化工原理試題及答案華東理工大學(xué).doc

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一、填空（1）定態(tài)是指全部過程參數(shù) 流體的連續(xù)性假定指______________________________________ 2）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于直管阻力損失體現(xiàn)在 3）液體的黏度隨溫度升高而，氣體的黏度隨溫度降低而常溫下水的黏度 Pa?s，空氣的黏度 Pa?s4）水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是 ______ m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是____ m/s5）離心泵采用后彎葉片是因為，為防止，離心泵在啟動時必須先灌泵6）當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO ，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的大、?。?）如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為 d1=45mm，液體在大管內(nèi)流速為 0.5m/s，小管內(nèi)徑為d2=19mm，從1-1到2-2截面的阻力損失為 15 J/kg,則2-2截面處的流速為______ m/s，此值是根據(jù) 方程而得。

（8）操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚程，軸功率，泵入口處的真空度變大，不變，變?。?）離心泵的特性曲線通常包括曲線，____ 曲線和曲線這些曲線表示在一定下，輸送某種特定的液體時泵的性能選用離心泵時，先根據(jù) 確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的和________要求確定泵的型號10）旋槳式攪拌器的特點是；渦輪式攪拌器的特點是 11）從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源于，而小尺度的混合均勻主要來源于強化液流湍動的措施有___________ 、和 12）邊界層是指________________ 的區(qū)域。

邊界層分離的后果是 13）非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與有關(guān)根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為 _____流體、流體和_____ ___流體二、選擇題:（1）在高度湍流（阻力平方）區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值（A）與光滑管一樣；（B）只取決于相對粗糙度（C）只取決于雷諾數(shù)；（D）與粗糙度無關(guān)；（2）如圖所示，管中的水處于（A）靜止；（B）向上流動；（C）向下流動；（D）不一定；（3）當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時 A) A只包括單位重量流體需增加的位能；(B) A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能；(C) BqV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；(D) BqV2代表單位重量流體需增加的動能；（4）往復(fù)泵適用于 A）大流量且流量要求特別均勻的場合；（B）流量較小，揚程較高的場合；（C）介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；（D）投資較小的場合；三、計算題如圖所示，水通過傾斜變徑管段（A-B），已知DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計，其讀數(shù)為R=20mm，指示劑為水銀，A、B兩點間的垂直距離為h=0.3m。

試求：① A、B兩點的壓差為多少Pa？ ② A、B管段的阻力損失為多少J/kg？ ③ 若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓強差如何變化？四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為0.1013MPa（表），輸水管路如圖所示管長為110m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度），管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)λ為0.02泵的特性方程為：He = 23-1.43105qv2 (式中qv– m3/s, He-m)試問：（1）管路的流量為多少m3/h？（2）泵的有效功率為多少kW？（3）若關(guān)小出口閥門使流量減少10%，則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N？五、如圖所示，槽內(nèi)水位恒定槽的底部與內(nèi)徑為100mm的水平管連接當(dāng)A閥關(guān)閉時，測得R=600mm，h=1500mm （1）當(dāng)A閥部分開啟時，測得R=400mm，h=1400mm，此時水管中的流量為多少m3/h? 已知λ=0.02，管子入口處ζ=0.5 （2）當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d，λ=0.02，則水管中流量為多少m3/h? B點壓強應(yīng)為多少Pa（表）？讀數(shù)R為多少？（U形管測壓計為等直徑玻璃管，指示劑為汞）一、二、三章綜合練習(xí)一、填空（1）定態(tài)是指全部過程參數(shù) 不隨時間變化。

流體的連續(xù)性假定指_ 流體是由無數(shù)質(zhì)點組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì) 2）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點是否存在脈動性直管阻力損失體現(xiàn)在總勢能的降低 3）液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而降低常溫下水的黏度 0.001 Pa?s，空氣的黏度 1.8110-5 Pa?s4）水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是 _1~3 m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是__15~25 m/s5）離心泵采用后彎葉片是因為減少能量損失，提高泵效率，為防止氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動時必須先灌泵6）當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO 大，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小大、小）（7）如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為 d1=45mm，液體在大管內(nèi)流速為 0.5m/s，小管內(nèi)徑為d2=19mm，從1-1到2-2截面的阻力損失為 15 J/kg,則2-2截面處的流速為__2.8 m/s，此值是根據(jù) 質(zhì)量守恒方程而得（8）操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚程變大，軸功率變小，泵入口處的真空度變小。

變大，不變，變?。?）離心泵的特性曲線通常包括 H~qv 曲線， Pa~qv 曲線和 η~qv 曲線這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速下，輸送某種特定的液體時泵的性能選用離心泵時，先根據(jù) 液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的流量和___揚程 __要求確定泵的型號10）旋槳式攪拌器的特點是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點是小流量、高壓頭 11）從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源于總體流動，而小尺度的混合均勻主要來源于強剪切或高度湍動強化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板和裝導(dǎo)流筒 12）邊界層是指__流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失 13）非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與 du/dy 有關(guān)根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性__流體、假塑性流體和__漲塑性__流體二、選擇題:（1）在高度湍流（阻力平方）區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值 B （A）與光滑管一樣；（B）只取決于相對粗糙度（C）只取決于雷諾數(shù)；（D）與粗糙度無關(guān)；（2）如圖所示，管中的水處于 C 。

（A）靜止；（B）向上流動；（C）向下流動；（D）不一定；（3）當(dāng)管路特性曲線表示為：H=A+BqV2時 B A) A只包括單位重量流體需增加的位能；(B) A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能；(C) BqV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失；(D) BqV2代表單位重量流體需增加的動能；（4）往復(fù)泵適用于 B A）大流量且流量要求特別均勻的場合；（B）流量較小，揚程較高的場合；（C）介質(zhì)腐蝕性特別強的場合；（D）投資較小的場合；三、計算題如圖所示，水通過傾斜變徑管段（A-B），已知DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形壓差計，其讀數(shù)為R=20mm，指示劑為水銀，A、B兩點間的垂直距離為h=0.3m試求：① A、B兩點的壓差為多少Pa？ ② A、B管段的阻力損失為多少J/kg？ ③ 若將管路水平放置，流向與流量不變，定性回答壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓強差如何變化？三、解答：①pA-(pB+ρgh)=R(ρi-ρ)g②∵PA>PB，uA>uB，∴A流向B，，=11.2J/kg③因，R與角度無關(guān)，與h無關(guān)，水平放置后，壓差計讀數(shù)不變水平放置后，p’A-p’B= pA-pB-ρgh，壓差變小四、帶泵管路用離心泵將水由水池打入5m高處的密閉容器中，容器上方壓力表讀數(shù)為0.1013MPa（表），輸水管路如圖所示。

管長為110m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度），管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)λ為0.02泵的特性方程為：He = 23-1.43105qv2 (式中qv– m3/s, He-m)試問：（1）管路的流量為多少m3/h？（2）泵的有效功率為多少kW？（3）若關(guān)小出口閥門使流量減少10%，則該流量下閥門額外損失的壓頭為多少J/N？四、解答：①②③五、如圖所示，槽內(nèi)水位恒定槽的底部與內(nèi)徑為100mm的水平管連接當(dāng)A閥關(guān)閉時，測得R=600mm，h=1500mm （1）當(dāng)A閥部分開啟時，測得R=400mm，h=1400mm，此時水管中的流量為多少m3/h? 已知λ=0.02，管子入口處ζ=0.5 （2）當(dāng)A閥全部開啟時，A閥的當(dāng)量長度le=15d，λ=0.02，則水管中流量為多少m3/h? B點壓強應(yīng)為多少Pa（表）？讀數(shù)R為多少？（U形管測壓計為等直徑玻璃管，指示劑為汞）五、解答：①取ZA=0，液槽液面高度為Z1，由靜力學(xué)方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g②一、二、三章綜合練習(xí)一、填空（1）定態(tài)是指全部過程參數(shù) 不隨時間變化流體的連續(xù)性假定指_ 流體是由無數(shù)質(zhì)點組成，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì) 。

2）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別在于流體質(zhì)點是否存在脈動性直管阻力損失體現(xiàn)在總勢能的降低 3）液體的黏度隨溫度升高而降低，氣體的黏度隨溫度降低而降低常溫下水的黏度 0.001 Pa?s，空氣的黏度 1.8110-5 Pa?s4）水在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是 _1~3 m/s，壓強較高的氣體在管道中的常用經(jīng)濟流速范圍是__15~25 m/s5）離心泵采用后彎葉片是因為減少能量損失，提高泵效率，為防止氣縛現(xiàn)象，離心泵在啟動時必須先灌泵6）當(dāng)管徑相同、喉徑與孔徑相同時，文丘里流量計的孔流系數(shù)CV比孔板流量計的孔流系數(shù)CO 大，文丘里流量計的能量損失比孔板流量計的小大、小）（7）如圖所示系統(tǒng)，其大管內(nèi)徑為 d1=45mm，液體在大管內(nèi)流速為 0.5m/s，小管內(nèi)徑為d2=19mm，從1-1到2-2截面的阻力損失為 15 J/kg,則2-2截面處的流速為__2.8 m/s，此值是根據(jù) 質(zhì)量守恒方程而得（8）操作中的離心泵，若將泵的出口閥關(guān)小，則泵的揚程變大，軸功率變小，泵入口處的真空度變小變大，不變，變?。?）離心泵的特性曲線通常包括 H~qv 曲線， Pa~qv 曲線和 η~qv 曲線。

這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速下，輸送某種特定的液體時泵的性能選用離心泵時，先根據(jù) 液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，然后根據(jù)具體管路對泵提出的流量和___揚程 __要求確定泵的型號10）旋槳式攪拌器的特點是大流量、低壓頭；渦輪式攪拌器的特點是小流量、高壓頭 11）從混合機理看，大尺度的混合均勻主要來源于總體流動，而小尺度的混合均勻主要來源于強剪切或高度湍動強化液流湍動的措施有_提高轉(zhuǎn)速、加擋板和裝導(dǎo)流筒 12）邊界層是指__流動流體受固體壁面阻滯而造成速度梯度的區(qū)域邊界層分離的后果是產(chǎn)生大量旋渦、造成較大能量損失 13）非牛頓流體的黏度不再為一常數(shù)而與 du/dy 有關(guān)根據(jù)表現(xiàn)出的不同力學(xué)特性，非牛頓流體可以分為塑性__流體、假塑性流體和__漲塑性__流體二、選擇題:（1）在高度湍流（阻力平方）區(qū)時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ值 B （A）與光滑管一樣；（B）只取決于相對粗糙度（C）只取決于雷諾數(shù)；（D）與粗糙度無關(guān)；（2）如圖所示，管中的水處于 C 。

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