化工原理试题库答案上册总已修改.docx

化工原理试题库答案上册总已修改.docx

《化工原理试题库答案上册总已修改.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理试题库答案上册总已修改.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

化工原理试题库答案上册总已修改

化工原理试题库答案（上册,总）已修改

流体流动

一、选择题

1.连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（A）。

A.零B.正数C.负数D.任意值

2.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（A）的焓为零。

A.0℃液体B.0℃气体C.100℃液体D.100℃气体

3.流体阻力的表现，下列阐述错误的是（D）。

A.阻力越大，静压强下降就越大B.流体的粘度越大，阻力越大

C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在

4.压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（C）。

A.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m2

5.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（B）。

A.增大B.减小C.不变D.无法判断

6.对可压缩流体，满足（C）条件时，才能应用柏努力方程求解。

A.p1p2

p1

p1p2

p120%（式中压强采用表压表示）B.p1p2p1p1p2p110%（式中压强采用表压表示）C.20%（式中压强采用绝压表示）D.10%（式中压强采用绝压表示）

7.判断流体的流动类型用（C）准数。

A.欧拉B.施伍德C.雷诺D.努塞尔特

8.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为（B）。

A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线

9.增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（A）。

A.增大B.减小C.不变D.无法判断

10.流体在管内流动时的摩擦系数与（B）有关。

A.雷诺准数和绝对粗糙度B.雷诺准数和相对粗糙度

C.欧拉准数和绝对粗糙度D.欧拉准数和相对粗糙度

11.测速管测量得到的速度是流体（C）速度。

A.在管壁处B.在管中心C.瞬时D.平均

12.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的

A.2；B.6；C.4；D.1。

13.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（C）。

A.1.2m；B.0.6m；C.2.4m；D.4.8m。

14.流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（A）。

A.1.33m；B.2.66m；C.0.33m；D.0.66m。

15.流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（D）。

A.25mm；B.70mm；C.95mm；D.45mm。

16.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为（C）

A.u＝3/2.umaxB.u＝0.8umax

C.u＝1/2.umaxDu=0.75umax

17.判断流体流动类型的准数为（A）

A.Re数B.Nu数C.Pr数D.Fr数

18.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re的n次方成正比，其中的n值为（B）

A.0.5B.0.8C.1D.0.2

19.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（A）

A．层流流动B湍流流动C过渡型流动D静止状态

20.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（C）

A.上游截面处流速B下游截面处流速

C小管中流速D大管中流速

21.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。

若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（A）。

A.增大；B.不变；C.减小；D.不确定。

22.流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为（C）

A.780mm汞柱B.1Kgf/cm2C.10.336m水柱D.*****Pa

23.流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（B）倍。

A.4B.2C.2D.不能确定

24.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为（A）

A.1.0B.0.5C.0.35D.0.75

25.在柏努利方程式中，P/ρg被称为（A）

A.静压头B.动压头C.位压头D.无法确定

26.流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re（D）

A.4000B.20XX年C.20XX年D.4000

27.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（A）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（D）

A.u1Ａ1=u2Ａ2B.u1Ａ2=u2Ａ1

C.u1Ａ1/ρ1=u2Ａ2/ρ2D.u1Ａ1/ρ2=u2Ａ2/ρ1

28.有两种关于粘性的说法：

（A）

①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。

②粘性只有在流体运动时才表现出来。

A.这两种说法都对；B.这两种说法都不对；

C.第一种说法对，第二种说法不对；D.第二种说法对，第一种说法不对。

29.层流与湍流的区别是（C）

A湍流的流速大于层流流速

B流道截面积大的为湍流，小的为层流

C层流无径向脉动，湍流有径向脉动

D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数

30.有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ

（1）、u

（1）、d

（1）、L

（1）、h（f1）及Ｖ

（2）、u

（2）、d

（2）、L

（2）、h（f2）。

若d

（1）=2d

（2），L

（1）=2L

（2），则h（f1）/h（f2）＝（E）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1

当管路中流体均作层流流动时，Ｖ

（1）/Ｖ

（2）=（C）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1

当管路中流体均作层流流动时，u

（1）/u

（2）=（A）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1

当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ

（1）＝λ

（2），则Ｖ

（1）/Ｖ

（2）=（B）。

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/4

当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ

（1）＝λ

（2），则u

（1）/u

（2）=（E）。

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1

31.真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（A）kPa。

A.40B.60C.160

32.当温度降低时，气体的粘度（A）。

A.降低B.不变C.增大

33.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（B）倍。

A.2B.4C.16

34.当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（A）kPa。

A、160B、40C、60D、100

35.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s

A、0.5B、1C、1.5D、2‘

36.随着温度的升高液体的粘度（C），气体的粘度（A）。

A、增加B、不变C、降低‘

三、计算题

1.有一管路系统如图所示。

水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时，A、B两处的压

强表读数分别为5.9×104Pa及4.9×104Pa。

此时流体的流量为36m3/h。

现将E阀开大，B点压强

表读数升至6.87×104Pa，

水的密度为1000kg/m3。

假设在两种情况下，流体

都进入了阻力平方区。

求：

E阀开大后，管内水的流量；A处压强表读数Pa。

2.如图1所示：

反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高

槽向反应器加料。

要求料液流速为u=1m/s，料液

管内阻力损失为∑hf=20J/kg（不计出口损失）。

求：

高位槽液面比管出口高出多少？

（h=2.09m）位在

图1

3图23.如图2，储槽液面恒定。

将30℃的C2H5OH（密度为800kg/m）用φ57×3.5mm的无缝钢管吸入

高位槽中。

要求VS=0.004m3/s，且∑hf=0。

求真空泵需将高位槽的压力降到多少？

（p=5300N/m2）

4.用泵将密度为1100kg/m、粘度为1.0×10Pa.s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，

两槽内液面维持恒定，液面相差18m，管路为φ70×

2.5mm，长35m。

管路上全部局部阻力的当量长度为

60m，摩擦系数为0.03，泵提供的外功为300J/kg。

流体的体积流量；泵效率为75％时，泵的轴功率。

5.在图1-1所示管路中，管长50m，管内径为50mm，管

路中有一个标准弯头B，其局部阻力系数为0.75，一

个半开的闸阀C，其局部阻力系数为4.5。

已知20℃

水的粘度为100.42×10-5Pa.s，水的密度为

3-3

998.2kg/m3，管内水的流量为3.5325m3/h，摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re0.25，求流体

在管路中的阻力损失为多少J/kg？

6.某钢质转子（密度为7900kg/m3）流量计，因流量过大，不适合现场要求。

若以同样形状的

-43铝合金转子（密度为2700kg/m3）代替钢转子，此时测得水的流量读数为8×10m/s，试求

水的实际流量。

7.如图，密度为1000kg/m3，粘度为1103Pas的水以10m3/h的流量从高位槽中流下，管

道尺寸为513mm，全长为150m（含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。

在管路中离高位槽20m处有一压力表，其读数为14.7104Pa（表压），求离

管道出口20m处流体的静压强（表压）（已知管道的前后20m均为水平管，当

Re3103~1105时，

0.3164/Re0.25）

8.用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90kPa的密闭高位槽

中。

已知液体的流量为4m3/h，密度为1200kg/m3、粘度为0.96103Pas；输送管路的

内径为32mm，管路总长度为50m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定

的高度差15m。

试计算该离心泵的效率。

9.有一幢102层的高楼，每层高度为4m。

若在高楼范围内气温维持20℃不变。

设大气静止，

气体压强为变量。

地平面处大气压强为760mmHg。

试计算楼顶的大气压强，以mmHg为单位。

（723.82mmHg）

10.若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、20℃干空气的密度。

空气

3分子量按29计。

（1.439Kg/m）

11.采用微差U形压差计测压差。

如图。

已知U形管内直径d为6mm，两扩大室半径均为80mm，

压差计中用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m3。

当管路内气体压强p与

外界大气压p0相等时，两扩大室油面齐平，U

形管两只管内油、水交界面亦齐平。

现读得

读数R=350mm，试计算：

（1）气体压强p（表）。

（2）若不计扩大室油面高度差，算得

的气体压强p是多少？

（3）若压差计内只有水而不倒入矿物油，如一般U形压差计，在

该气体压强p值下读数R0为多少？

（104.76KPa;101.806KPa;49mm）

12.一直立煤气管，如图。

在底部U形压差计h1=120mm，在H=25m高处的U形压差计h2=124.8mm。

U形管指示液为水。

管外空气密度为1.28kg/m3。

设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤

气的密度。

（1.013Kg/m3）

13.如图示，水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。

已知小管内径dA=100mm，大管内径

dB=150mm，B、A截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。

若不计AB段的流

体流动阻力，试问：

U形压差计哪一支管内的指示液液面较高？

R为多少？

（R=3.92mm）习题13

-4314.水以6.4×10m/s的流量流经由小至大的管段内。

如图。

小管内径d1=20mm，大管内径

d2=46mm。

欲测1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。

已知

压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m3的空气，读数R=100mm。

求水由1至2截面的流动阻力∑

hf。

（2.98J/Kg）

15.以水平圆直管输送某油品。

管内径为d1，管两段压差为

。

因管道腐蚀，拟更换管道。

对新装管道要求如下：

管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。

设前后情况

流体皆为层流。

问：

新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？

（1.28）

16.某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流

动阻力而产生的能量损失为原来的多少？

（16倍）

17.在某输水管路中输送20℃的水，试求：

（1）管长为5m，管径为452.5mm，输水量为

0.06l/s时的能量损失；

（2）若其它条件不变，管径为763mm时能量损失由为多少？

（4.8103J/kg；5.13104J/kg）

18.用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h。

池及槽皆敞口。

高位槽中液面比池中液

面高20m。

管径为Φ108×4mm，油的粘度为2840cP，密度为952kg/m3，泵的效率为50%，

泵的轴功率为85kW。

求包括局部阻力当量管长的总管长。

（336.7m）

19.粘度8×10-3Pa.S，密度为850kg/m3的液体在内径为14mm的钢管内流动，溶液的流速为

1m/s，试计算

（1）雷诺准数Re，并指明属于何种流型；

（2）该管为水平管，若上游

某点的压力为1.47×105Pa，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27×

105Pa。

（Re=1488,属于层流L=15m）

20.用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。

水槽敞口。

塔内表压为0.85at。

水槽水面至塔内水出

口处垂直高度差22m。

已知水流量为42.5m3/h，泵对水作的有效功为321.5J/kg，管路总

21.有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9×104Pa，塔顶水银压差计读数R=300mm。

压力

表与水银压差计间垂直距离为8m，塔内操作温度为303K，气体在标准状态下的密度为

0.76kg/m3，试求气体在塔内流动过程的流动损失。

（∑hf=9.469×103J/kg）

22.将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m，输送

管路的规格为φ108×4mm,溶液在管内的平均流速为1.3m/s，管路摩擦系数取λ=0.02,

管路总长为140m（包括全部局部阻力的当量长度）,试求:

（1）.溶液在管内的流型。

（2）.

泵的轴功率（η=60%）（计算时,取溶液密度为1500kg/m3,粘度为1.5cP）（Re1.3105湍流；5.108kw）

23.15．在一内径为320mm的管道中，用毕托管测定平均分子量为64的某气体的流速。

管内

气体的压力为101.33kPa，温度为40℃，粘度为0.022cp。

已知在管道同一截面上毕托管所连接的U形压差计最大度数为30mmH2O。

试问此时管道内气体的平均流速为多少？

（13.1m/s）

24.一台离心泵在转速为1450r/min时，送液能力为22m3/h，扬程为25mH2O。

现转速调至

*****r/min，试求此时的流量和压头。

（19.7m/h；20m）

25.以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。

已知：

塔顶压强为0.45at（表压），碱液

槽液面与塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×

3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。

试求：

①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。

②输送碱液所需

有效功率，W。

（160.52J/kg535.07w）

26.水在图示管中流动，截面1处流速为0.6m/s,管内径为200mm,测压管中水的高度为1.2m，

截面2处管内径为100mm，设水由截面1流到截面2间的能量损失为2.5J/kg,水的密度

1000kg/m3。

求：

两截面处产生的水柱高度差h。

27.用离心泵将密度为1000kg/m3,流量30m3/h的水溶液由敞口贮槽送至表压强为100kPa的

高位槽中。

泵入口位于贮槽液面上方1m，两槽液面恒定，两液面间垂直距离20m。

输送管

路为￠76×3mm钢管，吸入管路长6m，排出管路长40m，贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m和50m，管路摩擦系数为0.03，当地大气压为100kPa。

计

算

（1）泵的轴功率（泵的效率75%）；

（2）泵入口处的真空度。

328.用离心泵将密度为998kg/m,流量36m3/h的水由敞口贮槽送至表压强为110kPa的高位槽

中。

两槽内液面维持恒定，两液面垂直距离20m。

输送管路为￠76×3mm钢管，管路总长

150m（包括所有管件在内的当量长度），管路摩擦系数为0.022，当地大气压为98.1kPa，输送温度下水的饱和蒸汽压pV=2.3kPa,泵的必需气蚀余量（NPSH）r=3m,泵吸入管路的压头

损失为2.5m水柱。

计算

（1）泵的有效功率；

（2）泵的安装高度。

329.用泵将密度为850kg/m，粘度为0.12pas的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。

贮油罐

内液面与高位槽中液面间的距离为20m。

输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度），摩擦系数取0.029。

若流动中的雷诺准数Re

为3000，试求：

（1）油在管内的流速是多少m/s？

（2）输油量是多少m3/h？

（3）输送管路的能量损失是多少J/kg？

（4）所需泵的有效功率?

（5）若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。

φ45×2.5mm，反应器上压强表的显示值为210kPa，贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m。

管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计，管

路总长度为36m（包括所有进出口阻力）。

已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为

0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为100kPa。

试求：

（1）管路中流体的流速u＝？

（3分）

（2）管路中流体的雷诺准数Re＝？

（2分）

（3）管路的摩擦系数λ＝？

（2分）

（4）管路的总阻力损失Σhf＝？

（8分）

（5）泵的总效率为60%时，所需轴功率N＝？

（10分）

31.从敞口容器A用泵B将密度为890kg/m3的液体送入塔C。

塔内的表压强如附图所示。

液

体输送量为15kg/s，流体流经管路的能量损失（包括进、出口及全部损失）为122J/kg，已知泵的效率为80%，求泵的有效功率Ne及轴功率N。

32.用泵将密度为950kg/m3的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。

贮罐内液面与高位槽中液面

间的距离为30m。

输送管路为φ58×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部

阻力的当量长度）。

要求送液量为120XX年kg/h，管路摩擦系数取0.026。

试求：

（1）输油量是多少m3/h？

（2）油在管内的流速是多少m/s？

（3）输送管路的能量损失是多少J/kg？

（4）所需泵的有效功率?

（5）若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。

33.用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器，输送管路的规格为φ45×2.5mm（假设泵的

吸入管路与排出管路等径）。

在泵的入口处有一U管压强计，以汞为指示剂，读数为130mm

3（汞的密度为*****kg/m）。

贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为0.5m，输送管路在反应器

处的出口到泵入口处的垂直距离为10m，忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。

反应器上压强表的显示值为210kPa，管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数

为ζ=2.1的流量计。

管路长度为36m（包括所有其他管件及进出口阻力的当量长度）。

已

3知输送液体的密度为1200kg/m，粘度为0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为

100kPa。

试求：

（1）泵的输送能力？

（2）总效率为60%时泵的轴功率？

2.用离心泵以40m/h的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的，已知水进入喷头之前需要维持49kPa的表压强，喷头入口较贮水

池水面高6m，吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m和3m，管路中的动压头可以忽略不计。

试选用合适的离心泵并确定泵的安装高度。

当地大气压按101.33kPa计。

65℃时水的密度ρ=980.5kg/m3

解：

∵输送的是清水∴选用B型泵

在水池面和喷头处间列伯努利方程

Z+u2

1/2g+p1/ρg+Η=u2

1/2g+p2/ρg+Ηf

取u1=u2=0则

Η=（P2-P1）/ρg+Ηf+Z

=49×103/980.5×9.8+6+（1+4）

=15.1m

∵Q=40m3/h

由图2-27得可以选用3B19A29004

65℃时清水的饱和蒸汽压PV=2.544×104Pa

当地大气压Ηa=P/ρg=101.33×103/998.2×9.81=10.35m

查附表二十三3B19A的泵的流量:

29.5―48.6m3/h

为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的ΗS

'

即ΗS

'=4.5m

输送65℃水的真空度ΗS=[ΗS

'+（Ηa-10）-（PV/9.81×103C0.24）]1000/ρ

=2.5m

∴允许吸上高度Hg=ΗS-u1

2/2g-Ηf,0-1

=2.5C1=1.5m

即安装高度应低于1.5m

第二章流体输送机械

一、选择题

1.离心泵在一定转速下输送清水时，泵的轴功率N与流量Q的关系为（B

AQ为零时N最大

BQ为零时N最小

C在额定流量Qs时N最小

DN与Q无关

2.离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要性能参数。

A.流量最大B.压头最大

C.效率最高D.轴功率最小

以下物理量不属于离心泵的性能参数（D）

A.扬程B.效率C.轴功率D.理论功率（有效功率）

3.离心泵铭牌上标明的扬程是指（D）

A