化工原理习题第一部分流体流动(答案)

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化工原理习题:第一部分流体流动
一、填空
1.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的
2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。

(
2
f
l u
=
d2
Wλ,层流时:
du
Re=
ρ
μ

64
=
Re
λ,带入可知:阻力损失正比于流速,反比于
管径平方)
2.离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q 和 N-Q 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。

3.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。

流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用皮托流量计测量。

4.牛顿粘性定律的表达式τ=μ,其应用条件是牛顿型流体层(滞)流流体。

5.如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写出:
单位质量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;
单位重量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;
单位体积流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;
6.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z
1ρg+(u
1

/2)+p
1+W
s
ρ= z
2
ρg+(u
2
2ρ/2)+p
2
+ρ∑h
f
,各项单位为 Pa(N/m2)。

7.气体的粘度随温度升高而增加,水的粘度随温度升高而降低。

8.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。

9.并联管路中各管段压强降相等;管子长、直径小的管段通过的流量小。

10 在离心泵工作时,用于将动能转变为压能的部件是____泵壳__________。

11.测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将不变。

12. 离心泵的轴封装置主要有两种:填料密封和机械密封。

13.若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头降低,流量减小,效率降低,轴功率增加。

14.雷诺准数的表达式为_____ Re=d uρ/μ___________。

当密度ρ=1000kg.m -3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s
,其雷
诺准数等于____10______,其流动类型为__湍流____。

15.当地大气压为750mmHg 时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___ 850______mmHg,真空度为___-100____mmHg.
16.管出口的局部阻力系数等于__1.0__,管入口的局部阻力系数等于____0.5__。

17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 ___不变_____。

18. 当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=___64/Re _______,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与_______ Re _____、______ε/d _______有关。

(=Re d
ελΦ(,)) 19. 牛顿粘性定律的表达式为___τ=μdu/dy _______,动力粘度 (简称为粘度)μ的SI 单位为____ Pa.s 或N.s.m __。

运动粘度ν的SI 单位为___ m.s _。

20.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______减小____,摩擦系数____增大________,管道总阻力损失____不变________。

21.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有___粘性______。

22.在大气压为101.3KPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为
9.81×104Pa ,若在大气压为8.73×104Pa 的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数为 8.41.104 Pa ,相当于 0.8576 Kgf/cm 2。

(1.033 Kgf/cm 2=101330Pa
23.因次分析法的原理是 因次一致性原则 ,其主要目的是 组成数群缩减变量,使实验及数据关联工作简化、可靠。

24.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来
的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。

25.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 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。

26.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通
着的 、 同一种连续的液体 。

27.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+(u 12ρ/2)+p 1+W s ρ= z 2ρg+(u 22ρ/2)+p 2 +ρ∑h f ,各项单位为 Pa (N/m 2) 。

28.气体的粘度随温度升高而 增加 ,水的粘度随温度升高而 降低 。

29.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能 减小 。

30.流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=···= u A ρ ;适用于圆形
直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u 1d 12 = u 2d 22 = ···= ud 2。

31.并联管路中各管段压强降 相等 ;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。

32. 离心泵的轴封装置主要有两种: 填料密封 和 机械密封 。

33. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头 降低,流量减小,效率降低,轴功率增加。

34. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位____重量______流体所具有的静压能,称为__________静压头_____。

35.柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度___降低____,因为_____阻力损失增大______,
36.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0.0079m 3/s ,则泵的有效功率为____1472w ____.
(有效功率:e=g QH ρN ,轴功率:
e N η) 37.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,会发生____气蚀。

______现象。

38.用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量___减少__,扬程_______增大______。

39.离心泵输送的液体密度变大,则其扬程___不变______,流量___不变_____,效率_____不变____,轴功率______变大___。

40.离心泵在启动时应先将出口阀___关闭____,目的是_____减少启动功率,_保护电机。

41.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____气缚______现象。

42.离心泵的流量常用____出口阀____调节。

43.某一离心泵在运行一段时期后,发现吸入口真空表读数不断下降,管路中的流量也不断减少直至断流。

经检查,电机、轴、叶轮都处在正常运转后,可以断定泵内发生____气缚_____现象;应检查进口管路有否____泄漏现象______。

44.离心泵的性能曲线通常包括___H -Q _曲线、__η-Q __和_N -Q __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。

45.离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是_效率最高__时的流量和扬程。

46.离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_ 气蚀___现象。

47.当离心泵出口阀门开大时,流量_变大 _,泵出口压力_降低___。

48.离心泵的流量调节阀安装在离心泵_出口__管路上,关小出口阀门后,真空表的读数___ 减小_,压力表的读数_增大____。

49.理想流体是指__ __黏度为零____的流体。

50.雷诺准数的物理意义是 惯性力与黏性力之比 。

51.用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩,其他条件不变。

提高悬浮液温度,单位过滤时间所得滤液量将 增加 。

52.提高悬浮液的固体含量,单位过滤时间所得滤液量将 减小 。

53.对恒压过滤,若滤饼不可压缩,介质阻力不计,(1)过滤量增大一倍,则过滤素缎为原来的 1/2 ,(2)当过滤面积增大一倍,则过滤速度增大为原来的 4 倍。

54.用压滤机分离悬浮物,滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍,
滤液量增加到原来的 √2 倍,过滤面积增加一倍,滤液量增加到原来的 2 倍。

(恒压过滤基本方程:21e
dV k d S
A P V V θ-∆=+,不可压缩---S=0,阻力不计,e e ==0V θ,从而,过滤方程为22
V KA θ=)
二、选择
1. 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用⎽⎽A ⎽⎽⎽流量计测量。

A 皮托管
B 孔板流量计
C 文丘里流量计
D 转子流量计
2.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⎽⎽⎽A⎽⎽⎽。

A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
3.离心泵的调节阀开大时, B
A 吸入管路阻力损失不变
B 泵出口的压力减小
C 泵入口的真空度减小
D 泵工作点的扬程升高
4.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,管道总阻力损失 C 。

A 增大
B 减小
C 不变
D 不能判断
5.流体流动时的摩擦阻力损失h
f
所损失的是机械能中的 C 项。

A 动能
B 位能
C 静压能
D 总机械能
6.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值 C
A 与光滑管一样
B 只取决于Re
C 取决于相对粗糙度
D 与粗糙度无关
7. 已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根φ25×2.5mm的换热管,每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91×10-3Pa·s,则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流
B 湍流
C 过渡流
D 无法确定
8. 某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 C 。

A 停泵,向泵内灌液
B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象
D 检查出口管路阻力是否过大
9. 某液体在内径为d
0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u
,当它以相同
的体积流量通过等长的内径为d
2(d
2
=d
/2)的管子时,若流体为层流,则压降∆p
为原来的 C 倍。

A 4
B 8
C 16
D 32
10.离心泵输水管路在操作过程中若关小输水阀,则下列哪一条有错误(C)?
A 泵的特性曲线方程不变
B 管路阻力系数上升
C 管路总阻力不变
D 压头上升
11. 在下面几种叶轮中,_____C_______的效率最高。

(A)开式叶轮(B)半开式叶轮(C)闭式叶轮
12.对于恒压过滤( D )。

(A)滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的倍
(B)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍
(C)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍
(D)当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的倍
13.过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤,如滤液量增大一倍,
则( C )。

(A)操作压差增大至原来的倍 (B)操作压差增大至原来的4倍
(C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变
13.恒压过滤,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液
量( C )。

(A)增大至原来的2倍 (B)增大至原来的4倍
(C)增大至原来的倍 (D)增大至原来的1.5倍
14.在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身,“滤渣就是滤饼”,则( C )。

(A)这两种说法都对 (B)两种说法都不对
(C)只有第一种说法正确 (D)只有第二种说法正确
15.助滤剂应具有以下性质( B )。

(A)颗粒均匀、柔软、可压缩 (B)颗粒均匀、坚硬、不可压缩
(C)粒度分布广、坚硬、不可压缩 (D)颗粒均匀、可压缩、易变形
16.当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力______C____。

(A)不变(B)增大(C)减小(D)不确定
17. 水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度升高时,Re值将______A_____。

(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定
18.层流和湍流的本质区别是____D_______。

(A)湍流流速大于层流流速
(B)流动阻力大的为湍流,流动阻力小的为层流
(C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数
(D)层流无径向脉动,而湍流有径向脉动
19. 在流体阻力实验中,以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于_______B____在直管中的流动。

(A)牛顿型流体(B)非牛顿型流体(C)酒精(D)空气
20. 局部阻力损失计算式h
f =
2u
2
中的u是指______A____。

(A)小管中流速u
1。

(B)大管中流速u
2
(C)小管中流速u
1与大管中流速u
2
的平均值
12
u u2
(+)(D)与流向有关
21.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,设水池和水塔水面维持恒定,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致_____A_______。

(A)送水量增加,泵的压头下降(B)送水量增加,泵的压头增大(C)送水量增加,泵的轴功率不变(D)送水量增加,泵的轴功率下降22.离心泵性能曲线中的H-Q线是在_____C______的情况下测定的。

(A)效率一定(B)功率一定(C)转速一定(D)管路布置一定23. 由离心泵和某一管路组成的输送系统,其工作点______D______。

(A)由泵铭牌上的流量和扬程所决定
(B)即泵的最大效率所对应的点
(C)由泵的特性曲线所决定
(D)是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
24. 在一输送系统中,改变离心泵出口阀开度,不会影响_____C_____。

(A)管路特性曲线(B)管路所需压头
(C)泵的特性曲线(D)泵的工作点
25.流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为( B )
A. Um=1/2Umax
B. Um=0.8Umax
C. Um=3/2Umax
26.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( 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
27.推导过滤基本基本方程时,一个基本的假设是______D_________。

(A)滤液在介质中呈湍流流动(B)滤液在介质中呈层流流动(C)滤液在滤渣中呈湍流流动(D)滤液在滤渣中呈层流流动28. 过滤常数K与_____B_____无关。

(A)滤液的黏度(B)过滤面积
(C)滤浆的浓度(D)滤饼的压缩性
29..层流与湍流的本质区别是:( 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。

30.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( C )倍。

A. 2
B. 8
C. 4
31.表压与大气压、绝对压的正确关系是( A )。

A. 表压=绝对压-大气压
B. 表压=大气压-绝对压
C. 表压=绝对压+真空度
32.流体流动产生阻力的根本原因是,因为流体流动( C )。

A. 遇到了障碍物;
B. 与管壁产生摩擦
C. 产生了内摩擦切向力
33. 在稳定连续流动系统中,单位时间通过任一截面的( B )流量都相等。

A. 体积
B. 质量
C. 体积和质量
34. 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 )。

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
35.将管路上的阀门关小时,其阻力系数( B )。

A. 变小
B. 变大
C. 不变
32.过滤操作中,滤液流动遇到的阻力是 D 。

A.介质阻力
B.空气阻力
C.滤渣阻力
D.介质和滤渣阻力之和
33恒压过滤且介质阻力忽略不计时,如黏度降低20%,则在同一时、时刻滤液增加 A 。

A. 11 .8%
B. 9. 54 %
C. 20 %
D. 44%
34.在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,当过滤压差增加一倍时,其过滤速率为原来的 C 倍。

A. B.1 C.2 D.4
35.过滤基本方程式基于 D 的假设基础推导出来的。

A. 滤液在介质中呈湍流流动
B. 滤液在介质中呈层流流动
C. 滤液在滤渣中呈湍流流动
D. 滤液在滤渣中呈层流流动
17水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( A )。

A. 1/4
B. 1/2
C. 2倍
18.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强( B )。

A. 愈大
B. 愈小
C. 愈接近大气压、
19.一般情况下,温度升高,液体的粘度( B );气体的粘度( A )。

A. 增大
B. 减小
C. 不变
20.(2分)
园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是( A )。

A. 滞流
B. 过渡流
C. 湍流
21. 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 )
A. Q0, N0
B. Q 0,N0
C. Q0, N0
22.离心泵的吸液高度与( A )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
23. 离心泵是依靠作旋转运动的( B )进行工作的。

A. 齿轮
B. 叶轮
C. 活塞
24. 离心泵的实际安装高度,应( B )允许吸上高度。

A. 高于
B. 低于
C. 等于
25.用离心泵向某设备供液,如果设备内的压强突然增大,则泵扬程会( A ),流量会( B )。

A. 变大
B. 变小
C. 不变
26.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( C )。

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
27. 4B型水泵中的4是代表( C ).
A. 扬程4m
B. 流量4m.s
C. 吸入口径为4英寸
28.B型离心泵属( B )泵
A. 耐腐蚀泵
B. 清水泵
C. 油泵
29.离心泵启动之前要先灌满液,目的是防止( C )现象发生。

A. 堵塞
B. 气蚀
C. 气缚
30.离心泵铭牌上所标的性能参数是指( B )时的值,
A. 工作点
B. 最高效率
C. 最大扬程
D. 最大功率
31为减少电机的启动功率,离心泵在启动前应将( A ).
A. 出口阀关闭
B. 进口阀关闭
C. 出口阀打开
D.进口阀打开
32. 离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而( B )
A. 增大
B. 减少
C. 不变
33. 由于泵内存有气体,启动离心泵而不能送液的现象,称为( B )现象。

A. 气蚀
B. 气缚
C. 喘振
34. 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( D )
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
35. 流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用⎽⎽A⎽⎽⎽流量计测量。

A 皮托管
B 孔板流量计
C 文丘里流量计
D 转子流量计
36.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⎽⎽⎽A⎽⎽⎽。

A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
37. 离心泵的调节阀开大时, B
A 吸入管路阻力损失不变
B 泵出口的压力减小
C 泵入口的真空度减小
D 泵工作点的扬程升高
38.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,管道总阻力损失 C 。

A 增大
B 减小
C 不变
D 不能判断
39.流体流动时的摩擦阻力损失h
f
所损失的是机械能中的 C 项。

A 动能
B 位能
C 静压能
D 总机械能
40.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值 C
A 与光滑管一样
B 只取决于Re
C 取决于相对粗糙度
D 与粗糙度无关
41.孔板流量计的孔流系数C
0当R
e
增大时,其值 B 。

A 总在增大
B 先减小,后保持为定值
C 总在减小
D 不定
42.已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根φ25×2.5mm的换热管,每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91
×10-3Pa·s,则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流
B 湍流
C 过渡流
D 无法确定
43.某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 C 。

A 停泵,向泵内灌液
B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象
D 检查出口管路阻力是否过大
44. 某液体在内径为d
0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u
,当它以相同
的体积流量通过等长的内径为d
2(d
2
=d
/2)的管子时,若流体为层流,则压降 p
为原来的 C 倍。

A 4
B 8
C 16
D 32
45.当管路的特性曲线写为H=A+BQ2时,( B )
A.A只包括单位重量流体增加的位能
B.A只包括单位重量流体增加的位能与静压能之和
C. BQ2代表管路系统损失的阻力
D. BQ2代表单位重量流体增加的动能
三、判断题:
1.化工单元操作是一种物理操作,只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。

(√)
2. 当输送流体的管径一定时,增大流体的流量,雷诺准数减少。

(×)
3.当流体充满导管(圆形)作稳态流动时,单位时间通过任一截面的体积流量相等。

(×)
4.牛顿粘性定律是:流体的粘度越大,其流动性就越差。

( × )
5.经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型肯定是层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其他单位制应有另外数值。

( × )
6.表压强代表流体的真实压强。

(×)
7.流体流动状态的判断依据是雷诺数Re。

(√)
8. 一般情况下气体的粘度随温度的升高而增大(√);液体的粘度随温度的升高而减小。

(√)
9.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。

(√)
10.流体阻力产生的根本原因是流体与壁面之间的摩擦而引起的。

(×)
11. 原油在园形管中作湍流流动时,其它条件不变,而管长增加一倍,则阻力损失增加一倍,(√)
12.在并联的各条管路中稳定流动时,流体的能量损失皆相等。

(√)
13.液体的相对密度是指液体的密度与水的密度的比值。

(√)
14.稳定流动时,液体流经各截面的质量流量相等(√; );则流经各截面处的体积流量也相等(√; )
15.离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为流量增加而功率增大。

(√)
16.离心泵的特点之一是有很大的操作弹性,能在相当广泛的流量范围内操作。

泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。

(√)
17.离心泵开泵之前要先灌液,目的是防止气蚀现象发生。

(×)
18.若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大,一条阻力很小的管路中进行性能测量时,其测出泵的性能曲线就不一样(×)。

其实际供给管路的最大流量也不一样(√)。

19.离心泵的扬程又称压头,即升扬高度(×)。

20.用离心泵输送密度比水大的液体时,泵的流量不会减少(√),但扬程却会减少(×)
21. 为减少吸入管路的阻力损失,一般应使吸入管径小于排出管径(×)
22. 当关小离心泵的出口阀时,泵的扬程增大了,其升扬高度提高了(×)。

四、简答题:
1.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?
答:
pa /ρ+Z g=p/ρ+Σhf
当(pa /ρ+Z g)>p/ρ时, 由1流向2,
当(pa /ρ+Z g)<p/ρ时, 由2流向1。

2.理想流体和实际流体如何区别?
答:理想流体是流体没有粘性,流动时,不产生摩擦阻力,液体体不可压缩,受热不膨胀;而实际流体是具有粘性,有摩擦阻力,液体是可以压缩,受热是膨胀。

3. Z+p/ρg=Z p/ρg(1),
p=pρgh (2)
这两个静力学方程式说明些什么?
答:(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。

4. 在常温下输送水,若管径一定,流量增大一倍,雷诺准数增加多少?若流量一定,管径增大一倍,则雷诺准数又如何变化?
答:
V=(π/4)d.u u'=2u Re=duρ/μ Re' 增大一倍
V=(π/4)(2d).u' u'=u/4 Re'=Re/2
5.何谓层流流动?何谓湍流流动?用什么量来区分它们?
层流:流体质点沿管轴作平行直线运动,无返混,在管中的流速分布为抛物线,平均流速是最大流速的0.5倍。

湍流:流体质点有返混和径向流动,平均流速约为最大流速的0.8倍。

以Re来区分,Re<2000为层流、Re>4000为湍流。

6.何谓牛顿型流体?何谓非牛顿型流体?
服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。

不服从牛顿粘性定律的,称为非牛顿型流体。

非牛顿型流体又分为假塑性流体和胀塑性流体。

7.如图所示的某一输水管路中,高位槽液位保持恒定,输水管径不变。

有人说:
由于受到重力的影响,水在管路中会越流越快,即水通过2-2'截面的流速u 大于通过1-1'截面的流速u 。

这种说法对吗?为什么?
***答案***
不对。

因为是稳定连续流动按连续性方程知:质量流量相同,输水则体积流量相等,现管径不,故流速不变
8.如图所示,水在水平管中作稳定连续流动,从A 流向B ,问:
(1)体积流量V V
(2)流速u u
(3)静压头P
/(ρg )和P /(ρg )哪个大?为什么?
(1) 因为输水,按连续性方程知 V =V
(2) ∵V =V 而d d ∴u u
(3) ∵Z +P /(ρg)+u /(2g)=Z +P /(ρg)+u /(2g)+Hf
而 水平管Z =Z 又∵u u
若 H =0 则 P /(ρg)<P /(ρg) ;
若 H 0则 P
/(ρg)和P
ρg)哪个大?要由u u H
9. 在有一个稳压罐的一条管径不变的输送管上的A.B 处分别装上一个相同规格
的压力表(如图所示)。

问:
(1)当管路上的阀门C关闭时,两个压力表的读数是否一致?为什么?
(2)当管路上阀门C打开时,两个压力表的读数是否相同?为什么?(设A.B处的气体密度近似相等)
(1)阀C关闭时,流体为静止状态,同一水平面上∴P=P
(2)阀C打开,流体流动,有阻力,为Z=Z d=d
且ρ=ρ则u=u∴P P
10. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。

若管长及液体的物性不变,而管径减至原来的一半,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍?
16
11.在相同管径的两条园形管道中,同时分别流动着油和清水(μ油>μ水),若雷诺数相同,且密度相近,试判断油速大还是水速大?为什么?
∵Re油=Re水而 u油>u水,∴ u油>u水
12. 某车间用水量由水塔稳定供给(如图示)。

现若将出口阀A关小,其流量有无改变?为什么?
∵u=[2g(Z-∑h)]/
当阀门A关小时,∑hf↑,但Z不变,则u↓,d不变则V↓即流量变小。

13.什么叫化工单元操作?常用的化工单元操作有哪些?
化工产品的生产过程中,具有共同物理变化,遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。

例如:流体流动、流体输送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。

14.离心泵有哪些基本参数和特征曲线?
离心泵的基本参数是:流量、扬程、功率和效率。

离心泵的特征曲线是:He-Qe扬程曲线,Ne-Qe功率曲线,
η-Q效率曲线。

15.为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门?。

离心泵的特性是,流量越大,泵所需功率也越大。

当流量为零时,功率最小,避免电机起动电流过大而烧电机,同时也避免出口管线的水力冲击。

16. 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”。

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