化工原理試題與答案 華東理工大學(xué)

...wd......wd......wd...一、填空〔1〕定態(tài)是指全部過程參數(shù)。流體的連續(xù)性假定指______________________________________?！?〕層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于。直管阻力損失表達(dá)在?！?〕液體的黏度隨溫度升高而，氣體的黏度隨溫度降低而。常溫下水的黏度Pa?s，空氣的黏度Pa?s。〔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/s?！?〕離心泵采用后彎葉片是因?yàn)椋瑸榉乐?，離心泵在啟動時必須先灌泵?！?〕當(dāng)管徑一樣、喉徑與孔徑一樣時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的?！泊?、小〕〔7〕如以下圖系統(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______m/s，此值是根據(jù)方程而得?！?〕操作中的離心泵，假設(shè)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?！沧兇?，不變，變小〕〔9〕離心泵的特性曲線通常包括曲線，____曲線和曲線。這些曲線表示在一定下，輸送某種特定的液體時泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù)確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的和________要求確定泵的型號?！?0〕旋槳式攪拌器的特點(diǎn)是；渦輪式攪拌器的特點(diǎn)是?！?1〕從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來源于，而小尺度的混合均勻主要來源于。強(qiáng)化液流湍動的措施有___________、和?！?2〕邊界層是指________________的區(qū)域。邊界層別離的后果是?！?3〕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、流體和________流體。二、選擇題:〔1〕在高度湍流〔阻力平方〕區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值。〔A〕與光滑管一樣；〔B〕只取決于相對粗糙度〔C〕只取決于雷諾數(shù)；〔D〕與粗糙度無關(guān)；〔2〕如以下圖，管中的水處于?！睞〕靜止；〔B〕向上流動；〔C〕向下流動；〔D〕不一定；〔3〕當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時。(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能；〔4〕往復(fù)泵適用于。〔A〕大流量且流量要求特別均勻的場合；〔B〕流量較小，揚(yáng)程較高的場合；〔C〕介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場合； 〔D〕投資較小的場合；三、計算題如以下圖，水通過傾斜變徑管段〔A-B〕，DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計，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Pa②A、B管段的阻力損失為多少J/kg③假設(shè)將管路水平放置，流向與流量不變，定性答復(fù)壓差計讀數(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〕，輸水管路如以下圖。管長為110m〔包括所有局部阻力的當(dāng)量長度〕，管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)λ為0.02。泵的特性方程為：He=23-1.43×105qv2(式中qv–m3/s,He-m)。試問：〔1〕管路的流量為多少m3/h〔2〕泵的有效功率為多少kW〔3〕假設(shè)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、如以下圖，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，測得R=600mm，h=1500mm?！?〕當(dāng)A閥局部開啟時，測得R=400mm，h=1400mm，此時水管中的流量為多少m3/h?λ=0.02，管子入口處ζ=0.5。〔2〕當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d，λ=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形管測壓計為等直徑玻璃管，指示劑為汞〕一、二、三章綜合練習(xí)一、填空〔1〕定態(tài)是指全部過程參數(shù)不隨時間變化。流體的連續(xù)性假定指_流體是由無數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。〔2〕層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點(diǎn)是否存在脈動性。直管阻力損失表達(dá)在總勢能的降低。〔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降低。常溫下水的黏度0.001Pa?s，空氣的黏度1.81×10-5Pa?s?！?〕水在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是_1~3m/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/s?！?〕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，離心泵在啟動時必須先灌泵?！?〕當(dāng)管徑一樣、喉徑與孔徑一樣時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO大，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小。〔大、小〕〔7〕如以下圖系統(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，此值是根據(jù)質(zhì)量守恒方程而得?！?〕操作中的離心泵，假設(shè)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?！沧兇?，不變，變小〕〔9〕離心泵的特性曲線通常包括H~qv曲線，Pa~qv曲線和η~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泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù)液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的流量和___揚(yáng)程__要求確定泵的型號。〔10〕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?！?1〕從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來源于總體流動，而小尺度的混合均勻主要來源于強(qiáng)剪切或高度湍動。強(qiáng)化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板和裝導(dǎo)流筒?！?2〕邊界層是指__流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層別離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失?！?3〕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、假塑性流體和__漲塑性__流體。二、選擇題:〔1〕在高度湍流〔阻力平方〕區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值B?！睞〕與光滑管一樣；〔B〕只取決于相對粗糙度〔C〕只取決于雷諾數(shù)；〔D〕與粗糙度無關(guān)；〔2〕如以下圖，管中的水處于C?！睞〕靜止；〔B〕向上流動；〔C〕向下流動；〔D〕不一定；〔3〕當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時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)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能；〔4〕往復(fù)泵適用于B。〔A〕大流量且流量要求特別均勻的場合；〔B〕流量較小，揚(yáng)程較高的場合；〔C〕介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場合；〔D〕投資較小的場合；三、計算題如以下圖，水通過傾斜變徑管段〔A-B〕，DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計，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Pa②A、B管段的阻力損失為多少J/kg③假設(shè)將管路水平放置，流向與流量不變，定性答復(fù)壓差計讀數(shù)及A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差如何變化三、解答：①pA-(pB+ρgh)=R(ρi-ρ)g②∵PA>PB，uA>uB，∴A流向B，，=11.2J/kg③因，R與角度無關(guān)，與h無關(guān)，水平放置后，壓差計讀數(shù)不變水平放置后，p’A-p’B=pA-pB-ρgh，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〕，輸水管路如以下圖。管長為110m〔包括所有局部阻力的當(dāng)量長度〕，管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)λ為0.02。泵的特性方程為：He=23-1.43×105qv2(式中qv–m3/s,He-m)。試問：〔1〕管路的流量為多少m3/h〔2〕泵的有效功率為多少kW〔3〕假設(shè)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：①②③五、如以下圖，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，測得R=600mm，h=1500mm?！?〕當(dāng)A閥局部開啟時，測得R=400mm，h=1400mm，此時水管中的流量為多少m3/h?λ=0.02，管子入口處ζ=0.5?！?〕當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d，λ=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形管測壓計為等直徑玻璃管，指示劑為汞〕五、解答：①取ZA=0，液槽液面高度為Z1，由靜力學(xué)方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g②一、二、三章綜合練習(xí)一、填空〔1〕定態(tài)是指全部過程參數(shù)不隨時間變化。流體的連續(xù)性假定指_流體是由無數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。〔2〕層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點(diǎn)是否存在脈動性。直管阻力損失表達(dá)在總勢能的降低?！?〕液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而降低。常溫下水的黏度0.001Pa?s，空氣的黏度1.81×10-5Pa?s?！?〕水在管道中的常用經(jīng)濟(jì)流速范圍是_1~3m/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/s?！?〕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，離心泵在啟動時必須先灌泵?！?〕當(dāng)管徑一樣、喉徑與孔徑一樣時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO大，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小?！泊蟆⑿　场?〕如以下圖系統(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，此值是根據(jù)質(zhì)量守恒方程而得?！?〕操作中的離心泵，假設(shè)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〕〔9〕離心泵的特性曲線通常包括H~qv曲線，Pa~qv曲線和η~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泵的性能。選用離心泵時，先根據(jù)液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的流量和___揚(yáng)程__要求確定泵的型號?！?0〕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?！?1〕從混合機(jī)理看，大尺度的混合均勻主要來源于總體流動，而小尺度的混合均勻主要來源于強(qiáng)剪切或高度湍動。強(qiáng)化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板和裝導(dǎo)流筒?！?2〕邊界層是指__流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域。邊界層別離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失。〔13〕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、假塑性流體和__漲塑性__流體。二、選擇題:〔1〕在高度湍流〔阻力平方〕區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值B。〔A〕與光滑管一樣；〔B〕只取決于相對粗糙度〔C〕只取決于雷諾數(shù)；〔D〕與粗糙度無關(guān)；〔2〕如以下圖，管中的水處于C?！睞〕靜止；〔B〕向上流動；〔C〕向下流動；〔D〕不一定；〔3〕當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時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)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能；〔4〕往復(fù)泵適用于B?！睞〕大流量且流量要求特別均勻的場合；〔B〕流量較小，揚(yáng)程較高的場合；〔C〕介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場合；〔D〕投資較小的場合；三、計算題如以下圖，水通過傾斜變徑管段〔A-B〕，DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計，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Pa②A、B管段的阻力損失為多少J/kg③假設(shè)將管路水平放置，流向與流量不變，定性答復(fù)壓差計讀數(shù)及A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差如何變