化工原理試題庫

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第1章流體流動(dòng)

一、選擇題

1.連續(xù)操作時(shí)，物料衡算通式中的過程積累量GA為（）。

A、零B、正數(shù)C、負(fù)數(shù)D、任意值

2.熱量衡算中，物料的焓為相對值，通常規(guī)定（）的焓為零。

A、0℃液體B、0℃氣體C、100℃液體D、100℃氣體

3.流體阻力的表現(xiàn)，下列闡述錯(cuò)誤的是（）。

A、阻力越大，靜壓強(qiáng)下降就越大B、流體的粘度越大，阻力越大

C、流體的流動(dòng)狀況是產(chǎn)生流體阻力的根本原因

D、流體的內(nèi)摩擦力在流體激烈流動(dòng)時(shí)不存在

4.壓強(qiáng)的具有專門名稱的國際單位是Pa，用基本單位表示是（）。

A、atmB、mmHgC、Kg/m.s2D、N/m2

5.水在直管中流動(dòng)，現(xiàn)保持流量不變，增大管徑，則流速（）。

A、增大B、減小C、不變D、無法判斷

6.4.對不可壓縮流體，滿足條件時(shí)，才能應(yīng)用柏努力方程求解。

pp

1220%(式中壓強(qiáng)采用表壓表示)

p

A、1

pp

1210%(式中壓強(qiáng)采用表壓表示)

p

B、1

pp

1220%(式中壓強(qiáng)采用絕壓表示)

p

C、1

pp

1210%(式中壓強(qiáng)采用絕壓表示)

p

D、1

7.判斷流體的流動(dòng)類型用（）準(zhǔn)數(shù)。

A、歐拉B、施伍德C、雷諾D、努塞爾特

8.流體在圓形直管中滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布曲線為。

A、直線B、拋物線C、雙曲線D、橢圓線

9.增大流體的流量，則在孔板流量計(jì)的孔板前后形成的壓強(qiáng)差（）。

A、增大B、減小C、不變D、無法判斷

10.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)與（）有關(guān)。

A、雷諾準(zhǔn)數(shù)和絕對粗糙度B、雷諾準(zhǔn)數(shù)和相對粗糙度

1

C、歐拉準(zhǔn)數(shù)和絕對粗糙度B、歐拉準(zhǔn)數(shù)和相對粗糙度

11.測速管測量得到的速度是流體（）速度。

A、在管壁處B、在管中心C、瞬時(shí)D、平均

12.在層流流動(dòng)中，若流體的總流率不變，則規(guī)格相同的兩根管子串聯(lián)時(shí)的壓降為并聯(lián)時(shí)的（）倍。

A、2；B、6；C、4；D、1。

13.流體在長為3m、高為2m的矩形管道內(nèi)流動(dòng)，則該矩形管道的當(dāng)量直徑為（）。

A、1.2m；B、0.6m；C、2.4m；D、4.8m。

14.當(dāng)流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心流速最大，滯流時(shí)的平均速度與管中心的最大流速的關(guān)系為()

A、u＝3/2.umaxB、u＝0.8umax

C、u＝1/2.umaxDu=0.75umax

15.判斷流體流動(dòng)類型的準(zhǔn)數(shù)為（）

A、Re數(shù)B、Nu數(shù)C、Pr數(shù)D、Fr數(shù)

16.流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)，其對流傳熱系數(shù)α與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的n次方成正比，其中的n值為

（）

A、0.5B、0.8C、1D、0.2

17.牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體應(yīng)呈（）

A、層流流動(dòng)B、湍流流動(dòng)C、過渡型流動(dòng)D、靜止?fàn)顟B(tài)

18.計(jì)算管路系統(tǒng)突然擴(kuò)大和突然縮小的局部阻力時(shí)，速度值應(yīng)取為（）

A、上游截面處流速B、下游截面處流速

C、小管中流速D、大管中流速

19.用離心泵在兩個(gè)敞口容器間輸送液體。若維持兩容器的液面高度不變，則當(dāng)輸送管道上的閥門關(guān)小后，

管路總阻力將（）。

A、增大B、不變C、減小D、不確定

20.流體的壓強(qiáng)有多種表示方式，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為()

A、780mm汞柱B、1Kgf/cm2C、10.336m水柱D、10130Pa

21.流體在圓管中層流流動(dòng)，若只將管內(nèi)流體流速提高一倍，管內(nèi)流體流動(dòng)型態(tài)仍為層流，則阻力損失為

原來的（）倍。

A、4B、2C、2D、不能確定

22.阻力系數(shù)法將局部阻力hf表示成局部阻力系數(shù)與動(dòng)壓頭的乘積，管出口入容器的阻力系數(shù)為

()

2

A、1.0B、0.5C、0.35D、0.75

23.在柏努利方程式中，P/ρg被稱為()

A、靜壓頭B、動(dòng)壓頭C、位壓頭D、無法確定

24.流體的流動(dòng)形式可用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判定，若為湍流則Re()

A、<4000B、<2000C、>2000D、>4000

25.不可壓縮性流在管道內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性方程式為（）可壓縮性流體在管道內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)

性方程式為（）

A、u1A1=u2A1B、u1A2=u2A1

C、u1A1/ρ1=u2A2/ρ2D、u1A1/ρ2=u2A2/ρ1

26.有兩種關(guān)于粘性的說法：()

①無論是靜止的流體還是運(yùn)動(dòng)的流體都具有粘性。

②粘性只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來。

A、這兩種說法都對；B、這兩種說法都不對；

C、第一種說法對，第二種說法不對；D、第二種說法對，第一種說法不對。

27.層流與湍流的區(qū)別是（）

A、湍流的流速大于層流流速

B、流道截面積大的為湍流，小的為層流

C、層流無徑向脈動(dòng)，湍流有徑向脈動(dòng)

D、層流的雷諾準(zhǔn)數(shù)小于湍流的雷諾準(zhǔn)數(shù)

28.有一并聯(lián)管路如圖2所示，兩段管路的流量、流速、管經(jīng)、管長及流動(dòng)阻力損失分別為Ｖ1.、u1.、d1.、

L1.、h(f1)及Ｖ2.、u2.、d2.、L2.、h(f2)。若d1.=2d2.，L1.=2L2.，則h(f1)/h(f2)＝（）

A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;Ｅ、1

當(dāng)管路中流體均作層流流動(dòng)時(shí)，Ｖ1./Ｖ2.=（）

A、2；B、4;C、8;D、1/2;Ｅ、1

當(dāng)管路中流體均作層流流動(dòng)時(shí)，u1./u2.=（）

A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;Ｅ、1

當(dāng)兩段管路中流體均作湍流流動(dòng)時(shí)，并取λ1.＝λ2.，則Ｖ1./Ｖ2.=（）。

3

A、2；B、4;C、8;D、1/2;Ｅ、1/4

當(dāng)兩段管路中流體均作湍流流動(dòng)時(shí)，并取λ1.＝λ2.，則u1./u2.=（）。

A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;Ｅ、1

29.真空表讀數(shù)是60kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa時(shí)，實(shí)際壓強(qiáng)為（）kPa。

A、40B、60C、160

30.2.當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的粘度（）。

A、降低B、不變C、增大

31.3.液體在圓形直管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，若管長及液體物性不變，當(dāng)管內(nèi)徑減為原來的1/2，則流速變?yōu)樵瓉?/p>

的（）倍。

A、2B、4C、16D、64

32.當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa，壓強(qiáng)表讀數(shù)是60kPa，則實(shí)際壓強(qiáng)為（）kPa。

A、160B、40C、60D、100

33.液面保持恒定的敞口容器底部裝有直徑相等的進(jìn)水管和出水管，當(dāng)管內(nèi)水的流速為2m/s時(shí)，進(jìn)口能量

損失為（）J/kg，出口能量損失為（）J/kg。

A、0.5B、1C、1.5D、2‘

34.隨著溫度的升高液體的粘度（），氣體的粘度（）。

A、增加B、不變C、降低

二、填空題

1.連續(xù)性介質(zhì)假定是指______________________________。

2.流體在光滑管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)與和有關(guān)；若其作完全湍流（阻力平方區(qū)），

則僅與有關(guān)。

3.流體阻力產(chǎn)生的根源是____________________。粘性是指______________________________。

4.在連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)過程中，流速與管徑的__________成正比。均勻圓管內(nèi)流體的流速不因流阻的存在而

__________。(減、降或不變)

5.無因次數(shù)群是____________________的數(shù)組。

6.滯流與湍流的根本區(qū)別是____________________。

7.一定量的流體在圓形直管內(nèi)流過，若流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，則流動(dòng)阻力與速度的__________成正比。

8.圓形直管內(nèi)流體滯流流動(dòng)的速度分布呈__________形狀。其平均速度是中心最大速度的__________。摩

擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系是__________。

4

9.流體流動(dòng)邊界層是指__________。流體流過某一障礙物發(fā)生邊界層脫體的原因是__________。由于固體

表面形狀而造成邊界層分離所引起的能量損失，稱為__________。粘性流體繞過固體表面的阻力為摩

擦阻力和__________之和，又稱為局部阻力。

10.米糠油在管中作層流流動(dòng)，若流量不變，管徑、管長不變，油溫升高，粘度為原來的1/2，則摩擦

阻力損失為原來的_____倍。

11.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失為原來的

_________。

12.當(dāng)20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在內(nèi)徑為100mm的管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為2.5m.s-1時(shí),

其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re為__________,其摩擦阻力系數(shù)λ為________.

13.當(dāng)量直徑的定義是de＝，對邊長為A正方形風(fēng)管當(dāng)量直徑de＝。

14.當(dāng)量直徑的定義是de＝，在套管環(huán)間流動(dòng)的流體，外管的內(nèi)徑是d2，內(nèi)管的外徑是d1，

則當(dāng)量直徑de＝。

15.當(dāng)Re為已知時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)λ=__________，在管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)

λ與____________、_____________有關(guān)。

16.水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開度減小后,水流量將

__________，摩擦系數(shù)____________，管道總阻力損失________（增大、減小、不變）。

17.某設(shè)備的表壓強(qiáng)為50KPa，則它的絕對壓強(qiáng)為，另一設(shè)備的真空度為50KPa，則它的絕對壓

強(qiáng)為。（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00KPA、

18.如果管內(nèi)流體流量增大一倍后，仍處于層流狀態(tài)，則阻力損失增大到原來的倍

19.流體在管路兩截面間的壓強(qiáng)差ΔP與壓強(qiáng)降ΔPf相等的條件

是。

20.局部阻力所引起的能量損失有兩種計(jì)算方法：__________法和__________法。

21.并聯(lián)管路的特點(diǎn)是__________。分支管路的特點(diǎn)是______________________________。

22.孔板流量計(jì)是通過__________來反映流量的大小，又稱為__________流量計(jì)，而轉(zhuǎn)子流量計(jì)是流體流過

節(jié)流口的壓強(qiáng)差保持恒定，通過變動(dòng)的__________反映流量的大小，又稱__________。

23.熱量衡算中，物料衡算通式中的過程GA為__________。

24.熱量衡算中，物料的焓為相對值，通常規(guī)定__________℃液體的焓為零。

25.水在直管中流動(dòng)，現(xiàn)保持流量不變，增大管徑，則流速__________。

26.對不可壓縮流體，滿足__________條件時(shí)，才能應(yīng)用柏努力方程求解。

27.判斷流體的流動(dòng)類型用__________準(zhǔn)數(shù)。

28.流體在圓形直管中滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布曲線為__________。

5

29.增大流體的流量，則在孔板前后形成的壓強(qiáng)差__________。

30.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)與__________有關(guān)。

31.測速管測量得到的速度是流體__________速度。

32.流體時(shí)氣體和液體的統(tǒng)稱，其中__________是可壓縮流體，__________是不可壓縮流體。

33.表壓、絕壓、大氣壓之間的關(guān)系是__________

34.據(jù)流體靜力學(xué)基本方程式知，當(dāng)液面上方壓強(qiáng)變化時(shí)，液體內(nèi)部各點(diǎn)壓強(qiáng)__________變化。

35.等壓面的要點(diǎn)有四個(gè)，即__________、__________、__________、__________。

36.測量壓強(qiáng)或壓強(qiáng)差時(shí)，可用U管壓差計(jì)、斜管壓差計(jì)和微差壓差計(jì)。若被測量的壓強(qiáng)差很小時(shí)，可用以

上三種壓差計(jì)種的__________和__________。

37.粘度是衡量__________大小的物理量。

38.孔板流量計(jì)是基于__________原理的流量測量儀表。

39.恒壓差、變截面的流量計(jì)有__________。

40.恒截面、變壓差的流量計(jì)有__________。

41.并聯(lián)管路的特點(diǎn)為__________和__________。

42.分支管路的特點(diǎn)為__________和__________。

43.串聯(lián)管路的特點(diǎn)為__________和__________。

44.同一容器中有A,B,C三點(diǎn)，B點(diǎn)的壓強(qiáng)為1atm，且PA>PB>PC，若B點(diǎn)的壓強(qiáng)增加0.6atm，則PA增加_______Pa，

PA-PC增加__________mmHg。

45.實(shí)驗(yàn)證明，流體在管路中流動(dòng)時(shí)，同一截面上各點(diǎn)的流速是不同的，管心處流速__________，越靠近

管壁，流速__________，在管壁處等于__________。

46.某液體在一段水平圓形直管內(nèi)流動(dòng)，已知Re值為1800，若平均流速為0.5m/s，則管中心點(diǎn)處速度為

______m/s，流體在管內(nèi)流動(dòng)類型屬______流動(dòng)。

47.如圖1所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動(dòng)，則閥的局部阻力系數(shù)ξ與壓差計(jì)讀數(shù)Ｒ的關(guān)系式為

_______。

6

48.某轉(zhuǎn)子流量計(jì)，其轉(zhuǎn)子材料為不銹鋼，測量密度為1.2kg/m3的空氣時(shí)，最大流量為400m3/h，現(xiàn)用

來測量密度為0.8kg/m3的氨氣，其最大流量為________kg/m3。

49.流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是_______型曲線，其管中心最大流速為平均流速的____

倍，摩擦系數(shù)λ與Re的關(guān)系為______。

50.U形管差壓計(jì)用水作指示液，測量氣體管道中的壓降，若指示液讀數(shù)R=20mm，則所表示壓降為

____Pa，為使讀數(shù)增大，而Δp值不變，應(yīng)更換一種密度比水_______的指示液。

51.用測速管測定的是_____流速，孔板流量計(jì)測定的是______流速；測流體流量時(shí)，隨著流體流量增加，

孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將_______；若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量，當(dāng)測量增大時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端差值將______。

52.4.氣體的密度與壓強(qiáng)成。

53.5.靜止流體內(nèi)部兩點(diǎn)間壓強(qiáng)差的大小，只與兩點(diǎn)間垂直距離和有關(guān)。

54.6.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的壓強(qiáng)差隨流量的增加而。

55.9、在連續(xù)靜止的同一種流體中，同一水平面上各點(diǎn)的壓強(qiáng)。

56.10、孔板流量計(jì)前后產(chǎn)生的壓強(qiáng)差隨著流量的增加而。

57.流體是由無數(shù)質(zhì)點(diǎn)所組成的介質(zhì)。

58.流體流動(dòng)與固體運(yùn)動(dòng)的區(qū)別在于其運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，內(nèi)部還有運(yùn)動(dòng)。

59.一真空表的讀數(shù)為20kpa，已知所測物系的實(shí)際壓強(qiáng)為80kpa，則此時(shí)的大氣壓強(qiáng)為kpa。

60.根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程式，在一的、的同種流體內(nèi)部，等高面即

為。

61.實(shí)際流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的主要原因是______________________。

62.畢托管測量管道中流體的__________，而孔板流量計(jì)則用于測量管道中流體的________。

63.某設(shè)備上安裝的真空表的讀數(shù)為30kpa，已知當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)為100kpa，則所測物系的實(shí)際

壓強(qiáng)為kpa。

64.流體在一段圓形水平直管中流動(dòng)，測得平均流速0.5m/s，壓強(qiáng)降為10Pa，Re為1000，問管中心

處點(diǎn)速度為______m/s，若平均流速增加為1m/s，則壓強(qiáng)降為______Pa。

65.運(yùn)動(dòng)粘度ν=3×10-5m2/s的某流體在φ100×4mm的圓管內(nèi)流動(dòng)，其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re=1800，此流型為

__________________，平均流速u=________________________________________m/s，管中心最大流

速umax=_______________m/s。

66.邊長為0.4m的正方型通風(fēng)管道，其水力半徑rH=____________m，當(dāng)量直徑de=________________m。

67.流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是__________型曲線，其管中心最大流速為平均流速的

__________倍，摩擦系數(shù)λ與Re的關(guān)系為__________。

7

68.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于__________，潤濕周邊長

等于__________，當(dāng)量直徑等于__________。

69.孔板流量計(jì)屬于變________________流量計(jì)，而轉(zhuǎn)子流量計(jì)則是變__________________流量計(jì)。

70.流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)λ與Re的關(guān)系為__________。

三、計(jì)算題

1.有一管路系統(tǒng)如圖所示。水在管內(nèi)向高位槽流動(dòng)，當(dāng)E閥開度為1/2時(shí)，A、B兩處的壓強(qiáng)表讀數(shù)分

別為5.9×104Pa及4.9×104Pa。此時(shí)流體的流量為36m3/h?，F(xiàn)將

E閥開大，B點(diǎn)壓強(qiáng)表讀數(shù)升至6.87×104Pa，水的密度為

1000kg/m3。假設(shè)在兩種情況下，流體都進(jìn)入了阻力平方區(qū)。

試求：1.E閥開大后，管內(nèi)水的流量；2.A處壓強(qiáng)表讀數(shù)Pa。

2.如圖1所示：反應(yīng)器和儲槽均通大氣，用虹吸管從高位槽向反應(yīng)器

加料。要求料液流速為u=1m/s，料液在管內(nèi)阻力損失為∑

hf=20J/kg（不計(jì)出口損失）。試求：高位槽液面比管出口高出多少？

（h=2.09m）

圖1圖2

3

3.如圖2，儲槽液面恒定。將30℃的C2H5OH(密度為800kg/m)用φ57×3.5mm的無縫鋼管吸入高位槽中。

32

要求VS=0.004m/s，且∑hf=0。試求真空泵需將高位槽的壓力降到多少？（p=5300N/m）

4.用泵將密度為1100kg/m3、粘度為1.0×10-3PA、s的某水溶液

從開口貯槽送至開口高位槽內(nèi)，兩槽內(nèi)液面維持恒定，液面

11

相差18m，管路為φ70×2.5mm，長35m。管路上全部局部阻

力的當(dāng)量長度為60m，摩擦系數(shù)為0.03，泵提供的外功為A

300J/kg。試求：1.流體的體積流量；2.泵效率為75％時(shí)，

泵的軸功率。

5.在圖1-1所示管路中，管長50m，管內(nèi)徑為50mm，管路中有2

8B

C

2

圖1-1

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭B，其局部阻力系數(shù)為0.75，一個(gè)半開的閘閥C，其局部阻力系數(shù)為4.5。已知20℃水

的粘度為100.42×10-5PA、s，水的密度為998.2kg/m3，管內(nèi)水的流量為3.5325m3/h，摩擦系數(shù)計(jì)算

公式為λ=0.3164/Re0.25。試求流體在管路中的阻力損失為多少J/kg？

6.某鋼質(zhì)轉(zhuǎn)子(密度為7900kg/m3)流量計(jì)，因流量過大，不適合現(xiàn)場要求。若以同樣形狀的鋁合金轉(zhuǎn)子(密

度為2700kg/m3)代替鋼轉(zhuǎn)子，此時(shí)測得水的流量讀數(shù)為8×10-4m3/s，試求水的實(shí)際流量。

7.如圖，密度為1000kg/m3，粘度為1103Pas的水以10m3/h的流量從高位槽中流下，管道尺寸

為513mm，全長為150m（含局部阻力當(dāng)量長度）高位槽出口與管道出口間的高度差為50m。在

管路中離高位槽20m處有一壓力表，其讀數(shù)為14.7104Pa（表壓），求離管道出口20m處流體的靜

壓強(qiáng)（表壓）(已知管道的前后20m均為水平管，當(dāng)Re3103~1105時(shí)，0.3164/Re0.25)

8.用軸功率為0.55kW的離心泵，將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為90kPa的密閉高位槽中。已知液

體的流量為4m3/h，密度為1200kg/m3、粘度為0.96103Pa·s；輸送管路的內(nèi)徑為32mm，管路總

長度為50m（包括管件、閥門等當(dāng)量長度）；兩槽液位維持恒定的高度差15m。試求：該離心泵

的效率。

9.有一幢102層的高樓，每層高度為4m。若在高樓范圍內(nèi)氣溫維持20℃不變。設(shè)大氣靜止，氣體壓強(qiáng)

為變量。地平面處大氣壓強(qiáng)為760mmHg。試求：樓頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)，以mmHg為單位。

(723.82mmHg)

10.若外界大氣壓為1atm，試按理想氣體定律計(jì)算0.20at（表壓）、20℃干空氣的密度?？諝夥肿恿堪?/p>

29計(jì)。

(1.439Kg/m3)

9

11.采用微差U形壓差計(jì)測壓差。如圖。已知U形管內(nèi)直徑d為6mm，兩擴(kuò)大室半徑均為80mm，壓差計(jì)中

3

用水和礦物油作指示液，密度分別為1000及860kg/m。當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與外界大氣壓p0相等時(shí)，

兩擴(kuò)大室油面齊平，U形管兩只管內(nèi)油、水交界面亦齊平?，F(xiàn)讀得讀數(shù)R=350mm，試計(jì)算：1.氣體壓

強(qiáng)p（表）。2.若不計(jì)擴(kuò)大室油面高度差，算得的氣體壓強(qiáng)p是多少？3.若壓差計(jì)內(nèi)只有水而不倒入

礦物油，如一般U形壓差計(jì)，在該氣體壓強(qiáng)p值下讀數(shù)R0為多少？

(104.76KPa;101.806KPa;49mm)

12.一直立煤氣管，如圖。在底部U形壓差計(jì)h1=120mm，在H=25m高處的U形壓差計(jì)h2=124.8mm。U形管

習(xí)題習(xí)題

1213

指示液為水。管外空氣密度為1.28kg/m3。設(shè)管內(nèi)煤氣及管外空氣皆靜止，求管內(nèi)煤氣的密度。

(1.013Kg/m3)

3

13.如圖示，水以70m/h的流量流過傾斜的異徑管通。已知小管內(nèi)徑dA=100mm，大管內(nèi)徑dB=150mm，B、

A截面中心點(diǎn)高度差h=0.3m，U形壓差計(jì)的指示液為汞。若不計(jì)AB段的流體流動(dòng)阻力，試問：U形壓

差計(jì)哪一支管內(nèi)的指示液液面較高？R為多少？

(R=3.92mm)

-43

14.水以6.4×10m/s的流量流經(jīng)由小至大的管段內(nèi)。如圖。小管內(nèi)徑d1=20mm，大管內(nèi)徑d2=46mm。欲

測1、2兩截面處水的壓差，為取得較大的讀數(shù)R，采用倒U形壓差計(jì)。已知壓差計(jì)內(nèi)水面上空是ρ

10

3

=2.5kg/m的空氣，讀數(shù)R=100mm。求水由1至2截面的流動(dòng)阻力∑hf。

(2.98J/Kg)

15.以水平圓直管輸送某油品。管內(nèi)徑為d1，管兩段壓差為。因管道腐蝕，擬更換管道。對新裝管

道要求如下：管長不變，管段壓降為原來壓降的0.75，而流量加倍。設(shè)前后情況流體皆為層流。試

求：新管道內(nèi)徑d2與原來管內(nèi)徑d1之比為多少？

(1.28)

16.某流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng)，若管長及流體不變，而管徑減至原來的一半，試問因流動(dòng)阻力而產(chǎn)

生的能量損失為原來的多少？（16倍）

17.在某輸水管路中輸送20℃的水，試求：1.管長為5m，管徑為452.5mm，輸水量為0.06l/s時(shí)的

能量損失；2.若其它條件不變，管徑為763mm時(shí)能量損失由為多少？(4.8103J/kg；

5.13104J/kg)

18.用泵自儲池向高位槽輸送礦物油，流量為35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m。

管徑為Φ108×4mm，油的粘度為2840cP，密度為952kg/m3，泵的效率為50%，泵的軸功率為85kW。

求包括局部阻力當(dāng)量管長的總管長。(336.7m)

19.粘度8×10-3PA、S，密度為850kg/m3的液體在內(nèi)徑為14mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，溶液的流速為1m/s，

試計(jì)算1.雷諾準(zhǔn)數(shù)Re，并指明屬于何種流型；2.該管為水平管，若上游某點(diǎn)的壓力為1.47×105Pa，

問流體自該點(diǎn)開始流經(jīng)多長的管子其壓力下降為1.27×105Pa。（Re=1488,屬于層流L=15m）

20.用離心泵將水由水槽送至水洗塔內(nèi)。水槽敞口。塔內(nèi)表壓為0.85at。水槽水面至塔內(nèi)水出口處垂直

高度差22m。已知水流量為42.5m3/h，泵對水作的有效功為321.5J/kg，管路總長110m（包括局部阻

力當(dāng)量管長），管子內(nèi)徑100mm。試計(jì)算摩擦系數(shù)λ值。(0.0785)

21.有一除塵洗滌塔，塔底壓力表讀數(shù)為4.9×104Pa，塔頂水銀壓差計(jì)讀數(shù)R=300mm。壓力表與水銀

壓差計(jì)間垂直距離為8m，塔內(nèi)操作溫度為303K，氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為0.76kg/m3，試求氣

體在塔內(nèi)流動(dòng)過程的流動(dòng)損失。

3

(∑hf=9.469×10J/kg)

22.將一敞口貯槽中的溶液用泵輸送到另一敞口高位槽中，兩槽之間的垂直距離為18m，輸送管路的規(guī)格

為φ108×4mm,溶液在管內(nèi)的平均流速為1.3m/s，管路摩擦系數(shù)取λ=0.02,管路總長為140m（包括

全部局部阻力的當(dāng)量長度）,試求:1..溶液在管內(nèi)的流型。2..泵的軸功率（η=60%）（計(jì)算時(shí),取

溶液密度為1500kg/m3,粘度為1.5cP）

(Re1.3105湍流；5.108kw)

23.在一內(nèi)徑為320mm的管道中，用畢托管測定平均分子量為64的某氣體的流速。管內(nèi)氣體的壓力為

101.33kPa，溫度為40℃，粘度為0.022cp。已知在管道同一截面上畢托管所連接的U形壓差計(jì)最大

度數(shù)為30mmH2O。試問此時(shí)管道內(nèi)氣體的平均流速為多少？(13.1m/s)

11

3

24.一臺離心泵在轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，送液能力為22m/h，揚(yáng)程為25mH2O?，F(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)至1300r/min，

試求此時(shí)的流量和壓頭。

(19.7m3/h；20m)

25.以堿液吸收混合器中的CO2的流程如附圖所示。已知：塔頂壓強(qiáng)為0.45at（表壓），堿液槽液面與塔

內(nèi)堿液出口處垂直高度差為10.5m，堿液流量為10m3/h，輸液管規(guī)格是φ57×3.5mm，管長共45m（包

括局部阻力的當(dāng)量管長），堿液密度，粘度，管壁粗糙度。試

求：1.輸送每千克質(zhì)量堿液所需軸功，J/kg。2.輸送堿液所需有效功率，W。

(160.52J/kg535.07w)

26.水在圖示管中流動(dòng)，截面1處流速為0.6m/s,管內(nèi)徑為200mm,測壓管中水的高度為1.2m，截面2處

管內(nèi)徑為100mm，設(shè)水由截面1流到截面2間的能量損失為2.5J/kg,水的密度1000kg/m3。試求：

兩截面處產(chǎn)生的水柱高度差h。

27.用離心泵將密度為1000kg/m3,流量30m3/h的水溶液由敞口貯槽送至表壓強(qiáng)為100kPa的高位槽中。

泵入口位于貯槽液面上方1m，兩槽液面恒定，兩液面間垂直距離20m。輸送管路為￠76×3mm鋼管，

吸入管路長6m，排出管路長40m，貯槽液面與泵入口間、兩液面間所有管件的當(dāng)量長度分別為20m和

50m，管路摩擦系數(shù)為0.03，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa。試求：1.泵的軸功率（泵的效率75%）；2.泵入

口處的真空度。

28.用離心泵將密度為998kg/m3,流量36m3/h的水由敞口貯槽送至表壓強(qiáng)為110kPa的高位槽中。兩槽

內(nèi)液面維持恒定，兩液面垂直距離20m。輸送管路為￠76×3mm鋼管，管路總長150m（包括所有管件

在內(nèi)的當(dāng)量長度），管路摩擦系數(shù)為0.022，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8.1kPa，輸送溫度下水的飽和蒸汽壓pV

=2.3kPa,泵的必需氣蝕余量(NPSH)r=3m,泵吸入管路的壓頭損失為2.5m水柱。試求1.泵的有效功率；

2.泵的安裝高度。

29.用泵將密度為850kg/m3，粘度為0.12pa·s的重油從常壓貯油罐送至敞口高位槽中。貯油罐內(nèi)液面與

高位槽中液面間的距離為20m。輸送管路為φ108×4mm的鋼管，總長為1000m（包括直管長度及所有局

部阻力的當(dāng)量長度），摩擦系數(shù)取0.029。若流動(dòng)中的雷諾準(zhǔn)數(shù)Re為3000，試求：1.油在管內(nèi)的流

速是多少m/s？2.輸油量是多少m3/h？3.輸送管路的能量損失是多少J/kg？4.所需泵的有效

功率?5.若泵的效率為0.55，計(jì)算泵的軸功率。

30.用離心泵將一常壓貯罐中的液體以19000kg/h的流量送入反應(yīng)器。輸送管路的規(guī)格為φ45×2.5mm，

反應(yīng)器上壓強(qiáng)表的顯示值為210kPa，貯罐內(nèi)的液面到輸送管出口的垂直距離為9m。管路上裝有3個(gè)

當(dāng)量長度1.5m的閥門，和一個(gè)阻力系數(shù)為ζ=2.1的流量計(jì)，管路總長度為36m（包括所有進(jìn)出口阻

力）。已知輸送液體的密度為1200kg/m3，粘度為0.12Pas，管路液體呈層流流動(dòng)，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100

kPa。試求：1.管路中流體的流速u＝？2.管路中流體的雷諾準(zhǔn)數(shù)Re＝？3.管路的摩擦系數(shù)λ＝？4.

12

管路的總阻力損失Σhf＝？5.泵的總效率為60%時(shí)，所需軸功率N＝？

31.從敞口容器A用泵B將密度為890kg/m3的液體送入塔C。塔內(nèi)的表壓強(qiáng)如附圖所示。液體輸送量為

15kg/s，流體流經(jīng)管路的能量損失（包括進(jìn)、出口及全部損失）為122J/kg，已知泵的效率為80%，

試求：泵的有效功率Ne及軸功率N。

2

2160kN/

m

36

m

2.1

m

32.用泵將密度為950kg/m3的液體從常壓貯罐送至敞口高位槽中。貯罐內(nèi)液面與高位槽中液面間的距離為

30m。輸送管路為φ58×4mm的鋼管，總長為1000m（包括直管長度及所有局部阻力的當(dāng)量長度）。要

求送液量為12000kg/h，管路摩擦系數(shù)取0.026。試求：1.輸油量是多少m3/h？2.油在管內(nèi)的流速

是多少m/s？3.輸送管路的能量損失是多少J/kg？4.所需泵的有效功率？5.若泵的效率為0.55，

計(jì)算泵的軸功率。

33.用離心泵將一常壓貯槽中的液體送入反應(yīng)器，輸送管路的規(guī)格為φ45×2.5mm（假設(shè)泵的吸入管路與

排出管路等徑）。在泵的入口處有一U管壓強(qiáng)計(jì)，以汞為指示劑，讀數(shù)為130mm(汞的密度為

13600kg/m3)。貯槽內(nèi)液面到泵入口處的垂直距離為0.5m，輸送管路在反應(yīng)器處的出口到泵入口處的

垂直距離為10m，忽略吸入管路以及泵進(jìn)出口間的阻力損失。反應(yīng)器上壓強(qiáng)表的顯示值為210kPa，管

路上裝有3個(gè)當(dāng)量長度1.5m的閥門，和一個(gè)阻力系數(shù)為ζ=2.1的流量計(jì)。管路長度為36m（包括所

有其他管件及進(jìn)出口阻力的當(dāng)量長度）。已知輸送液體的密度為1200kg/m3，粘度為0.12Pas，管路液

體呈層流流動(dòng)，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100kPa。試求：1.泵的輸送能力？2.總效率為60%時(shí)泵的軸功率？

第2章流體輸送機(jī)械

一、選擇題

1.離心泵在一定轉(zhuǎn)速下輸送清水時(shí)，泵的軸功率N與流量Q的關(guān)系為（）。

A、Q為零時(shí)N最大

13

B、Q為零時(shí)N最小

C、在額定流量Qs時(shí)N最小

D、N與Q無關(guān)

2.離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（）時(shí)的主要性能參數(shù)。

A、流量最大B、壓頭最大

C、效率最高D、軸功率最小

以下物理量不屬于離心泵的性能參數(shù)（）

A、揚(yáng)程B、效率C、軸功率D、理論功率（有效功率）

3.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指()

A、功率最大時(shí)的揚(yáng)程B、最大流量時(shí)的揚(yáng)程

C、泵的最大揚(yáng)程D、效率最高時(shí)的揚(yáng)程

4.離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后，以下能量的增加值()

A、包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量B、機(jī)械能

C、壓能D、位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度）

5.往復(fù)泵在操作中()。

A、不開旁路閥時(shí)，流量與出口閥的開度無關(guān)

B、允許的安裝高度與流量無關(guān)

C、流量與轉(zhuǎn)速無關(guān)

D、開啟旁路閥后，輸入的液體流量與出口閥的開度無關(guān)

6.一臺試驗(yàn)用離心泵，開動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐漸降低為零，

此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是()

A、忘了灌水B、吸入管路堵塞

C、壓出管路堵塞D、吸入管路漏氣

7.離心泵吸入管路底閥的作用是（）。

A、阻攔液體中的固體顆粒B、防止啟動(dòng)前充入的液體從泵內(nèi)漏出

C、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象D、維持最低的允許吸上高度

8.輸送清潔液體時(shí)，離心泵的葉輪應(yīng)選用（）以提高效率。

A、開式B、閉式C、半閉式D、以上三種均可

9.輸送含固體顆粒的液體時(shí)，離心泵的葉輪應(yīng)選用（）以提高效率。

A、開式B、閉式C、半閉式D、以上三種均可

14

10.輸送泥漿時(shí)，離心泵的葉輪應(yīng)選用（）以提高效率。

A、開式B、閉式C、半閉式D、以上三種均可

11.隨流量的增加，離心泵的壓頭（），軸功率（），效率（）。

A、增大；B、不變；C、減?。籇、不確定。

12.通常離心泵的高效區(qū)在最高效率的（）左右。

A、90%B、91%C、92%D、93%

13.當(dāng)離心泵的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，其壓頭、流量、軸功率將（）。

A、增大；B、不變；C、減??；D、不確定。

14.當(dāng)離心泵的葉輪直徑增加而其它尺寸不變時(shí)，其壓頭、流量、軸功率將（）。

A、增大；B、不變；C、減?。籇、不確定。

15.離心泵氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是（）

A、泵入口處壓強(qiáng)低于同溫度下液體飽和蒸汽壓B、泵內(nèi)有液體

C、輸送的液體粘度過大D、混和液中溶質(zhì)含量過高

16.據(jù)管路特性曲線知，隨管路流量Qe的增加，管路的壓頭He將（）。

A、增大；B、不變；C、減??；D、不確定。

17.為了安全起見，離心泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)比理論安裝高度（）。

A、高B、低C、相等C、不確定

18.離心泵的效率η和流量Q的關(guān)系為（）。

A、Q增大，η增大；B、Q增大，η先增大后減??；

C、Q增大，η減?。籇、Q增大，η先減小后增大。

19.齒輪泵的流量調(diào)節(jié)采用（）。

A、出口閥B、進(jìn)口閥C、回流裝置D、以上三種均可

20.離心泵最常用的調(diào)節(jié)流量的方法是（）。

A、設(shè)置回流支路，改變循環(huán)量大小B、改變吸入管路中閥門的開啟度

C、改變離心泵的轉(zhuǎn)速D、改變壓出管路中閥門的開啟度

21.離心泵啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，不致超負(fù)荷工作，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A、Qe=0,Ne≈0B、Qe>0,Ne>0C、Qe<0,Ne<0

22.離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時(shí)，則（）。

A、吸入管路的阻力損失不變B、泵出口的壓力減小

C、泵吸入口處真空度減小D、泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程升高

15

23.某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水，泵進(jìn)口處真空表指示真空度很高，

他對故障原因作出了正確判斷，排除了故障，你認(rèn)為以下可能的原因中，哪一個(gè)是真正的原因（）。

A、水溫太高B、真空度壞了C、吸入管路堵塞D、排出管路堵塞

24.離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生（）。

A、汽化現(xiàn)象B、氣縛現(xiàn)象C、氣蝕現(xiàn)象D、氣浮現(xiàn)象

25.將含晶體10%的懸浮液送往料槽宜選用（）。

A、離心泵B、往復(fù)泵C、齒輪泵D、噴射泵

26.某泵在運(yùn)行1年后發(fā)現(xiàn)存在氣縛現(xiàn)象，應(yīng)（）。

A、停泵，向泵內(nèi)灌液B、降低泵的安裝高度

C、檢驗(yàn)進(jìn)口管路有否泄漏現(xiàn)象D、檢查出口管路阻力是否過大

27.用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開大出口閥門將導(dǎo)致（）。

A、送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失減小B、送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失增大

C、送水量增加，泵的軸功率不變D、送水量增加，泵的軸功率下降

28.離心泵的閥開大時(shí)，則（）。

A、吸入管路的阻力損失減小B、泵出口的壓力減小

C、泵入口真空度增大D、泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程升高

29.由閥門全開的條件算出在要求流量為Q時(shí)所需揚(yáng)程為He，在離心泵的性能曲線上查得與Q對應(yīng)的揚(yáng)

程為H，H>He，在流量為Q時(shí)泵的效率為η，則泵的軸功率N為（）。

A、QHeρg/1000ηkWB、QHρg/1000ηkW

C、QHeρ/102ηkWB、QHρg/102ηkW

30.一臺離心泵的管路系統(tǒng)中工作，當(dāng)閥門全開時(shí)，相應(yīng)的管路性能曲線可寫為H=A+BQ2,且B≈0（動(dòng)

能增加值，阻力損失兩項(xiàng)之和與位能增加值，壓能增加值兩項(xiàng)之和相較甚小），當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速增大10%，

如閥門仍全開，則實(shí)際操作中（）。

A、揚(yáng)程增大21%，流量增大10%B、揚(yáng)程大致不變，流量增大10%以上

C、.揚(yáng)程減小，流量增大21%D、.揚(yáng)程增大21%，流量不變

31.離心泵的性能曲線表明，揚(yáng)程一般（）。

A、與流量無關(guān)B、與流量成直線關(guān)系C、可寫為H=A+BQ2,且B>0D、dH/dQ<0

32.離心泵安裝高度的限制是為了防止（）現(xiàn)象的發(fā)生。

A、氣縛B、汽化C、氣蝕

33.風(fēng)壓為離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)之一，它是指單位（）的氣體通過通風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的有效能量。

16

A、質(zhì)量B、重量C、體積

34.允許吸上真空高度是指在不發(fā)生氣蝕時(shí)，泵入口處壓強(qiáng)可允許達(dá)到的（）。

A、最大真空度B、最小真空度C、最大壓強(qiáng)

35.隨著流量的增加，離心泵的允許吸上真空度（），氣蝕余量（），壓頭（），軸功率（），

效率（）。

A、增加B、不變C、降低D、先增大而后減小

36.隨著流量的減小，離心泵的安裝高度（），氣蝕余量（），壓頭（），軸功率（）。

A、增加B、不變C、降低D、先增大而后減小

37.離心通風(fēng)機(jī)性能表上的風(fēng)壓一般是在20℃、101.3kPa的條件下用空氣作介質(zhì)測定的。

（）

38.關(guān)閉離心泵時(shí)應(yīng)該先關(guān)閉出口閥，其原因是_____________。

A、以防因底閥不嚴(yán)物料會倒流；

B、以防發(fā)生氣蝕現(xiàn)象；

C、以防使泵倒轉(zhuǎn)而可能打壞葉輪。

39.將１０００ｍ3／h的各車間回水送往水冷卻塔，宜選用_____________。

A、離心泵B、往復(fù)泵C、齒輪泵D、噴射泵。

40.某泵在運(yùn)行１年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)_____________。

A、停泵，向泵內(nèi)灌液；

B、降低泵的安裝高度；

C、檢查進(jìn)口管路有否泄漏現(xiàn)象；

D、檢查出口管路阻力是否過大。

二、填空題

1.化工生產(chǎn)中，選擇離心泵類型的依據(jù)是根據(jù)實(shí)際管路所需的_______和管路的______________。

2.產(chǎn)品樣本上離心泵的性能曲線是在一定的下，輸送時(shí)的性能曲線。

3.用離心泵在兩敞口容器間輸液,在同一管路中，若用離心泵輸送ρ＝1200kg.m-3的某液體(該溶液的

其它性質(zhì)與水相同)，與輸送水相比，離心泵的流量,揚(yáng)程,泵出口壓力,軸功

率。(變大,變小,不變,不確定)

4.泵的揚(yáng)程的單位是，其物理意義是。

5.離心泵的泵殼制成蝸牛狀，其作用是。

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6.離心泵的工作點(diǎn)是指。

7.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，將可能發(fā)生現(xiàn)象。

8.離心泵的工作點(diǎn)是_________曲線