化工原理流體習(xí)題

1、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg,測(cè)得一容器內(nèi)得絕對(duì)壓力為360mmHg,則真空度為_________mH2O。測(cè)得另一容器內(nèi)得表壓強(qiáng)為980mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)為________KPa。5、3mH2O;230、66KPa2.液體在圓形管道中流動(dòng),如果只將流量增加一倍后仍為層流流動(dòng),則阻力損失為原來得________倍;如果保持流量不變只將管徑增加一倍,則阻力損失為原來得__________倍。2;1/43.已知某油品在圓管中穩(wěn)定流動(dòng),其雷諾數(shù)為1600。測(cè)得此時(shí)管中心處得點(diǎn)速度為1m/s,則此管截面上得平均速度為______m/s。1/2(或0、5m/s)4、水在內(nèi)徑一定得圓形管中穩(wěn)定流動(dòng),若質(zhì)量流量一定,當(dāng)溫度降低時(shí),Re值將________。減小5、如圖所示,用離心泵將密封儲(chǔ)槽中得20°C得水通過φ100×2mm得管道送往敞口高位儲(chǔ)槽。兩儲(chǔ)槽液面高度差為16m,密封槽液面上真空表p1讀數(shù)為500mmHg(真空度),泵進(jìn)口處真空表p2讀數(shù)為290mmHg(真空度)。泵排出管路上裝有一個(gè)孔板流量計(jì),其孔口直徑為70mm,流量系數(shù)為0、7,所接U型水銀壓差計(jì)讀數(shù)R為170mm。已知全部管路能量損失為36J/kg,試求:泵得輸水量(m3/h)。泵出口處壓力表p3得指示值(KPa)。(已知真空表與壓力表相距0、2m)包括全部局部阻力得當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi)得管路長(zhǎng)度。(已知摩擦系數(shù)為0、01)(1)(2)選低槽液面11與高液面44之間列伯努利方程:選泵進(jìn)出口為22與33截面列伯努利方程(3)1.當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為750mmHg,測(cè)得一容器內(nèi)得絕對(duì)壓強(qiáng)為350mmHg,則真空度為mmHg。測(cè)得另一容器內(nèi)得表壓強(qiáng)為1340mmHg,則其絕壓為mmHg。400;20902.某水平直管輸水量為,今改為輸送得有機(jī)物,且。設(shè)兩種輸液下,流體均在層流下流動(dòng),則管路兩端壓差為水得________倍。43.層流底層越薄,則以下結(jié)論正確得就是。CA、近壁處速度梯度越小B、流動(dòng)阻力越小C、流動(dòng)阻力越大D、流體湍動(dòng)程度越小4、如圖所示,水流經(jīng)一擴(kuò)大管段d1=40mm,d2=80mm,已知d1中水得流速為2、4m/s,倒U形壓差計(jì)中水位差R=150mm。試求:1)水流經(jīng)兩測(cè)壓點(diǎn)間得阻力損失hf(J/kg);2)如將粗管端抬高,使管段傾斜放置,而流量不變,問此時(shí)R得讀數(shù)如何變化？(定性說明,不必計(jì)算)解:1)在兩測(cè)壓點(diǎn)間列伯努利方程,以管子軸線為基準(zhǔn)面,化簡(jiǎn)得,由靜力學(xué)方程,即,2)粗管端抬高后,管段傾斜,設(shè)抬高,由靜力學(xué)方程得,由伯努利方程有在水得流量不變情況下,該管段得流動(dòng)阻力損失不變,因此R不變。1、流體在變徑管中作穩(wěn)定流動(dòng),在管徑縮小得地方其靜壓能。減小2.氣體得粘度隨溫度升高而,水得粘度隨溫度升高而。增加;降低3.測(cè)流體流量時(shí),隨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),隨流量增加轉(zhuǎn)子(穩(wěn)定時(shí))兩側(cè)壓差值將。增加;不變4、用泵將20℃水從敞口貯槽送至表壓為1、5×105Pa得密閉容器,兩槽液面均恒定不變,各部分相對(duì)位置如圖所示。輸送管路為f108×4mm得無縫鋼管,吸入管長(zhǎng)為20m,排出管長(zhǎng)為100m(各段管長(zhǎng)均包括所有局部阻力得當(dāng)量長(zhǎng)度)。當(dāng)閥門為3/4開度時(shí),真空表讀數(shù)為42700Pa,兩測(cè)壓口得垂直距離為0、5m,忽略兩測(cè)壓口之間得阻力,摩擦系數(shù)可取為0、02(1)閥門3/4開度時(shí)管路得流量(m3/h);(2)壓強(qiáng)表讀數(shù)(Pa);(3)外加壓頭(m);(4)若泵得軸功率為10kW,求泵得效率;(5)若離心泵運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象,試分析其原因。解:(1)閥門3/4開度時(shí)管路得流量(m3/h);在貯槽液面00′與真空表所在截面11′間列柏努利方程。以00′截面為基準(zhǔn)水平面(2)壓強(qiáng)表讀數(shù)(Pa);在壓力表所在截面22′與容器液面33′間列柏努利方程。仍以00′截面為基準(zhǔn)水平面(3)外加壓頭(m);(5)若離心泵運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象,原因就是進(jìn)口管有泄露。1、流體在等徑水平直管得流動(dòng)系統(tǒng)中,層流區(qū):壓強(qiáng)降與速度得____次方成正比;完全湍流區(qū):壓強(qiáng)降與速度得_____次方成正比。一次方,平方2、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg,測(cè)得一容器內(nèi)得絕對(duì)壓強(qiáng)為345mmHg,則真空度為______mmHg。測(cè)得另一容器內(nèi)得表壓強(qiáng)為1355mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)為_______mmHg。400mmHg,2100mmHg3、水力半徑得定義就是rH＝_________________________。流道面積／浸潤(rùn)周邊4、某流體在直管中作層流流動(dòng),在流速不變得情況下,管長(zhǎng)、管徑同時(shí)增加一倍,其阻力損失為原來得______倍。0、55、轉(zhuǎn)子流量計(jì)得主要特點(diǎn)就是()。C(A)恒截面、恒壓差;(B)變截面、變壓差;(C)恒流速、恒壓差;(D)變流速、恒壓差。6、層流與湍流得本質(zhì)區(qū)別就是()。D(A)湍流流速>層流流速;(B)流道截面大得為湍流,截面小得為層流;(C)層流得雷諾數(shù)<湍流得雷諾數(shù);(D)層流無徑向脈動(dòng),而湍流有徑向脈動(dòng)。7、用泵將密度為850kg/m3,粘度為190cP得重油從貯油池送至敞口高位槽中,升揚(yáng)高度為20m。輸送管路為φ108×4mm得鋼管,總長(zhǎng)為1000m(包括直管長(zhǎng)度及所有局部阻力得當(dāng)量長(zhǎng)度)。管路上裝有孔徑為80mm得孔板以測(cè)定流量,其油水壓差計(jì)得讀數(shù)R=500mm?？琢飨禂?shù)Co=0、62,水得密度為1000/m3?？装辶髁坑?jì)得計(jì)算公式為:uo=Co[2gR(ρ′ρ)/ρ]0、5。試求:(1)輸油量就是多少m3/h?(2)若泵得效率為0、55,計(jì)算泵得軸功率。解:(1)uo=Co[2gR(ρ′ρ)/ρ]0、5=0、62[2×9、81×0、5×(1000850)/850]=0、816m/sVh=0、816×0、785×(0、08)2×3600=14、76m3/h(2)在貯油池與高位槽間列柏努利方程,化簡(jiǎn)得:We=hg+Σhfu=0、815×(80/100)2=0、522m/sRe=0、1×0、522×850/(190×103)=234<2300λ=64/Re=64/234=0、274Σhf=0、274×(1000/0、1)×(0、5222/2)=373、3J/kgWe=20×9、81+373、3=569、5J/kgNe=We·WS/η=569、5×(14、76×850/3600)/(1000×0、55)=3、61kw1、測(cè)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(cè)量,當(dāng)流量增大時(shí),轉(zhuǎn)子兩端壓差值將______。、增大;不變2、空氣得黏度隨溫度升高而(增大,減小,不變)。增大3、當(dāng)不可壓縮理想流體在水平放置得變徑管路中作穩(wěn)定得連續(xù)流動(dòng)時(shí),在管子直徑縮小得地方,其靜壓力。B(A)變大(B)變小(C)不變(D)不確定4、在完全湍流區(qū)(阻力平方區(qū)),粗糙管得摩擦系數(shù)值C(A)與光滑管一樣(B)只取決與Re(C)只取決與相對(duì)粗糙度(D)與粗糙度無關(guān)5、常壓下,用水逆流吸收混合氣中氨得流程如圖所示,用泵將敞口水池中得水輸送至吸收塔塔頂,并經(jīng)噴嘴噴出,水流量35。泵得入口管為無縫鋼管,出口管為無縫鋼管。池中水深為1、5m,池底至塔頂噴嘴入口處得垂直距離為20m。水流經(jīng)所有管路得能量損失為(不包括噴嘴),泵出口管與噴嘴連接處得表壓為。設(shè)初選泵得效率為60%,試求該初選泵得軸功率(水密度以計(jì))。解:如圖,取水池液面為11’截面,塔頂噴嘴入口處為22’截面,并以11’截面為基準(zhǔn)水平面。在11’與22’截面間列伯努利方程其中(表壓),(表壓)噴頭入口處水流速將以上各值代入,可得輸送水所需得外加功又因水得質(zhì)量流量為所以泵得有效功率為當(dāng)泵效率為60%時(shí),其軸功率為1、某設(shè)備上方壓力表示數(shù)為53kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?02kPa,則該設(shè)備得絕壓為kPa。1552、當(dāng)Re=1600時(shí),流體在圓形管內(nèi)為層流時(shí)得摩擦系數(shù)λ=__________;若流體在管內(nèi)為完全湍流流動(dòng)時(shí),摩擦系數(shù)λ與__________無關(guān),只就是__________得函數(shù)。0、04,Re,管子相對(duì)粗糙度3、某液體在內(nèi)徑為d0得水平管路中穩(wěn)定流動(dòng),其平均流速為u0,當(dāng)它以相同得體積流量通過等長(zhǎng)得內(nèi)徑為d2(d2=d0/2)得管子時(shí),若流體為層流,則壓降Dp為原來得倍。CA、4;B、8;C、16;D、32、4、如下圖所示,用泵將貯槽A內(nèi)密度為880kg/m3,粘度為4cP得油用得管道送至設(shè)備B,設(shè)備B內(nèi)液面上方壓力表讀數(shù)為29、4kPa,管路總長(zhǎng)度(包括孔板在內(nèi)所有局部阻力得當(dāng)量長(zhǎng)度)為80m,管路上裝有孔板流量計(jì),孔口直徑為56mm,孔流系數(shù),U形管壓差計(jì)指示液為水銀,讀數(shù)R=750mm。已知,管內(nèi)流動(dòng)得摩擦系數(shù)可按下列式子計(jì)算:層流時(shí),湍流時(shí),求:(1)流量,m3/h;(2)當(dāng)泵得效率時(shí),求軸功率。解:(1)(6分)(2)湍流所以在貯槽液面與管路出口內(nèi)側(cè)截面間列柏努利方程得:1、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm,現(xiàn)測(cè)得一容器內(nèi)得絕對(duì)壓力為350mmHg,則真空度為mH2O。又測(cè)得另一容器內(nèi)得表壓強(qiáng)為980mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)為________kPa。5、57mH2O;231、99KPa2、某液體在內(nèi)徑為d得水平管路中穩(wěn)定流動(dòng),當(dāng)它以相同體積流量通過等長(zhǎng)得內(nèi)徑為3d得管子時(shí),則流速為原來得倍;若改變前后均為層流流動(dòng),則摩擦系數(shù)為原來得倍。1/9;33、孔板流量計(jì)就是。CA、變壓差流量計(jì),需垂直安裝B、變截面流量計(jì),需垂直安裝C、變壓差流量計(jì),需水平安裝D、變截面流量計(jì),需水平安裝4、孔板流量計(jì)得孔流系數(shù)C0,當(dāng)Re數(shù)增大時(shí),其值。BA、總在增大B、減小到一定程度后保持為某定值C、總就是減小D、不定5、如圖所示,用離心泵將常溫得水從貯水池輸送到敞口高位槽中,已知高位槽得水面離貯水池得水面高度保持為10m。輸送水量用孔板流量計(jì)測(cè)得。孔板安裝在離高位槽水面1m處,孔徑為20mm,孔流系數(shù)為0、65,所接U形管中指示液為水銀,其密度為13600kg/m3。管路為Φ54×2、0mm得鋼管,直管長(zhǎng)度與局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之與(包括孔板局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為250m,其中貯水池至孔板前測(cè)壓點(diǎn)A得直管長(zhǎng)度與局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之與為60m,水得粘度為1cP,摩擦系數(shù)λ可取為0、02。當(dāng)水得流量為6、86m3/h時(shí),試確定:(1)水通過泵所獲得得外加能量(J/kg)。(2)孔板前測(cè)壓點(diǎn)A處得表壓強(qiáng)(Pa)。(3)孔板流量計(jì)得U形管中指示液讀數(shù)R(mm)。解:(1)以低位槽液面11與高位槽液面22間列伯努利方程(2)以11與A點(diǎn)前33列伯努利方程(3)6、每小時(shí)將2×104kg、45℃氯苯用泵從反應(yīng)器A輸送到高位槽B(如圖所示),管出口處距反應(yīng)器液面得垂直高度為15m,反應(yīng)器液面上方維持26、7kPa得絕壓,高位槽液面上方為大氣壓(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),管子為Φ76mm×4mm、長(zhǎng)26、6m得不銹鋼管,摩擦系數(shù)為0、0293。管線上有兩個(gè)全開得閘閥、5個(gè)90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45℃氯苯得密度為1075kg?m3,粘度為6、5×104Pa?S。泵得效率為70%,求泵得軸功率。附各局部阻力系數(shù):全開閘閥ζ1=0、17,90℃標(biāo)準(zhǔn)彎頭ζ2=0、75。解:如圖,取11、22界面,以11截面為基準(zhǔn)面p1=26、7kPa(絕壓),z1=0,u1=0,P2=101、3kPa(絕壓),z2=15m流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí),流