化工原理习题集答案Word格式.docx
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0.5)
13.(3分)理想流体是指_____________;
而实际流体是指___________。
(没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩;
具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。
)
14.(3分)流体体积流量用_____来计算;
质量流量用_____来计算;
而流体流速用_____来计算。
(Vs=u.Ams=u.A.ρu=Vs/A)
15.(3分)流体在园直管内流动,当Re≥4000时的流型称为___,其平均速度与最大流速的关系为______,而Re≤2000的流型称为___,其平均速度为______。
(湍流,um=0.8umax,滞流,um=0.5umax。
16.(3分)流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速___,动压头___,静压头___。
(填增加,减少,不变)(减少,减少,增加。
17.(2分)当量直径的定义是de=____________,在套管环间流动的流体,外管的内径是d1,内管的外径是d2,则当量直径de=_______。
(de=4×
流通截面积/浸润周边;
de=d1-d2)
18.流体的粘度指__________________________。
粘度值随温度变化而变化,对于液体,温度升高,粘度________;
对于气体,温度升高,粘度________。
(流体流动时,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;
减少;
增大)
19.(2分)米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。
(2倍)
20.(3分)柏努利方程如衡算基准以J/kg表示,柏努利方程可表示为________________________,若用J/m3表示则可表示为_________________________。
(gZ1+P1/ρ+u12/2=gZ2+P2/ρ+u22/2+∑Wf;
ρgZ1+P1+u12/2×
ρ=ρgZ2+P2+u22/2×
ρ+∑Wfg)
21..(2分)孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:
前者是恒______,变_____;
后者是恒_________,变_________。
(截面;
压差;
截面)
22.(2分)在测速管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表______,流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表__________。
(冲压头;
静压头)
23.(3分)某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_______型曲线,其管中心最大流速为平均流速的_______倍,摩擦系数λ与Re的关系为___________。
(抛物线;
;
2倍;
λ=64/Re)
24.(3分)水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将_____,摩擦系数________,管道总阻力损失________。
(减小;
增大;
不变)
25.(2分)流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有_________。
(粘性)
26.(2分)液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长_______,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_________。
(不变;
降低)
27.(4分)流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的________。
(1/16)
28(4分)液体在园管内作稳定连续滞流流动时,其摩擦阻力损失与管内径的______次方成反比。
(2)
29.(2分)水塔内的水能通过管路引至各车间使用,这是因为水塔内的水具有______。
(高位压头)
30.(4分)流体在园管内流动时,由于流体具有粘性,使得___________处速度为零,管的________处速度最大。
(管壁;
中心)
31.(4分)测量流体的流量一般可采用________________________等流量计。
测量管内流体点速度,则用_____________。
(孔板;
文丘里;
转子;
皮托管。
32..(3分)在输送液体的管路中,要使P1-P2=△Pf的条件_________________。
(管径相等,处于同一水平面,无外加能量。
33.(2分)圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022mm3/s,质量流量为_________,平均流速为_______。
(22kg/s;
2.8m/s)
1.(2分)一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是()关系(答案A)
A.体系>大气压B.体系<大气压C.体系=大气压
2.(3分)从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是()(答案A)
A.与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关
B.与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关
C.与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关
3.(2分)层流与湍流的本质区别是:
()。
(*答案*D)
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。
4.(2分)在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。
***答案***(*答案*C)
A.2B.8C.4
5.(2分)柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明,若忽略A,B间的阻力损失,试判断B玻璃管水面所处的刻度。
()
(*答案*A)
A.a位置B.c位置C.b位置
6.(2分)流体在管路中作稳态流动时,具有()特点.(D)
A.呈平缓的滞流B.呈匀速运动
C.在任何截面处流速、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化
7.(2分)园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是()。
(*答案*A)
A.滞流B.过渡流C.湍流
8.(4分)流体在园管内作滞流流动时,阻力与流速的()成比例,作完全湍流时,则呈()成比例。
(*答案*C;
A)
A.平方B.五次方C.一次方
9.(2分)稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量()。
A.仅随位置变,不随时间变B.仅随时间变、不随位置变
C.既不随时间变,也不随位置变
10.(4分)如图所示,当阀门关闭时,E、F、G的压强关系为:
PE()PG()PF.当阀门打开后:
PE()PG()PF(***答案***A;
A;
C;
C)
A.等于B.小于C.大于
三、判断题:
1.(2分)流体在园管内作稳定流动时,其流速与管径的一次方成反比。
()(*答案*×
2.(2分)当输送流体的管径一定时,增大流体的流量,雷诺准数减少。
()(*答案*×
3.(2分)牛顿粘性定律是:
流体的粘度越大,其流动性就越差。
4.(2分)流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。
()(*答案*√)
5.(2分)当量直径即可用来计算非园形管的雷诺数();
也可用来计算流体在非园形管内的流速。
()(*答案*√;
×
6.(2分)流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。
()(*答案*√)
7.(2分)流体在园形管道中流动时,管壁处的流速为中心处流速的0.5倍。
8.(2分)液体在园形管中作滞流流动时,其它条件不变,而流速增加一倍,则阻力损失增加一倍()(*答案*√)
9(2分)转子流量计可用来测量高压蒸汽()和腐蚀性流体()的流量。
(×
;
√)
10.(2分)题号1288第1章知识点100难度容易
在静止的处于同一水平面上的各点的液体的静压强都相等。
()实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小无关。
()(*答案*×
四、问答题
1.(8分)什么是流体连续稳定流动?
流体流动的连续性方程的意义如何?
***答案***流体连续稳定流动是指流体在流动时,流体质点连续的充满其所在空间,流体在任一截面上的流动的流速、压强和密度等物理量不随时间而变化。
流体流动的连续性方程是流体流动过程的基本规律,它是根据质量守恒定律建立起的,连续性方程可以解决流体的流速、管径的计算选择,及其控制。
2.(8分)Z1+p1/ρg=Z2+p2/ρg
(1),p=pa+ρgh
(2);
这两个静力学方程式说明些什么?
***答案***
(1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点,深度相同,它的压强亦相等;
(2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数,距离液面越深,则压强越大,当液面压强变化,必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。
3.(6分)如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接,
在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动?
为什么?
pa/ρ+Zg=p2/ρ+Σhf;
当(pa/ρ+Zg)>
p2/ρ时,由1流向2,
当(pa/ρ+Zg)<
p2/ρ时,由2流向1。
4.(10分)用如图所示的实验装置得实验记录如下表所示:
皮托管编号
1
2
3
4
管内直径mm
12.7
21
12
皮托管测压孔高度mm
72
关闭阀A,玻管水柱高度mm
472
全开阀A皮托管测压孔
柱高度mm(平行水流方向)
435.5
407.5
405.1
376.5
柱高度mm(正对水流方向)
389.5
401.8
347.6
322
根据以上实验数据,回答下列问题:
(1)、第4点的位压头,静压头和动压头各为多少mmH2O?
(2)、水由第2点处流到3点处的阻力损失压头为多少mmH2O?
(3)、第1点的速度为多少m/s?
(1)Z4=21(mmH2O),P4/(ρg)=H4-Z4=322-21=301(mmH2O);
h动4=u42/(2g)=376.5-322=54.5(H2O)
(2)hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mmH2O)
(3)∵u12/(2g)=435.5-389.5=46(mmH2O);
∴u1=0.95m/s
“化工原理”第二章流体输送机械复习题
1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________.***答案***1472w
2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:
______,_____,_______.
***答案***泵壳;
叶轮;
泵轴
3.(2分)离心泵的主要参数有:
______,______,______,________.
***答案***流量;
扬程;
功率;
效率
4.(3分)离心泵的特性曲线有:
_____________,_________________,___________________.
***答案***压头H~流量Q曲线;
功率N~流量Q曲线;
效率η~流量Q曲线
5.(2分)离心泵的最大安装高度不会大于_______________.***答案***10m
6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:
______________,________________.
***答案***泵特性曲线H--Q;
管路特性曲线H--Q
7.(3分)调节泵流量的方法有:
_____________,__________________,____________________.
***答案***改变出口阀门的开度;
改变泵的转速;
车削叶轮外径
8.(3分)液体输送设备有:
___________,___________,__________,___________,_______.
***答案***离心泵;
往复泵;
齿轮泵;
螺杆泵;
旋涡泵
9.(3分)气体输送设备有:
________,_________,___________.
***答案***通风机;
鼓风机;
压缩机
10.(3分)泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________
**答案**降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;
同时也避免出口管线水力冲击。
11.(3分)若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头___,流量___,效率___,轴功率____。
***答案***减小减小下降增大
12.离心泵的流量调节阀安装在离心泵___管路上,关小出口阀门后,真空表的读数____,压力表的读数_____。
***答案***出口减小增大
13.(2分)流体输送设备按工作原理大致可分为四类即___,__,___,____。
***答案***离心式,往复式,旋转式,流体动力作用式
14.(2分)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
15.(2分)离心泵的扬程含义是______________
***答案***离心泵给单位重量的液体所提供的能量。
16.(2分)离心泵叶轮按有无盖板可分为____,_____,______。
***答案***敞式半敞式闭式(或开式,半开式,闭式)
17.(2分)离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是_______时的流量和扬程。
***答案***效率最高
18.(3分)用离心泵在两敞口容器间输液,在同一管路中,若用离心泵输送ρ=1200kg/m3的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量_______,扬程_____,泵出口压力____,轴功率___。
(变大,变小,不变,不确定)
***答案***不变不变变大变大
19.(5分)离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:
Q=0.05m3/s时H=20m;
管路特性为Q=0.05m3/s时,He=18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上的压头增值ΔH=______m;
有效功率ΔN=______kw。
***答案***2;
0.981
20.(2分)离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体。
这种现象称为__________现象。
***答案***气缚
21.(2分)离心泵采用并联操作的目的是________,串联操作的目的是_________。
***答案***提高流量;
提高扬程
22.(2分)风机的风压是指_________的气体通过风机而获得的能量。
***答案**单位体积
23.(2分)离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条____________曲线。
***答案***流量与静风压
二、选择题:
1.(2分)离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为()
A.Q启动=0,N启动≈0;
B.Q启动〉0,N启动〉0;
C.Q启动0,N启动〈0
***答案***A
2.(2分)题号2073第2章知识点100难度容易
离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()
A.气缚现象B.汽蚀现象
C.汽化现象D.气浮现象
***答案***A.
3.(2分)题号2074第2章知识点100难度容易
离心泵最常用的调节方法是()
A.改变吸入管路中阀门开度B.改变压出管路中阀门的开度
C.安置回流支路,改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮**答案***B.
4.(2分)离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后能量的值()
A.包括内能在内的总能量B.机械能
C.压能D.位能(即实际的升扬高度)***答案***B.
5.(2分)已知流体经过泵后,压力增大ΔPN/m2,则单位重量流体压力能增加为()
A.ΔPB.ΔP/ρC.ΔP/(ρg)D.ΔP/(2g)
***答案***C.
6.(2分)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为()
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡
D.气体破坏了液体的连续性
***答案***B.
7.(2分)某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因()
A.水温太高B.真空计坏了
C.吸入管路堵塞D.排出管路堵塞
8.(2分)题号2089第2章知识点100难度较难
在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为-1m,泵的入口处装一U形管压差计,则测得入口处的压力()
A.自始至终大于大气压力
B.随着流量的增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段C.自始至终小于大气压力D.自始至终等于大气压力
9.(2分)一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是()
A.忘了灌水B.吸入管路堵塞
C.压出管路堵塞D.吸入管路漏气
***答案***D.
10.(2分)离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而()
A.增大B.减少C.不变
***答案***B
11.(2分)用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离,称为()
A.扬程B.升扬高度C.吸液高度
12.(2分)流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()
A.出口阀B.进口阀C.旁路阀
***答案***A、C
13.(2分)输送气体的密度越大,则风机的风压()
A.越高B.越低C.不变
14.(2分)欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。
输送大流量,低粘度的液体应采用()A.离心泵B.往复泵C.齿轮泵
***答案***C、A
15.(2分)用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。
A.发生了气缚现象B.泵特性曲线变了C.管路特性曲线变了
***答案***C
16.(2分)当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其()
A.扬程减少,流量、效率、轴功率均增大;
B.扬程、流量、效率均降低,轴功率增大
C.扬程、效率增大,流量,轴功率减少;
D.扬程、流量、效率均增大,轴功率减少
17.(2分)离心泵的吸液高度与()无关
A.排出管路的阻力大小;
B.吸入管路的阻力大小
C.当地大气压D.被输送液体的密度
三、问答题:
1.(12分)何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象,它们对泵的操作有何危害?
应如何防止?
“气缚”:
由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。
“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。
为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。
“气蚀”:
由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“气蚀”现象发生;
泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。
2.(10分)为什么离心泵可用出口阀来调节流量?
往复泵可否采用同样方法调节流量?
***答案***由离心泵的工作点知,改变泵出口阀的开度,使局部阻力改变,而管路特性曲线改变,流量随之改变,此法虽不经济,但对泵运转无其它影响;
而往复泵属容积式泵,压头与流量基本无关,若关闭出口阀,则因泵内压力急剧升高,造成泵体。
管路和电机的损坏,故不宜用出口阀来调节流量。
3.(6分)离心泵的扬程和升扬高度有什么不同?
***答案***离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ρg和动压头的增量