， 10.33 。5流體的粘度是描述流體_性能的物理量，一般用符號_表示；流體的粘度越大，流動時阻力損失_ 。 流動， ，越大。6流體的流動形態(tài)有_ 和 _ 兩種，可用 _判斷。 層流，湍流，雷諾數(shù) Re。7

2、流體阻力產(chǎn)生的根本原因是_，而 _與 _是產(chǎn)生流體阻力的外因。 流體本身的粘性，流動型態(tài)，管路條件8 減小流體阻力的途徑為_ ； _ ；_ ；_ 等。減少不必要的管件；適當放大管徑；加入一些添加劑以減小流體的粘度；給管子穿襯衣將粗糙管變成光滑管。9 108 4mm的無縫鋼管，其實際外徑為_mm，內(nèi)徑為 _mm。108mm ,100mm10管路防腐要涂油漆，一般油漆的顏色與物料的性質(zhì)、用途有關(guān)。那么紅色管為_；黃色管為 _ ；綠色管為 _ 。主要物料管， 危險品管，水管。11離心泵的構(gòu)造主要包括_和_組成的旋轉(zhuǎn)部件以及_和 _組成的固定部件。 葉輪，泵軸，泵殼，軸封12離心泵的流量調(diào)節(jié)方法有_

3、和_ ，一般在生產(chǎn)中采用 _ ，在需要長期改變流量時采用_ 。改變管路特性曲線，改變泵的特性曲線，改變管路特性曲線，改變泵的特性曲線。13離心泵開車時，泵空轉(zhuǎn)、吸不上液體、進口處真空度低，此時泵發(fā)生了_ 現(xiàn)象，其原因可能是 _ 或_ 。 氣縛，沒有灌泵，軸封不嚴密。114離心泵運轉(zhuǎn)時，泵振動大、噪音大、出口處壓力低、流量下降，此時泵發(fā)生了_現(xiàn)象，其原因可能是 _ ，_ ，_ 。氣蝕現(xiàn)象，安裝高度過高，吸入管路阻力太大，被輸送流體溫度過高。15離心泵的主要類型有_、_、_ 、 _ 等。清水泵，油泵，雜質(zhì)泵，液下泵。二、選擇題 （單選）1有一串聯(lián)管道，分別由管徑為d1 與 d2 的兩管段串接而成。

4、d1 d2。其流體穩(wěn)定流過該管道。今確知 d1 管段內(nèi)流體呈層流。請斷定流體在d2 管段內(nèi)的流型為 ()。 CA 湍流；B過渡流；C層流；D須計算確定。2流體流過兩個并聯(lián)管路管1 和 2，兩管內(nèi)均呈滯流。兩管的管長L1L 2、管內(nèi)徑 d1 2d2，則體積流量 q2/q1 為 ()。 DA 1/2；B1/4 ；C 1/8；D 1/16。3有兩種關(guān)于粘性的說法：()A無論是靜止的流體還是運動的流體都具有粘性。粘性只有在流體運動時才會表現(xiàn)出來。A 這兩種說法都對B 第一種說法對，第二種說法不對C這兩種說法都不對D 第二種說法對，第一種說法不對-1的流速在 ?35 mm 2.5 mm 鋼管中流動，水的

5、粘度為110-3Pa s，密度為-3，4水以 2 m s1000 kg m其流動類型為 ()。 BA 層流；B 湍流；C過渡流；D無法確定。5裝在某設備進口處的真空表讀數(shù)為50 kPa，出口壓力表的讀數(shù)為100kPa，此設備進出口之間的絕對壓強差為 ( )kPa。AA 150；B50；C 75；D 25。6在不同條件下測定直管湍流和完全湍流區(qū)的 Re 關(guān)系數(shù)據(jù)， 必須在 ()時，數(shù)據(jù)點才會落在同一曲線上。 BA 實驗物料的物性、 完全相同；B 管壁相對粗糙度相等；C管子的直徑相等；D 管子的長度相等。7某設備上真空表讀數(shù)為0.09MPa，若當?shù)卮髿鈮簭姙?.1MPa ，則設備內(nèi)絕對壓強為()。

6、BA 101.33 kPa；B 10 kPa；C 0.91 kPa；D 90 kPa。8層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是()。 AA 層流無徑向脈動，湍流有徑向脈動；B 湍流 Re層流 Re；C湍流流速大于層流流速；D速度分布不同。9流體在圓直管內(nèi)流動，滯流時摩擦系數(shù)正比于 ()。 (u 為流速 ) CA u2 ；B u ；C u-1 ；D u-2 。10判斷流體流動類型的準數(shù)為() 。AA Re 數(shù)；B Nu 數(shù)；CPr 數(shù)；D Fr 數(shù)。11牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體應呈()。 C2A 過渡型流動；B湍流流動；C層流流動；D 靜止狀態(tài)。12某液體在一等徑直管中穩(wěn)態(tài)流動，若體積流量不變，管內(nèi)

7、徑減小為原來的一半，假定管內(nèi)的相對粗糙度不變，當處于完全湍流 (阻力平方區(qū) )時，流動阻力變?yōu)樵瓉淼摹?( )DA4 倍；B 8倍；C 16 倍；D 32 倍。13有一臺離心泵，當轉(zhuǎn)速為n1 時，所耗的軸功率為1.5 kW ，排液量為20 m3h-1 ，當轉(zhuǎn)速調(diào)到n2 時，排液量降為18 m3h-1 。若泵的效率不改變，此時泵所耗的功率為。( )CA 1.35 kW ；B 1.22 kW ；C 1.09 kW ；D 1.15 kW 。14在一水平變徑管路中，在小管截面A 和大管截面 B 連接一 U 型壓差計，當流體流過該管時，壓差計讀數(shù) R 值反映 ( )。 AA A 、 B 兩截面間的壓強差

8、；C A 、B 兩截面間動壓頭變化；B A 、 B 兩截面間的流動阻力；突然擴大或縮小的局部阻力。15下列說法正確的是()D液體是不可壓縮的，固稱之為不可壓縮流體B除實測外，流體的密度數(shù)據(jù)只能從有關(guān)手冊中查取C液體的相對密度是該液體與相同狀況下純水密度的比值D對氣體和大多數(shù)液體而言，溫度升高其密度下降16真空度與絕對壓力的關(guān)系()CA 真空度越高, 絕對壓力也越高B真空度相同, 絕對壓力也相同C絕對壓力低于大氣壓時,測壓儀表上的讀數(shù)為真空度D真空度為零時,絕對壓力為1atm17 當?shù)卮髿鈮簽?atm，若某生產(chǎn)設備上真空表讀數(shù)為10mmHg 時（） DA. 表壓為 102 kPaB.表壓為 75

9、0mmHgC.絕壓為 10mmHgD. 絕壓為 10.2mH2O18 關(guān)于黏性和黏度的敘述錯誤的是（） C靜止的流體和流動的流體都具有黏性黏度是衡量流體黏性大小的物理量流體的黏度隨溫度的升高而減小壓力改變對液體黏度的影響很小， 可以忽略， 不很高的壓力對氣體黏度的影響也可以忽略19流體作穩(wěn)定流動時()。 BA 任一截面處的流速相等B 任一截面處的質(zhì)量流量相等C同一截面的密度隨時間變化D. 質(zhì)量流量不隨位置和時間的變化20當管中的液體形成穩(wěn)定流動時，已知d2=2d1，則 ()。 AA. u 1=4u 2B.u 2=4u 1C.u 2=2u1D.u 1=2u 221下列不屬于 U 形壓力計組成的是

10、 ()CA. U 形玻璃管B. 指示液C. 連接測壓點的膠管D. 讀數(shù)標尺22關(guān)于 U 形管壓差計的指示液，下列說法錯誤的是（）C指示液與被測流體不互溶。指示液不能與被測流體發(fā)生化學反應。指示液的密度一定要比被測流體大指示液最好帶一些顏色，方便讀數(shù)。23下列說法正確的是() B3流體的流動型態(tài)有層流、過度流和湍流三種B湍流與滯流的本質(zhì)區(qū)別是流體質(zhì)點有無作徑向運動C流體在管內(nèi)流動時，湍流和滯流不可能同時存在D直管阻力與局部阻力均與流體的動能成正比例關(guān)系24某溫度下，密度為1000kg/m 3，粘度為 1cP(1cP=1mPas)的水在內(nèi)徑為114mm 的直流管內(nèi)流動，流速為1m/s,則管內(nèi)的流動

11、類型為()AA. 湍流B. 過渡流C. 滯流D.無法判斷25流體在直管內(nèi)作湍流流動時，若管徑和長度都不變，且認為 不變，若流速為原來的2 倍，則阻力為原來的()倍。 D11A.4B.2C.2D.426不能減少流體阻力的措施是() CA. 減短管路，減少管件、閥門B. 放大管徑C. 增大流速D. 加入某些藥物，以減少旋渦27.能自動間歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是() DA. 安全閥B. 減壓閥C. 止回閥D. 疏水閥28符合化工管路的布置原則的是()A各種管線成列平行，盡量走直線B平行管路垂直排列時，冷的在上，熱的在下C并列管路上的管件和閥門應集中安裝D一般采用暗線安裝29流體在圓形直管中流動

12、時，若其已進入阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù) 與雷諾數(shù) Re 的關(guān)系為 ( )ARe增加， 增大 B Re增加， 減小CRe增加， 基本上不變 D Re增加， 先增加大后減小30滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是()。A湍流流速大于滯流流速B 滯流時 Re 數(shù)小于湍流時 Re 數(shù)C流道截面大時為湍流，截面小的為滯流D 滯流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動三、判斷題 （對打，錯打 ）1流體的比重是密度的倒數(shù)。（） 2壓力的單位也可用流體的液柱高度來表示。（） 3國際單位制中表示壓力的單位為大氣壓即atm。（） 4流體的流速是指單位時間流體質(zhì)點流過的距離，化工計算中一般用管路截面上的平均流速，通過體積流量除以流通截面積得

13、到。（） 5流體的粘度是表示流體流動性能的一個物理量，粘度越大的流體， 同樣的流速下阻力損失越大。（） 6流體的粘度是流體的動力學性質(zhì)，靜止時粘度為0。（） 47U 形管壓差計中指示液密度必須大于被測流體的密度。（） 8流體的流動型態(tài)有三種，即層流、過渡流和湍流。（） 9雷諾數(shù) Re 是一個描述流體流動型態(tài)的無因次數(shù)群，只要各參數(shù)用同一單位制的數(shù)值代入，其計算結(jié)果都是一樣的。（） 10、 ReduRe 也增大。（） ，所以，當管路中流量不變時，管徑增大11、內(nèi)摩擦力是產(chǎn)生流體阻力的根本原因。（） 12、摩擦系數(shù)隨 Re 的增大而增大。（） 64（） 13.管路中流體呈層流流動時，其摩擦系數(shù)Re

14、14.水平平行管路垂直排列時，冷的在上，熱的在下。（） 15.離心泵上銘牌注明的性能參數(shù)是軸功率最大時的參數(shù)。（） 四、簡答題看圖回答如下問題：閥門關(guān)閉時，兩個測壓點上的讀數(shù)哪個大？閥門打開時，兩測壓點上讀數(shù)哪個大？流量哪個大？流速哪個大？答：一樣大；B 點大，一樣大，A 點大。2.理想流體在圖示的水平管段中流動，問；體積流量qA 和 qB哪個大？流速uA和 uB 哪個大？靜壓頭pA 和 pB 哪個大？分別說出為什么？gg答：一樣大，根據(jù)穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程usAusB ，由于水的密度相等，所以兩截面5上的體積流量一樣大；流速 A 點大，還是根據(jù)穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程usAusB ，因為SASB

15、 ，所以 uAu B ；pB 大，根據(jù)理想流體的柏努利方程式（略），水平 zAzB 、gu A2uB2pApB。2g2g所以gg靜止的流體有粘度嗎？溫度對流體粘度影響如何？答：有，但沒有表現(xiàn)；液體的粘度隨溫度的升高而降低，氣體的粘度隨溫度的升高而升高，4、流體的流動型態(tài)有哪兩種？如何來判斷流體的流動型態(tài)？影響流動型態(tài)的因素有哪些？答：流體的流動型態(tài)有層流和湍流；用 Re 來判定， Re 小于等于 2000 為層流， Re 大于 4000 為湍流；影響流動型態(tài)的因素主要有管徑、流速及流體的密度和粘度。5、非圓形管路當量直徑的概念與表達式？流通截面答：當量直徑等于4 倍的水力半徑，表達式為： d

16、e4潤濕周邊6、流體在直管中作層流流動，流量不變時，管徑增大一倍，流體阻力發(fā)生什么樣的變化？（寫出運算過程）2qv答：阻力減小 16 倍。根據(jù)阻力計算式：64ld21hf4得 hfd4 ，所以q vd2gd24 dh f 244d111h f 1d22167、流體在管路中作層流流動時，其流速分布情況如何（定性畫出分布曲線）？寫出平均流速與最大流速之間的關(guān)系式？答：流體在管路中作層流流動時，管道截面上流速分布為拋物線（曲線略）， u1 umax28、試述減小流體阻力的途徑？答：縮短直管長度、減少不必要的管件，適當放大管徑，加入一些添加劑以減小流體粘度，減小管路的相對粗糙度。9、離心泵的主要構(gòu)件有

17、哪些？6答：主要有葉輪、泵殼以及底閥、軸封、密封環(huán)等輔助裝置組成。10、離心泵串、并聯(lián)操作的目的是什么？答：串聯(lián)操作主要為了提高壓頭；并聯(lián)操作主要是為了增大流量。11、離心泵調(diào)節(jié)流量的方法有哪幾種？如何調(diào)節(jié)？分別用于什么情況？答：主要有兩種：一是改變管路特性曲線，即調(diào)節(jié)離心泵出口閥開度，稱為節(jié)流調(diào)節(jié)法，一般生產(chǎn)中改變流量大小都用此法；二是改變泵的特性曲線，即改變泵內(nèi)葉輪直徑或改變泵的轉(zhuǎn)速，一般用于需長期變更流量的場合。12、圖示離心泵操作裝置中，有哪些錯誤？請指出并說時原因。答：吸入管路上不應裝閥門，安裝高度過高，吸入管路直徑不能小于出口管路直徑，以上三點都有可能造成氣蝕現(xiàn)象；無底閥，不能灌泵

18、，會形成氣縛現(xiàn)象。13、什么是離心泵的氣縛現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵空轉(zhuǎn)，吸不上流體。原因：泵內(nèi)有空氣。一是沒灌泵或沒灌滿；二是可能軸封不嚴密。14、什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵振動大，噪音大，流量與揚程下降，泵殼和葉輪金屬離子被剝落。原因：葉輪旋轉(zhuǎn)中心負壓太大。一是泵的安裝高度可能過高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被輸送流體的溫度過高。五、計算題1. 苯和甲苯的混合蒸氣可視為理想氣體，其中含苯0.60 （體積分數(shù)） 。試求 30、 102 10 3Pa絕對壓強下該混合蒸氣的平均密度?解： M均xi M i 0.6780.492 83.6kg / kmolpM 均10283.63.385kg / m3RT308.31427372. 常溫下苯的密度為879 kg / m3 ，甲苯的密度為866 kg / m3 ，試求濃度為 40%（質(zhì)量）苯、甲苯溶液的平均密謀？答：1X W 1XW 20.40.60.001148879866123、某離心泵輸送清水流量為16.8m3/h 時，壓頭為18