1、化工原理试题及答案华东理工大学一、填空(1)定态是指全部过程参数 。流体的连续性假定指_ 。(2)层流与湍流的本质区别在于 。直管阻力损失表达在 。(3)液体的黏度随温度升高而 ,气体的黏度随温度降低而 。常温下水的黏度 Pas,空气的黏度 Pas。(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _ m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是_ m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为 ,为防止 ,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 。(大、小)(7)如图所示系统,其大管内径为
2、d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小管内径为d2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的流速为_ m/s,此值是根据 方程而得。 (8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 ,轴功率 ,泵入口处的真空度 。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括 曲线,_ 曲线与 曲线。这些曲线表示在一定 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 与_要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是 ;涡轮式搅拌器的特点是 。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 ,而小
3、尺度的混合均匀主要来源于 。强化液流湍动的措施有_ 、 与 。(12)边界层是指_ 的区域。边界层分离的后果是 。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 _流体、 流体与_ _流体。二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数值 。 (A)与光滑管一样; (B)只取决于相对粗糙度 (C)只取决于雷诺数; (D)与粗糙度无关; (2)如图所示,管中的水处于 。 (A)静止; (B)向上流动; (C)向下流动; (D)不一定; (3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时 。(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;(B)
4、A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C) BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D) BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于 。(A)大流量且流量要求特别均匀的场合; (B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合; (D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。试求: A、B两点的压差为多少Pa? A、B管段的阻力损失为多少J/kg? 若将管路水平放置,流向与流量
5、不变,定性回答压差计读数及A、B两点压强差如何变化?四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数为0.02。泵的特性方程为:He = 23-1.43105qv2 (式中qv m3/s, He-m)。试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h
6、=1500mm。 (1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h? 已知=0.02,管子入口处=0.5。 (2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,=0.02,则水管中流量为多少m3/h? B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞) 一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失表达在 总势能的降低 。(3)液体的
7、黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。常温下水的黏度 0.001 Pas,空气的黏度 1.8110-5 Pas。(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _13 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是_1525 m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、小)(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小管内径为d
8、2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的流速为_2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。 (8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括 Hqv 曲线, Paqv 曲线与 qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质与操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 与_扬程 _要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、
9、高压头 。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 与 装导流筒 。(12)边界层是指_流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性_流体、 假塑性 流体与_涨塑性_流体。二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数值 B 。 (A)与光滑管一样; (B)只取决于相对粗糙度 (C)只取决于雷诺数; (
10、D)与粗糙度无关; (2)如图所示,管中的水处于 C 。 (A)静止; (B)向上流动; (C)向下流动; (D)不一定; (3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时 B 。(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C) BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D) BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于 B 。(A)大流量且流量要求特别均匀的场合; (B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合;(D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水
11、流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。试求: A、B两点的压差为多少Pa? A、B管段的阻力损失为多少J/kg? 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A、B两点压强差如何变化?三、解答:pA-(pB+gh)=R(i-)gPAPB,uAuB,A流向B,=11.2J/kg因,R与角度无关,与h无关,水平放置后,压差计读数不变水平放置后,pA-pB= pA-pB-gh,压差变小四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。
12、管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数为0.02。泵的特性方程为:He = 23-1.43105qv2 (式中qv m3/s, He-m)。试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?四、解答:五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。 (1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h? 已知=0.02,管子入口处=0.5。 (2)当A
13、阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,=0.02,则水管中流量为多少m3/h? B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞) 五、解答:取ZA=0,液槽液面高度为Z1,由静力学方程可得(Z1+h)g=R汞g一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失表达在 总势能的降低 。(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。常温下水的黏度 0.00
14、1 Pas,空气的黏度 1.8110-5 Pas。(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _13 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是_1525 m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO 大 ,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。(大、小)(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小管内径为d2=19mm, 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的
15、流速为_2.8 m/s,此值是根据 质量守恒 方程而得。 (8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程 变大 ,轴功率 变小 ,泵入口处的真空度 变小 。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括 Hqv 曲线, Paqv 曲线与 qv 曲线。这些曲线表示在一定 转速 下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据 液体性质与操作条件 确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的 流量 与_扬程 _要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是 大流量、低压头 ;涡轮式搅拌器的特点是 小流量、高压头 。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ,而小尺度的
16、混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有_提高转速 、 加挡板 与 装导流筒 。(12)边界层是指_流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 塑性_流体、 假塑性 流体与_涨塑性_流体。二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数值 B 。 (A)与光滑管一样; (B)只取决于相对粗糙度 (C)只取决于雷诺数; (D)与粗糙度无关; (2)如图所示,管中的水处于 C 。 (A)静止; (B)向上
17、流动; (C)向下流动; (D)不一定; (3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时 B 。(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C) BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D) BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于 B 。(A)大流量且流量要求特别均匀的场合; (B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合;(D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为
18、水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。试求: A、B两点的压差为多少Pa? A、B管段的阻力损失为多少J/kg? 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A、B两点压强差如何变化?三、解答:pA-(pB+gh)=R(i-)gPAPB,uAuB,A流向B,=11.2J/kg因,R与角度无关,与h无关,水平放置后,压差计读数不变水平放置后,pA-pB= pA-pB-gh,压差变小四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数为0.0
19、2。泵的特性方程为:He = 23-1.43105qv2 (式中qv m3/s, He-m)。试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?四、解答:五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。 (1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h? 已知=0.02,管子入口处=0.5。 (2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,=0.02,则水管中流量为多少m3/h? B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞) 五、解答:取ZA=0,液槽液面高度为Z1,由静力学方程可得(Z1+h)g=R汞g
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