化工原理练习题流体流动.docx

流体流淌一、填空题：1 .牛顿粘性定律用内摩擦力的表达式为.用剪应力的表达式为答案：F=AdWdy;=dudy2 .当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为5OmmHg,则该体系的肯定压强为mmHg,真空度为mmHg.答案：800;-503 .计算流体局部阻力损失的方法有:其相应的阻力损失计算公式为.o答案：当量长度法；阻力系数法；hf=(1.ed)(u22g);h=(u22g);4 .志向流体是指:而实际流体是指答案：没有粘性、没有摩擦阻力、液体不行压缩；具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。5 .牛顿粘性定律表达式为,其比例系数(粘度)的物理意义是答案：=FA=dudy;在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力。6 .流体流淌的型态用来推断，当时为湍流，当时为滞流，当时为过渡流。答案：雷诺准数，Re400(),Re2OOO,Re在2000-4000之间。工化工生产中，物料衡算的理论依据是，热量衡算的理论基础是。答案：质量守恒定律，能量守恒定律。8 .当流体的体积流量肯定时，流淌截面犷大，则流速动压头静压头。答案：削减，削减，增加。9 .流体的粘度指C粘度随温度变更而变更,液体的粘度随温度上升而;气体的粘度则随温度上升而答案：流体流淌时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力削减增大10 .液柱压力计量是基于原理的测压装置,用U形管压强计测压时,当压强计一端及大气相通时,读数R表示的是或.答案：流体静力学：表压：真空度I1.应用柏努利方程所选取的截面所必需具备的条件是答案：处于稳定段，连续，垂直于流体流淌方向，流体平行流淌12 .若Re值已知时,则流体在网形管内呈层流时的摩擦系数A=,在管内呈湍流时,摩擦系数、及、有关。答案：64/Re;Re;d13 .孔板流量计和转子流量计的最主要区分在于：前者是恒变:后者是恒,变o答案：截面；压差；压差；截面14 .液体的粘度随温度上升而气体的粘度随温度的上升而°答案：减小；增大6若流体在圆形宜管中作滞流流淌,其速度分布呈型曲线,其管中心最大流速是平均流速的一倍,摩擦系数N及Re的关系为o答案：抛物线：2倍；=64Re16 .牛顿粘性定律的数学表达式为牛顿粘性定律适用于型流体。答案：T=UdWdy:牛顿17 .流体做层流流淌时,管内平均流速是最大流速的一倍,湍流时,管内平均流速是最大流速的倍。答案：0.5：约0.818 .流体在管路中作连续稳态流淌时，随意两截面流速及管径的关系为，所以,流速随着管径的减小而。答案：UU2=d22d12增大19 .流体流淌时产生摩擦阻力的根本母由是.答案：.流体具有粘性20 .依据化工单元操作所遵循的基本规律的不同，可将单元操作分为答案.动量传递、热量传递、质量传递21 .流体沿壁面流淌时,有显著速度梯度的区域称为,答案：.流淌边界层22 .液体在等直径的管中作稳态流淌,其流速沿管长由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长0答案：不变；降低23 .稳态流淌是指流淌系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随。答案：.位置而变，而均不随时间变。24 .离心泵的主要构件有以下三部分:答案：泵壳；叶轮；泵轴25 .离心泵的主要参数有：答案：流量：扬程；功率；效率26 .离心泵的特性曲线有：答案：扬程流量曲线；功率流量曲线：效率流量曲线27 .离心泵的最大安装高度不会大于.答案：IOm28 .离心泵的工作点是和两条曲线的交点.答案：泵特性曲线H-Q；管路特性曲线H-Q29 .泵起动时应先关闭出口开关，缘由是答案：.降低起动功率，爱护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避开出口管线水力冲击。30 .流体输送设备按工作原理可分为四类：.，答案：离心式，往复式，旋转式，流体作用式31 .当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生现象。答案：气蚀32 .离心泵的扬程含义是答案：.离心泵给单位重量的液体所供应的能量33 .离心泵起动时，若泵内没有完全充溢液体，离心泵就不能输送液体，这种现象称为O答案：气缚34 .离心泵输送的液体粘度越大，其扬程,流量轴功率.效率。答案：.越小；越小；越大；越小35 .往复压缩机的实际工作循环，是由、四个阶级组成。答案：吸气、压缩、排气、膨胀36 .采纳多级压缩的优点是答案：降低排气温度；削减功耗：提高气缸容积利用率：使压缩机的结构更为合理。37 .离心泵叶轮的作用是,使液体的均得到提高。答案：将原动机的机械能传给液体，静压能和动能。38 .往复式压缩机的工作原理和泵相像，是嵬往复运动的活塞使气缸的工作容积,从而进行O答案：往复：增大或削减；吸气和排气，二、选择题:1 .流体在圆管内流淌时,若为湍流时,平均流速及管中心的最大流速的关系为()A.Um=1.2UmaxB.Um=0.8UmaxC.Um=3/2UmaX答案：B2 .从流体静力学基本方程可得知，U型管压力计测量的压强差().及指示液密度、液面高度有关,及U形管粗细无关B.及指示液密度、液面高度无关,及U形管粗细有关C.及指示液密度、液面高度无关,及U形管粗细无关答案：A3 .流体的层流底层越薄，则（）oA.近壁面速度梯度越小B.流淌阻力越小C.流淌阻力越大D.流体湍动程度越小答案：B4 .为提高微差压强计的测量精度，要求指示液的密度差（）oA.大B.中等C.越小越好D.越大越好答案：C5 .一个工程大气压等于（）Pa;（）Kgf-2»A.1.OI3×1O,B.9.8×0iC.1D.1.5答案：BC6,转子流量计的主要特点是（）。A.恒截面、恒压差：B.变截面、变压差：C.恒流速、恒压差；D.变流速、恒压差。答案：C7 .层流及湍流的本质区分是：（）。A.湍流流速>层流流速；B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流：C.层流的雷诺数<湍流的雷诺数；D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动答案：D8 .圆管内流淌流体湍流时的雷诺准数值应为（）A.Re<2000B.Re>4000C.Re=20004000答案：B9 .流体在管路中作稳态流淌时,具有（）的特点。A.呈平缓的滞流B.呈匀速运动C.在任何截而处流速、流量、压强等物理参数都相等：D.任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变更答案：D10 .表压及大气压、肯定压间的关系是（）。A.表压=肯定压-大气压B.表压=大气压-肯定压C,表压=肯定压+真空度答案：A11 .流体流淌时产生摩擦阻力的根本缘由是（）。A.流淌速度大于零B.管边不够光滑C.流体具有粘性答案：C12 .流体在管内流淌时,滞流内层的厚度随流速的增加而（）oA.变小B.变大C.不变答案：A13 .圆管的摩擦系数=MZRe的适用流型是（）oA.滞流B.过渡流C.湍流答案：A14 .为使U形压差计的灵敏度较高,应使指示液和被测流体的密度差（）»A.偏大B.偏小C.越大越好答案：B15 .设备内的真空度愈高,即说明设备内的肯定压强（）。A.愈大B.愈小C.愈接近大气压、另一53X3mm的水平钢管相连，如图所示。在锥形管两侧A.B处各插入一垂直玻璃管，以视察两截面的压强。若水流经A.B两截面间的能量损失为1.5Jkg,求两玻璃管的水面差。【解】按连续性方程：UB=UN(dAdB)2=2.5(0.0330.047)2=1.23m.s,由柏式知:R=(Pa-Pb)(pg)=UB22-UA22+hfA-B=1.232/2-2.52/2+1.5=-0.087m=-87mm负号Pb>Pa20.某输水管路如图所示，水箱液面保持恒定。当阀门A全关闭时，压力表读数为177kNn,阀门全开时，压力表读数为100kN/in?0已知管路采纳108X4mm钢管，当阀门全开后，测得由水箱至压力表处的阻力损失为7.5mHq.问：全开阀A时水的流量为多少11h?(Pjk=100Okg/up,pt=98.IkNm2)【解】定水箱液面为1-1,压力表处为2-2,列柏式:Zi+Pi/(Pg)+U2(2g)=Z2+P(Pg)+U22(2g)+Hf.2.Z=P(Pg)=177×103(1000×9.807)=18m.,.18+0+0=0+100×103(1000×9.807)+u22(2g)+7.5H=Z+Hf-2=I8+1.+3=22m，N轴=QHP/(102n)=(30/3600)×22×1000/(102×0.6)=3kwHg允=HSfc-U22g-H1或=6I=5m>2mVHg丈VHg尢，安装高度合适。23 .现有一台离心泵，铭牌上标出允许吸上真空度Hs=6m,用来输送20C的清水，已知吸入管路的全部阻力损失为1.5mH2O,当地大气压为IOmH2O,若略去泵入口处的动压头。试计算此泵的允许安装高度Hg为多少米？【解】Hg=Hs-u22ghfo.(=6-1.5=4.5m安装高度为4.5m。实际安装高度=4.5-05=4m24 .密度为12OOkgm3的盐水，以25nrVh的流量流过内径为75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为30m,钢管总长为120m,管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25%。试求泵的轴功率。假设：(1)摩擦系数I=O.03；(2)泵的效率=0.6【解】Z+u22g+P1Pg+He=Z2+u222g+P2Pg+H1Zi=O,Zz=30mfu七0,u20tP=Pz/.He=Z2+Hf=30+HfHf=(×1d×u22g)×1.25u=VZA=253600×0.785×(0.075)2=1.573msHf=(0.03×120/0.075×1.5732/(2×9.81)×1.25=7.567n盐水柱He=30+7.567=37.567mNe=QeHePg=25/3600×37.567×1200×9.81=307IwNifi=Ne11=307I0.6=5118w25 .用泵将比重为0.85的某液体从低位槽打到高位槽。低位槽距地面高2m,管子出口距地面高20m,管路阻力损失为30Jkg,泵入口流速为0.915ms,入口管径为89×6mm出口管径为4>60X4mm,求泵有效功率。【解】在低位槽液面及管子出口截面列柏努利方程得：We=g(Z2-Z)+(P2-P)/P+(u22-u2)2+hf=9.81X1.8+0+0.9152(77/52)4-1.2+30=208.6J/kgNe=WePQ=208.6×850×0.91511×(0.077)/4=755w26 .有一输水管路,水由输水主管进入两支管。已知:输水主管内径人=200mm.两根支管的流量为匕=40m'h,V2=SOm加,若要求两支管流速均比主管流速大50%,试求：(1)输水主管中的流速“2为多少？(2)输水管路中两支管的内径4，出各为多少？【解】求输水主管中的流速，主管的流量应为两只管流量之和V11=V.+V,=4()+8