化工原理試題及答案華東理工大學(xué)

一、填空(1)定態(tài)是指全部過(guò)程參數(shù)。流體的連續(xù)性假定指(1)定態(tài)是指全部過(guò)程參數(shù)。流體的連續(xù)性假定指2)層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在。直管阻力損失表達(dá)(3)液體的黏度隨溫度升高而III，氣體的黏度隨溫度降低III常溫下水的黏度IIIPa?(3)液體的黏度隨溫度升高而III，氣體的黏度隨溫度降低III常溫下水的黏度IIIPa?s，空氣的黏度Pa?So(4)水在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是m/s,壓強(qiáng)較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是m/so⑸離心泵采用后彎葉片是因?yàn)闉榉乐?，離心泵在啟動(dòng)時(shí)必須先灌泵。為防止，離心泵在啟動(dòng)時(shí)必須先灌泵。⑹當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時(shí)，文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)cv比孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)co，文丘里流量計(jì)的能量損失比孔板流量計(jì)的。(大、小)板流量計(jì)的。(大、小)如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為d1=45mm,液體在大管內(nèi)流速為0.5m/s,小管內(nèi)徑為d2=19mm,從1-1到2-2截面的阻力損失為15J/kg,失為15J/kg,則2-2截面處的流速為m/s,此值是根據(jù)方程而得。（8） 操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚(yáng)程,軸功率,泵入口處的真空度。（變大，不變，變?。?） 離心泵的特性曲線通常包括曲線，—曲線與曲線。這些曲線表示在一定下，輸送某種特定的液體時(shí)泵的性能。選用離心泵時(shí)，先根據(jù)確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對(duì)泵提出的求確定泵的型號(hào)。（10） 旋槳式攪拌器的特點(diǎn)是；渦輪式攪拌器的特點(diǎn)是。（11） 從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來(lái)源于，而小尺度的混合均勻主要來(lái)源于。強(qiáng)化液流湍動(dòng)的措施有 與。（12 ）邊界層是指的區(qū)域。邊界層分離的后果是。（13）非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與有關(guān)。根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為流體、流體與___流體。二、選擇題：⑴在高度湍流（阻力平方）區(qū)時(shí),粗糙管的摩擦系數(shù)入值（A）與光滑管一樣;（A）與光滑管一樣;（B）只取決于相對(duì)粗糙度（6只取決于雷諾數(shù)； （D）與粗糙度無(wú)關(guān);（2）如圖所示，管中的水處于（A）靜止;（B）向上流動(dòng);（A）靜止;（B）向上流動(dòng);（C）向下流動(dòng);（D）不一定;（3）當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時(shí)（A） A只包括單位重量流體需增加的位能；（B） A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能;（C） BqV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；（D） BqV2代表單位重量流體需增加的動(dòng)能;（4）往復(fù)泵適用于 。（A）大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合;（B）流量較小，揚(yáng)程較高的場(chǎng)合;（6介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合;（D）投資較小的場(chǎng)合;三、計(jì)算題如圖所示，水通過(guò)傾斜變徑管段（A-B），已知DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計(jì)，其讀數(shù)為R=20mm，指示劑為水銀，A、B兩點(diǎn)間的垂直距離為h=0?3m。試求：①A、B兩點(diǎn)的壓差為多少Pa?②A、B管段的阻力損失為多少J/kg?③若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計(jì)讀數(shù)及A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差如何變化?四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為0.1013MPa（表），輸水管路如圖所示。管長(zhǎng)為110m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)入為0?02。泵的特性方程為：耳=23-1.43X105qv2（式中氣-m3/s,He-m）。試問(wèn):⑴管路的流量為多少m3/h?⑵泵的有效功率為多少kW?⑶若關(guān)小出口閥門使流量減少10%,則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N?五、如圖所示，槽內(nèi)水位恒定。槽的底部與內(nèi)徑為100mm的水平管連接。當(dāng)A閥關(guān)閉時(shí)，測(cè)得R=600mm,h=1500mm。（1）當(dāng)A閥部分開啟時(shí)，測(cè)得R=400mm,h=1400mm,此時(shí)水管中的流量為多少m3/h?已知A=0.02，管子入口處Z=0?5。（2）當(dāng)A閥全部開啟時(shí)，A閥的當(dāng)量長(zhǎng)度le=15d,A=0.02,則水管中流量為多少m3/h?B點(diǎn)壓強(qiáng)應(yīng)為多少Pa（表）？讀數(shù)R為多少？（U形管測(cè)壓計(jì)為等直徑玻璃管，指示劑為汞）

二、三章綜合練習(xí)一、填空定態(tài)是指全部過(guò)程參數(shù)不隨時(shí)間變化。流體的連續(xù)性假定指流體是由無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成，彼此間沒(méi)有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)⑵層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點(diǎn)是否存在脈動(dòng)性。直管阻力損失表達(dá)在總勢(shì)能的降低(3)液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而IIIIII(3)液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而IIIIIIIII常溫下水的黏度0.001Pa?s,空氣的黏度1.81X10-5 Pa?SoIII⑷水在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是1~3 m/s，壓強(qiáng)較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是—15~25m/so離心泵采用后彎葉片是因?yàn)闇p少能量損失，提高泵效率,為防止氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動(dòng)時(shí)必須先灌泵。⑹當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時(shí)，文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)cv比孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)co大，文丘里流量計(jì)的能量損失比孔板流量計(jì)的小。(大、小)(7)如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為d1=45mm,液體在大管內(nèi)流速為0.5m/s,小管內(nèi)徑為d2=19mm,從1-1到2-2截面的阻力損失為15J/kg,則2-2截面處的流速為_2.8m/s,此＜是根據(jù)質(zhì)量守恒方程而得。

⑻操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚(yáng)程變大,軸功率變小，泵入口處的真空度變小。(變大，不變，變小)離心泵的特性曲線通常包括H~qv曲線，Pa~qv曲線與n~qv曲線。這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速 下，輸送某種特定的液體時(shí)泵的性能。選用離心泵時(shí)，先根據(jù)液體性質(zhì)與操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對(duì)泵提出的流量與―揚(yáng)程—要求確定泵的型號(hào)。旋槳式攪拌器的特點(diǎn)是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點(diǎn)是小流量、高壓頭從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來(lái)源于總體流動(dòng),而小尺度的混合均勻主要來(lái)源于強(qiáng)剪切或高度湍動(dòng)。強(qiáng)化液流湍動(dòng)的措施有_提高轉(zhuǎn)速加擋板與裝導(dǎo)流筒動(dòng)的措施有_提高轉(zhuǎn)速加擋板與裝導(dǎo)流筒邊界層是指__流動(dòng)流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與du/dy有關(guān)。根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性流體、假塑性流體與—漲塑性__流體。二、選擇題:⑴在高度湍流(阻力平方)區(qū)時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)入值B。(A)與光滑管一樣;(A)與光滑管一樣;(B)只取決于相對(duì)粗糙度(6只取決于雷諾數(shù)； (D)與粗糙度無(wú)關(guān);如圖所示，管中的水處于C

(A)靜止;不一定；(A)靜止;不一定；(B)向上流動(dòng)；(C)向下流動(dòng);(D)當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時(shí)B(A)A只包括單位重量流體需增加的位能；A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能;BqV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；BqV2代表單位重量流體需增加的動(dòng)能;往復(fù)泵適用于B。大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合;流量較小，揚(yáng)程較高的場(chǎng)合;介M腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合；投資較小的場(chǎng)合；三、計(jì)算題如圖所示，水通過(guò)傾斜變徑管段(A-B)，已知DA=100rnrn，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計(jì)，其讀數(shù)為R=20mm，指示劑為水銀，A、B兩點(diǎn)間的垂直距離為h=0?3m。試求：①A、B兩點(diǎn)的壓差為多少Pa?②A、B管段的阻力損失為多少J/kg?③若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計(jì)讀數(shù)及A>B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差如何變化？三、解答：①PA-(PB+Pgh)=R(pi-p)g②..?PA>PB，ua>ub，.??A流向B,h=3Pb-gh+UUU!=5420-0.3x9.81+4?252一0?7372=11.2J/kgfp 2 1000 2③因敬p^"P)g=氣;P=h廣uA；U,R與角度無(wú)關(guān)，與h無(wú)關(guān)，水平放置后，壓差計(jì)讀數(shù)不變水平放置后，p’A-P’B=PA-PB-Pgh，壓差變小四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為0.1013MPa(表)，輸水管路如圖所示。管長(zhǎng)為110m(包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)，管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)人為0.02。泵的特性方程為：耳=23-1.43X105qv2(式中氣-m3/s,He-m)。試問(wèn)：⑴管路的流量為多少m3/h?泵的有效功率為多少kW?若關(guān)小出口閥門使流量減少10%,則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N?四、 解答：①五、 如圖所示，槽內(nèi)水位恒定。槽的底部與內(nèi)徑為100mm的水平管連接。當(dāng)A閥關(guān)閉時(shí)，測(cè)得R=600mm,h=1500mm。(1)當(dāng)A閥部分開啟時(shí)，測(cè)得R=400mm,h=1400mm,此時(shí)水管中的流量為多

少m3/h?已知A=0.02,管子入口處Z=0?5。(2)當(dāng)A閥全部開啟時(shí)，A閥的當(dāng)量長(zhǎng)度le=15d,A=0.02,則水管中流量為多少m3/h?B點(diǎn)壓強(qiáng)應(yīng)為多少Pa(表)？讀數(shù)R為多少？(U少？(U形管測(cè)壓計(jì)為等直徑玻璃管，指示劑為汞)1=五、解答：?取Za=0,液槽液面高度為V，由靜力學(xué)方程可得(Z1+h)pg=Rp二、三章綜合練習(xí)一、填空(1)定態(tài)是指全部過(guò)程參數(shù)不隨時(shí)間變化。流體的連續(xù)性假定指流體是由無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成，彼此間沒(méi)有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)⑵層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點(diǎn)是否存在脈動(dòng)性。直管阻力損失表達(dá)在總勢(shì)能的降低(3)液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而IIIIII(3)液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而IIIIIIIII常溫下水的黏度0?001Pa?s,空氣的黏度1.81X10-5 Pa?SoIII⑷水在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是1~3 m/s，壓強(qiáng)較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是__15~25m/so離心泵采用后彎葉片是因?yàn)闇p少能量損失，提高泵效率,為防止氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動(dòng)時(shí)必須先灌泵。

當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時(shí)，文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)Cv比孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)co大，文丘里流量計(jì)的能量損失比孔板流量計(jì)的小。(大、小)(7)如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為di=45mm,液體在大管內(nèi)流速為0.5m/s,小管內(nèi)徑為d2=19mm,從1-1到2-2截面的阻力損失為15J/kg,則2-2截面處的流速為_2.8m/s,此＜是根據(jù)質(zhì)量守恒方程而得。⑻操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚(yáng)程變大，軸功率變小，泵入口處的真空度變小。(變大，不變，變小)離心泵的特性曲線通常包括H~qv曲線，Pa~qv曲線與n~qv曲線。這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速 下，輸送某種特定的液體時(shí)泵的性能。選用離心泵時(shí)，先根據(jù)液體性質(zhì)與操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對(duì)泵提出的流量與―揚(yáng)程—要求確定泵的型號(hào)。旋槳式攪拌器的特點(diǎn)是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點(diǎn)是小流量、高壓頭。從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來(lái)源于總體流動(dòng),而小尺度的混合均勻主要來(lái)源于苴剪切或高度湍虹。強(qiáng)化液流湍動(dòng)的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板與裝導(dǎo)流筒動(dòng)的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板與裝導(dǎo)流筒邊界層是指__流動(dòng)流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失。非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與—du/d^有關(guān)。根據(jù)

表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性流體、假塑性流體與—漲塑性__流體。二、選擇題:⑴在高度湍流(阻力平方)區(qū)時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)入值B(A)與光滑管一樣;(A)與光滑管一樣;(B)只取決于相對(duì)粗糙度(6只取決于雷諾數(shù)； (D)與粗糙度無(wú)關(guān);(2)如圖所示，管中的水處于C(A)靜止;(日)向上流動(dòng);(C)(A)靜止;(日)向上流動(dòng);(C)向下流動(dòng);(D)不一定;(3)當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+Bqv2時(shí)B(A)A只包括單位重量流體需增加的位能;(B)A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能;(C)B&2代表彳(C)B&2代表彳'路系統(tǒng)的局部阻力損失;(D)Bqv2代表單位重量流體需增加的動(dòng)能;往復(fù)泵適用于B。(A)大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合;流量較小，揚(yáng)程較高的場(chǎng)合;介M腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合；投資較小的場(chǎng)合;三、計(jì)算題如圖所示，水通過(guò)傾斜變徑管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水流量為2m3/min,在截面A與B處接一U形壓差

計(jì)，其讀數(shù)為R=20mm，指示劑為水銀，A、B兩點(diǎn)間的垂直距離為h=0.3mo試求：①A、B兩點(diǎn)的壓差為多少Pa?②A、B管段的阻力損失為多少J/kg?③若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計(jì)讀數(shù)及A>B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差如何變化？三、解答：①PA-（PB+Pgh）=R（p.-p）g—-A—②.??PA>PB，ua>ub，.??A—-A—h=P^B—gh+^2fPu=幽—0.