1、化工原理试题库上册总化工原理试题库(上册)第一章 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.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( )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( )。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( )。A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m25. 水在
2、直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速( )。A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断6. 4.对不可压缩流体,满足 条件时,才能应用柏努力方程求解。A. B. C. D. 7. 判断流体的流动类型用( )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 。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.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( )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
3、拉准数和相对粗糙度11. 测速管测量得到的速度是流体( )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( )倍。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( )。A. 1.2m; B. 0.6m; C. 2.4m; D. 4.8m。14. 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( ) A. u 3/2.umax B. u 0.8 umax C. u 1/2. umax D u =0.7
4、5 umax 15. 判断流体流动类型的准数为( )A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数16. 流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为( )A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 17. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( )A层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态18. 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( )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19. 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
5、送管道上的阀门关小后,管路总阻力将( )。A. 增大; B. 不变; C. 减小; D. 不确定。20. 流体的压强有多种表示方式,1标准大气压为 ( )A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm2 C.10.336m水柱 D.10130Pa21. 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( )倍。A.4 B.2 C. D.不能确定22. 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.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 23. 在柏努利方程式中,P/g被称为 ( )A.静压头 B.动压
6、头 C.位压头 D.无法确定24. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定,若为湍流则Re ( )A.4000 B.2000 D.4000 25. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为( ) 可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为( ) A.u11=u21 B.u12=u21C.u11/1=u22/2 D.u11/2=u22/126. 有两种关于粘性的说法: ( )无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。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。27. 层流与湍流的区别是( )A
7、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28. 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(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2),L(1)=2L(2),则h(f1)/h(f2)()、2;、4;、1/2;、1/4;、1当管路中流体均作层流流动时,(1)/(2)=()、2;、4;、8;、1/2;、1当管路中流体均作层流流动时,u(1)/u(2)=()、2;、4;、1/2;、1/4;、1当两段管路中流体
8、均作湍流流动时,并取(1)(2),则(1)/(2)=( )。、2;、4;、8;、1/2;、1/4当两段管路中流体均作湍流流动时,并取(1)(2),则u(1)/u(2)=()。、2;、4;、1/2;、1/4;、129. 真空表读数是60kPa,当地大气压为100kPa时,实际压强为( )kPa。A.40 B.60 C.160 30. 2.当温度降低时,气体的粘度( )。A.降低 B.不变 C.增大 31. 3.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( )倍。A.2 B.4 C.16 32. 当地大气压为100kPa,压强表读数是60kPa,则
9、实际压强为( )kPa。A、160 B、40 C、60 D、10033. 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时,进口能量损失为( )J/kg,出口能量损失为( )J/kg。 A、 0.5 B、1 C、1.5 D、 234. 随着温度的升高液体的粘度( ),气体的粘度( )。 A、增加 B、不变 C、降低二、填空题1. 连续性介质假定是指_。2. 流体在光滑管内作湍流流动时,摩擦系数与 和 有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则仅与 有关。3. 流体阻力产生的根源是_。粘性是指_。4. 在连续稳定流动过程中,流速与管径的_成正比。均匀圆管内流体的流速
10、不因流阻的存在而_。(减、降或不变)5. 无因次数群是_的数组。6. 滞流与湍流的根本区别是_。7. 一定量的流体在圆形直管内流过,若流动处于阻力平方区,则流动阻力与速度的_成正比。8. 圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈_形状。其平均速度是中心最大速度的_。摩擦阻力系数与雷诺数的关系是_。9. 流体流动边界层是指_。流体流过某一障碍物发生边界层脱体的原因是_。由于固体表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失,称为_。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和_之和,又称为局部阻力。10. 米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的_
11、倍。 11. 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_。 12. 当20的甘油(=1261kg.m-3,=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为_ ,其摩擦阻力系数为_. 13. 当量直径的定义是de ,对边长为正方形风管当量直径de 。 14. 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d2,内管的外径是d1,则当量直径de。 15. 当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数=_,在管内呈湍流时,摩擦系数与_、_有关。 16. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒
12、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_(增大、减小、不变)。 17. 某设备的表压强为50KPa,则它的绝对压强为 ,另一设备的真空度为50KPa,则它的绝对压强为 。(当地大气压为100KPa)18. 如果管内流体流量增大一倍后,仍处于层流状态,则阻力损失增大到原来的 倍19. 流体在管路两截面间的压强差P与压强降Pf 相等的条件是 。20. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法:_法和_法。21. 并联管路的特点是_。分支管路的特点是_。22. 孔板流量计是通过_来反映流量的大小,又称为_流量计,而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定,通过变
13、动的_反映流量的大小,又称_。23. 热量衡算中,物料衡算通式中的过程GA为_。24. 热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定_液体的焓为零。25. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速_。26. 对不可压缩流体,满足_条件时,才能应用柏努力方程求解。27. 判断流体的流动类型用_准数。28. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为_。29. 增大流体的流量,则在孔板前后形成的压强差_。30. 流体在管内流动时的摩擦系数与_有关。31. 测速管测量得到的速度是流体_速度。32. 流体时气体和液体的统称,其中_是可压缩流体,_是不可压缩流体。33. 表压、绝压、大气压之间的关系是
14、_34. 据流体静力学基本方程式知,当液面上方压强变化时,液体内部各点压强_变化。35. 等压面的要点有四个,即_、_、_、_。36. 测量压强或压强差时,可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时,可用以上三种压差计种的_和_。37. 粘度是衡量_大小的物理量。38. 孔板流量计是基于_原理的流量测量仪表。39. 恒压差、变截面的流量计有_。40. 恒截面、变压差的流量计有_。41. 并联管路的特点为_和_。42. 分支管路的特点为_和_。43. 串联管路的特点为_和_。44. 同一容器中有A,B,C三点,B点的压强为1atm,且PAPBPC,若B点的压强增加0.6atm
15、,则PA增加_Pa,PA-PC增加_mmHg。45. 实验证明,流体在管路中流动时,同一截面上各点的流速是不同的,管心处流速_,越靠近管壁,流速_,在管壁处等于_。46. 某液体在一段水平圆形直管内流动,已知Re值为1800,若平均流速为0.5m/s,则管中心点处速度为_m/s,流体在管内流动类型属_流动。47. 如图1所示,液体在等径倾斜管中稳定流动,则阀的局部阻力系数与压差计读数的关系式为_。48. 某转子流量计,其转子材料为不锈钢,测量密度为1.2kg/m3的空气时,最大流量为400m3/h,现用来测量密度为0.8kg/m3的氨气,其最大流量为_ kg/m3。49. 流体在圆形直管中作滞
16、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,摩擦系数与Re的关系为_。50. U形管差压计用水作指示液,测量气体管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则所表示压降为_Pa,为使读数增大,而p值不变,应更换一种密度比水_的指示液。51. 用测速管测定的是_流速,孔板流量计测定的是_流速;测流体流量时,随着流体流量增加,孔板流量计两侧压差值将_;若改用转子流量计测量,当测量增大时,转子两端差值将_。52. 4.气体的密度与压强成 。53. 5.静止流体内部两点间压强差的大小,只与两点间垂直距离和 有关。54. 6.转子流量计的压强差随流量的增加而 。55. 9、在连续静止的
17、同一种流体中,同一水平面上各点的压强 。56. 10、孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 。57. 流体是由无数质点所组成的 介质。58. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时,内部还有 运动。59. 一真空表的读数为20kpa,已知所测物系的实际压强为80kpa,则此时的大气压强为 kpa。60. 根据流体静力学基本方程式,在一 的、 的同种流体内部,等高面即为 。61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是_。62. 毕托管测量管道中流体的_,而孔板流量计则用于测量管道中流体的_。63. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa,已知当地的大气压强为 100kpa,则所测
18、物系的实际压强为 kpa。64. 流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速0.5m/s,压强降为10Pa,Re为1000,问管中心处点速度为_m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为_Pa。65. 运动粘度=310-5 m2/s的某流体在1004mm的圆管内流动,其雷诺准数Re=1800,此流型为_,平均流速u=_m/s,管中心最大流速umax=_ m/s。66. 边长为0.4m的正方型通风管道,其水力半径rH=_m,当量直径de=_m。67. 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,摩擦系数与Re的关系为_。68. 套管由572.5mm和2
19、52.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_,润湿周边长等于_,当量直径等于_。69. 孔板流量计属于变_流量计,而转子流量计则是变_流量计。70. 流体在圆形直管中作滞流流动时,摩擦系数与Re的关系为_。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 5.9104Pa及 4.9104Pa。 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 6.87104Pa, 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。半开: 在A-B
20、间列伯努利方程,根据已知AB截面压强计算出ab段管路损失,根据流量推出阻力计算参数 在B-2间列伯努利方程,根据已知AB截面压强计算b2段管路损失,根据流量推出阻力计算参数全开: 在A-B间列伯努利方程,根据已知B截面压强,未知管路流速和A截面压强; 在B-2间列伯努利方程,根据已知B截面压强,未知管路流速. 2. 如图1所示:反应器和储槽均通大气,用虹吸管从高位槽向反应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s,料液在管内阻力损失为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) 图1图23. 如图2,储槽液面恒定。将30的C2H5OH(密度为800kg/
21、m3)用573.5mm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/m3、粘度为1.010-3Pa.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702.5mm,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。求: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.
22、5。已知20水的粘度为100.4210-5Pa.s,水的密度为998.2kg/m3,管内水的流量为3.5325m3/h,摩擦系数计算公式为=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。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3) 代替钢转子,此时测得水的流量读数为810-4m3/s,试求水的实际流量。7. 如图,密度为,粘度为的水以的流量从高位槽中流下,管道尺寸为,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
23、数为(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,当时,)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90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4 m3/h,密度为1200 kg/m3、粘度为Pas ;输送管路的内径为32 mm,管路总长度为50 m(包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒定的高度差15 m。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
24、)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。空气分子量按29计。(1.439Kg/m3)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?(1
25、04.76KPa; 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) 14. 水以6.410-4m3/
26、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=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
27、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,输水量为0.06l/s时的能量损失;(2)若其它条件不变,管径为时能量损失由为多少?(;)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1084mm,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810-3Pa. 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1.47105Pa ,问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27105Pa 。(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,管路总长110m(包括局部阻力当量管长),管子内径100mm。试计算摩擦系数值。(0.0785)21. 有一除
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