化工原理第一章

化工原理第一章
化工原理第一章

一、 选择题

1. 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

2. 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/m2

3. 水在直管中流动,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

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.)%(20p p p 1

21式中压强采用表压表示<- B.)%(01p p p 1

21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 1

21式中压强采用绝压表示<- D.

)%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<- 5. 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

6. 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

7. 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

8. 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 B. 欧拉准数和相对粗糙度

9. 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

10. 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。

11. 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 。

12. 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.u max

B. u =0.8 u max

C. u =1/2. u max D u =0.75 u max

13.判断流体流动类型的准数为()

A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数

14.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()

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

15.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

16.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

17.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. 增大;

B. 不变;

C. 减小;

D. 不确定。

18.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.10130Pa

19.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.2

D.不能确定

20.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

21.在柏努利方程式中,P/ρg被称为 ( )

A.静压头

B.动压头

C.位压头

D.无法确定

22.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

C.>2000

D.>4000

23.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.u1A1=u2A1

B.u1A2=u2A1

C.u1A1/ρ1=u2A2/ρ2

D.u1A1/ρ2=u2A2/ρ1

24.有两种关于粘性的说法: ( )

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。

25.层流与湍流的区别是()

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

26.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)=()

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)=()

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、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)=()。

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)=()。

A、2;B、4; C、1/2; D、1/4; E、1

27.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

28. 2.当温度降低时,气体的粘度()。

A.降低

B.不变

C.增大

29. 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

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

A、160

B、40

C、60

D、100

31.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、 2‘

32.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‘

33.层流与湍流的本质区别是()。

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。

34.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。

A 绝对压力;

B 表压力;

C 静压力;

D 真空度。

35.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。

A 绝对压力;

B 表压力;

C 静压力;

D 真空度。

36.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。

A 真空度;

B 表压力;

C 相对压力;

D 绝对压力。

37.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。

A 大于;

B 小于;

C 等于;

D 近似于。

38.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。

A 压力表;

B 真空表;

C 高度表;

D 速度表。

39.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。

A 大气压;

B 表压力;

C 相对压力;

D 绝对压力。

40. 流体在圆管内流动时,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()。

A. Um=1/2Umax;

B. Um≈0.8Umax;

C. Um=3/2Umax。

41. 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. 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。

42.层流底层越薄( )。

A. 近壁面速度梯度越小;

B. 流动阻力越小;

C. 流动阻力越大;

D. 流体湍动程度越小。

42.双液体U形差压计要求指示液的密度差( )

A. 大;

B. 中等;

C. 小;

D. 越大越好。

43.转子流量计的主要特点是( )。

A. 恒截面、恒压差;

B. 变截面、变压差;

C. 变截面、恒压差;

44.层流与湍流的本质区别是:( )。

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。

45.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ,当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为()。

A. 74.3kPa;

B. 101kPa;

C. 127.6kPa。

45.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()倍。

A. 2;

B. 8;

C. 4。

47.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。

A. 流动速度大于零;

B. 管边不够光滑;

C. 流体具有粘性。

48.液体在圆形直管中流动,在流量相同的条件下,缩小管径,雷诺数()。

A. 增大;

B. 减小;

C. 不变。

49.水在圆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. 1/4;

B. 1/2;

C. 2倍。

50.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为()。

A 流速;

B 流线;

C 流量;

D 流函数。

51.单位时间内流体在流动方向上所流过的()称为流速。

A 宽度;

B 高度;

C 距离;

D 直线。

52.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的位能。

A gz;

B ;

C ;

D w e。

53.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的()。

A 位能;

B 动能;

C 静压能;

D 有效功。

54.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的静压能。

A gz;

B ;

C ;

D w e。

55.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为有效功。

A gz;

B ;

C ;

D w e。

56.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。

A gz;

B ;

C ;

D 。

57.流体在圆形直管中流动,当()≤2000时,流体的流动类型属于层流。

A Re;

B Pr;

C Nu;

D Gr。

58.流体在圆形直管中流动,当Re()4000时,流体的流动类型属于湍流。

A <;

B ≥;

C ≤ ;

D ≠。

59.流体在圆形直管中流动,当2000<()<4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡区。

A Re;

B Pr;

C Nu;

D Gr。

60.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

61.流体在管内作()流动时,其质点作不规则的杂乱运动。

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

62.流体在圆形圆管内()流动时,平均速度是最大速度的一半。

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

63.对于非圆形管,当量直径等于( )倍的流通截面积除以润湿周边长。

A 1;

B 2;

C 4;

64.空气在内径一定的圆管中作定态流动,若空气的质量流量保持不变,当温度升高时,Re 值将()。

A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定

65.由分支管路向A ﹑B 敞口高位槽中输送某液体,若两高位槽中液位恒定,当支路1中的阀门开大时,则两分支管路中的能量损失之差∑∑-21f f h h 将( )

。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定

66.下列结论正确的是( )。

A.液体的粘度随温度的升高而减小;

B.气体的粘度随温度的升高而增大;

C.液体的粘度基本不随压力变化;

D.气体的粘度随压力增大而减小

67.某并联管路由1、2两个支管组成,该两支路的流体均作层流流动。当212d d =,212L L =时,则

(1)△1,f p /△2,f p =( )

A.1/2;

B.1/4;

C.1;

D.4 (2)21u u =( )

A.2;

B.1/2;

C.4;

D.1/4 (3)=2,1,s m s m q q ( )

A. 8;

B.16;

C.4;

D.2

68.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,当关小输送管道的阀门后,管道总阻力( )。

A .增加 B.减小 C.不变 D.不确定

69.层流与湍流的主要区别是( )。

A.湍流流速大于层流;

B.层流雷诺数小于湍流雷诺数;

C.湍流时流通截面积大,层流时流通截面积小;

D.层流时流体质点无宏观混合,湍流时流体质点发生高频脉动

70.当流体通过( )时,随着流量的增大,其压差不变。

A.孔板流量计

B.文丘里流量计

C.转子流量计

71.在管内流动的完全湍流区,当d e 一定时,因流体内摩擦引起的机械能损失( ),摩擦系数λ( );在层流区,因内摩擦引起的机械能损失( ),摩擦系数λ( )。

A.与流速的一次方成正比;

B. 与流速的平方成正比;

C. 与流速的三次方成正比; D 。与流速成反比;

E.与流速无关

72.流体在一水平变径管段中流过,在细管截面A 与粗管截面B 之间连接已U 管压差计,则压差计的读书R 值反映( )。

A.A 、B 两截面的压力差;

B. A 、B 两截面的流动阻力;

C.A 、B 两截面的动压头变化;

D.突然扩大或突然缩小的局部阻力

73.计算局部阻力损失的公式

22u h f ?='中的u 是指( )。

A.细管内流速

B.粗管内流速

C.粗、细管流速的平均值

二、填空题

1.流体静力学基本方程式___________。

2.不可压缩流体定态流动的柏努利方程式:––––。

3.单位体积流体所具有的_ 称为流体的密度。

4. 雷诺准数的表达式为__________。当密度ρ=1000kg.m ,粘度μ=1厘泊的水,在内径为

d=100mm,以流速为1m.s 在管中流动时,其雷诺准数等于______,其流动类型为__ __。

5. 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___ __mmHg, 真空度为____mmHg。

6. 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__ _kPa, 真空度为_ _ _Pa。

7. 某物的比重为0.879, 其密度为__ , 其比容为_ _。

8. 圆管中有常温下的水流动(ρ=1000Kg/m3), 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_ ,平均流速为_ 。

9. 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3, μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时, 若流速为1.0m/s时, 其雷诺准数Re为____ , 其摩擦系数λ为___ _。

10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径d e为___ _。

11.测量流体流量的流量计有:_______, ____, ____,__ ____, 测量管内流体的点流速, 则可用________。

12.管出口的局部阻力系数等于___ _, 管入口的局部阻力系数等于___ _。

13.化工生产中,物料衡算的理论依据是____ ____,热量衡算的理论基础是____ ____。

14.水平管道中,流体体积流量一定时,如果有效截面扩大,则流速,动压头____,静压头____

15.理想流体在水平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_____ _。

16.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于____________,润湿周边等于_____ __,当量直径等于______。

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__ __。

18.液柱压力计量是基于_____ __原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是_______ ___或______ __。

19.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的____倍。

20.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的____倍。

21.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=___,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与___ __、___ __有关。

22.通常情况下,液体的粘度随温度升高而__ _,气体的粘度随温度的升高而_____。

23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是______型曲面,其管中心最大流速为平均流速的____倍,摩擦系数λ与Re的关系为_______。

24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是______________。

25.稳定流动的定义是________________。

26.理想流体是指的流体。

27.测量流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值;孔板流量计两端压差值。

28.量纲分析法的目的在于。

29.速度边界层是指。

30.不可压缩流体在水平管内作定态流动时,流动摩擦阻力所消耗的能量是总机械能中的

31.某设备内的表压为100KPa,则它的绝压应为KPa;另一设备内的真空度为400mmHg,则它的绝压应为KPa(当地大气压为101.33KPa)。

32.由三支管组成的并联管路,各支管的长度及摩擦系数均相等,管径比为d1:d2:d3=1:2:3,则三支管的流量比为。

33.从液面恒定的高位槽向常压容器中加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水量将,管路的局部阻力将,直管阻力将,管路总阻力。

34.用内径为158mm的钢管输送运动粘度为9.0×10-5m2/s的油品。若保持油品在管内作层流流动,则最大流速不能超过。

35.如果管内流量增大1倍后,其流动型态仍为层流,则流动阻力是原来的倍。

36.边长为a的正方形截面风道。其当量直径为。

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λ与和有关;若其作完全湍流

(阻力平方区),则λ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_____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(ρ=1261kg.m-3,,μ=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λ为________.

13.当量直径的定义是de=,对边长为a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d e=。

15.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流

时,摩擦系数λ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

19.流体在管路两截面间的压强差ΔP与压强降ΔPf 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G A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__________

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P A>P B>P C,若B点的压强增加0.6atm,则

P A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ξ与压差计读数R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λ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Δp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ν=3×10-5 m2/s的某流体在φ100×4mm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u max=_______________ m/s。

66.边长为0.4m的正方型通风管道,其水力半径r H=____________m,当量直径

d e=________________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λ与Re的关系为__________。

68.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm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λ与Re的关系为__________。

化工原理第一章

一、 选择题 1. 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 2. 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/m2 3. 水在直管中流动,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 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.)%(20p p p 1 21式中压强采用表压表示<- B.)%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 1 21式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<- 5. 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 6. 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 7. 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 8. 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 B. 欧拉准数和相对粗糙度 9. 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 10. 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。 11. 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 。 12. 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

化工原理第一章习题

31.黏度为30cP 、密度为900kg/m 3 的某油品自容器A 流过内径40mm 的管路进入容器B 。两容器均为敞口,液面视为不变。管路中有一阀门,阀前管长50m ,阀后管长20m (均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门全关时,阀前后的压力表读数分别为88.3kPa 和44.2kPa 。现将阀门打开至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m 。试求: (1)管路中油品的流量; (2)定性分析阀前、阀后压力表读数的变化。 解:(1)阀关闭时流体静止,由静力学基本方程可得: 1081.990010 3.883 1=??= -= g p p z a A ρm 581 .990010 2.443 2=??= -= g p p z a B ρm 当阀打开41开度时,在A 与B 截面间列柏努利方程: f B B B A A A W p u g z p u g z ∑++ + =+ +ρ ρ 2 2 2 12 1 其中: 0==B A p p (表压),0==B A u u 则有 2 )(2 u d l l W g z z e f B A ∑+=∑=-λ (a ) 由于该油品的黏度较大,可设其流动为层流,则 u d ρμλ64Re 64== 代入式(a ),有 ρ μρμ2 2 )(322 64)(d u l l u d l l u d g z z e e B A ∑+= ∑+= - 736.0) 203050(10 303281.9)510(90004.0) (32)(3 2 2 =++????-??= ∑+-= ∴-e B A l l g z z d u μρm/s 校核: 20002.88310 30736 .090004.0Re 3 <=???= =-μ ρu d 假设成立。 油品的流量: 题31 附图

化工原理 第一章 习题及答案

化工原理第一章习题及答案

第一章流体流动 问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3.分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。 问题4. 静压强有什么特性? 答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面

上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。 问题 5. 图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m2,水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向); (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么? 题5附图题6附图 答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下

大。 2)内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa ; 外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa 。 因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。 问题 6. 图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U 形压差计,读数分别为R 1、R 2,两压差计间 用一橡皮管相连接,现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R 1与R 2有何变化?(说明理由) 答6.容器A 的液体势能下降,使它与容器B 的液体势能差减小,从而R 2减小。R 1不变,因为该 U 形管两边同时降低,势能差不变。 问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 答7.由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g ,所以H 增加,压差增加,拔风量大。 问题8. 什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 答8.前者指速度分布大小均匀;后者指速度方向平行、无迁移加速度。 问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?

化工原理 带答案

第一章流体力学 1.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 2.压力表上显示的压力,即为被测流体的(B )。 A. 绝对压 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压 3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为(B )。 A.真空度 B.表压强 C.绝对压强 D.附加压强 4.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 D. 无法确定 5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为( B )kPa。 A. 80 B. -80 C. 21.3 D.181.3 6.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1(表压)=1200mmHg和p2(真空度)=700mmHg,当地大气压为750mmHg,则两处的绝对压强差为(D )mmHg。 A.500 B.1250 C.1150 D.1900 7.当水面压强为一个工程大气压,水深20m处的绝对压强为(B )。 A. 1个工程大气压 B. 2个工程大气压 C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压

8.某塔高30m,进行水压试验时,离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa,(塔外大气压强为100kpa)。那么塔顶处水的压强(A )。 A.403.8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中,处于同一水平面上各点的压强(A ) A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 10.液体的液封高度的确定是根据( C ). A.连续性方程 B.物料衡算式 C.静力学方程 D.牛顿黏性定律 11.为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差 (ρ指-ρ)的值( B )。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 12.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 D. 既随时间变,也随位置变 13.流体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 D.摩尔

化工原理第四版第一章课后习题答案

第一章 流体的压力 【1-1】容器 A 中的气体表压为 60kPa ,容器 B 中的气体真空度为 1.2x104 Pa 。试分别 B 二容器中气体的绝对压力为若干帕,该处环境的大气压力等于标准大气压力。 试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 进、出口的压力差 G =157 —(—12) =157+12 =169kPa 或 i p = 258. 3 -89. 3 =169 kPa 流体的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中,正庚烷的摩尔分数为 的密度。 100k g/ km,o 正辛烷的摩尔质量为 114kg/ km 。I 将摩尔分数换算为质量分数 从附录四查得 20 C 下正庚烷的密度 # =684kg / m 3 ,正辛烷的密度为 骂=703kg / 1 P = = 696kg / m 3 m 0 369 丄 0 631 9 - -- + --- 684 703 【1-4】温度20 C,苯与甲苯按 4:6的体积比进行混合, 求其混合液的密度。 解 20 C 时,苯的密度为 879 kg/m 3,甲苯的密度为 混合液密度 P =8 7 中.0 4 8 667 07.1 k8g / m 【1-5】有一气柜,满装时可装 6000m 3混合气体,已知混合气体各组分的体积分数为 求出A 、 标准大气压力为 101.325k Pa 容器 A 的绝对压力 P A =101.325+60=161.325 kPa 容器 B 的绝对压力 P B =101.325—12=89.325 kPa 【1-2】某设备进、出口的表压分别为 -12kPa 和157kPa ,当地大气压力为 101.3kPa 。 解进口绝对压力 P 进=101.3 -12 =89.3 kPa 出口绝对压力 卩出=101.3 +157 =258.3 kPa 0.4,试求该混合液在 解正庚烷的摩尔质量为 正庚烷的质量分数 0.4X100 正辛烷的质量分数 - =0.369 0.4X100+0.6X114 =1 -0.369=0.631 混合液的密度 867 kg/m 3。

(01)第一章 流体流动1化工原理答案

第一章 流体流动 流体的重要性质 1.某气柜的容积为6 000 m 3,若气柜内的表压力为5.5 kPa ,温度为40 ℃。已知各组分气体的体积分数为:H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%,大气压力为 101.3 kPa ,试计算气柜满载时各组分的质量。 解:气柜满载时各气体的总摩尔数 ()mol 4.246245mol 313 314.86000 0.10005.53.101t =???+== RT pV n 各组分的质量: kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =??=?=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =??=?=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32C O t C O =??=?=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722C O t C O =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144C H t C H =??=?=M n m 2.若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起,试求混合油的 密度。设混合油为理想溶液。 解: ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m 33 122 1 1 21t m 157.0m 7106083060=??? ? ??+=+ = +=ρρm m V V V 3 3t t m m kg 33.764m kg 157 .0120=== V m ρ 流体静力学 3.已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ,乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同? 解:(1)设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? (2)真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 4.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大

化工原理_章习题答案解析

目录 第一章流体流动与输送机械 (2) 第二章非均相物系分离 (32) 第三章传热 (42) 第四章蒸发 (69) 第五章气体吸收 (73) 第六章蒸馏 (95) 第七章固体干燥 (119)

第一章 流体流动与输送机械 1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。 解:混合气体平均摩尔质量 kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--?=??+?+?=∑=i i m M y M ∴ 混合密度 33 3kg/m 457.0) 500273(31.81098.28103.101=+????== -RT pM ρm m 2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3 和867 kg/m 3 ,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。 解: 867 6 .08794.01 2 2 1 1 += + = ρρρa a m 混合液密度 3 kg/m 8.871=m ρ 3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少? 解: ' '表表绝+p p p p p a a =+= ∴kPa 3.15675)1303.101)(' '=-==+( -+真表a a p p p p 4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3 的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m 36.255.081 .990010)4258(3 0101=+??-=+ρ-=ρ-ρ+=?∴h g p p g p gh p z 题4 附图

化工原理课后习题解析(第一章)

第1章 流体流动 1-1.容器A 中气体的表压力为60kPa ,容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14?。试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。该处环境大气压等于标准大气压。(答: A,160kPa ;B,88kPa ) 解:取标准大气压为kPa 100,所以得到: kPa 16010060=+=A P ; kPa 8812100=-=B P 。 1-2.某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ,当地大气压为101.3kPa ,试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。 (答:169kPa -) 解:kPa 16915712-=--=-=?出进P P P 。 1-3.为了排除煤气管中的少量积水,用如图示水封设备,水由煤气管道上的垂直支管排出,已知煤气压力为10kPa (表压)。问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干? (答:m 02.1) 解:m 02.18 .910101033 =??=?=g P H ρ 习题1-3 附图 1-4.某一套管换热器,其内管为mm,25.3mm 5.33?φ外管为mm 5.3mm 60?φ。内管流过密度为3 m 1150kg -?,流量为1 h 5000kg -?的冷冻盐水。管隙间流着压力(绝压)为 MPa 5.0,平均温度为C 00,流量为1h 160kg -?的气体。标准状态下气体密度为3m 1.2kg -?, 试求气体和液体的流速分别为若干1 s m -?? ( 答:1 L s m 11.2U -?=;1g s 5.69m U -?= ) 习题1-4 附图 解:mm 27225.35.33=?-=内 d ,mm 5325.360=?-=外d ; 对液体:1 2 2s m 11.2027 .011503600/500044 /-?=???=== ππρ内d m A V u l l l l l ; 对气体:0101P P =ρρ?356 0101m kg 92.510 01325.1105.02.1-?=???==P P ρρ,

化工原理第一章题库与解答

一、单选题 1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。 A A 质量; B 粘度; C 位能; D 动能。 2.单位体积流体所具有的质量称为流体的()。 A A 密度; B 粘度; C 位能; D 动能。 3.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。 4.气体是()的流体。 B A 可移动; B 可压缩; C 可流动; D 可测量。 5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。 C A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。 A A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于; B 小于; C 等于; D 近似于。 9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A A 压力表; B 真空表; C 高度表; D 速度表。 10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 11. 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=; C. Um=3/2Umax。 12. 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。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小; B. 流动阻力越小; C. 流动阻力越大; D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大; B. 中等; C. 小; D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差; B. 变截面、变压差; C. 恒流速、恒压差; D. 变流速、恒压差。 16.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。 17.圆直管内流动流体,湍流时雷诺准数是()。 B A. Re ≤ 2000; B. Re ≥ 4000; C. Re = 2000~4000。 18.某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为()。 A

华理版化工原理第一章思考题答案

第一章流体流动 问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。 问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3.分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。 问题4. 静压强有什么特性? 答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。 问题5. 图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m2,水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向); (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么? 题5附图题6附图 答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。 2)内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa; 外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。 因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。 问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U形压差计,读数分别为R1、R2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R1与R2有何变化?(说明理由) 答6.容器A的液体势能下降,使它与容器B的液体势能差减小,从而R2减小。R1不变,因为该U形管两边同时降低,势能差不变。 问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 答7.由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g,所以H增加,压差增加,拔风量大。 问题8.什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 答8.前者指速度分布大小均匀;后者指速度方向平行、无迁移加速度。 问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?

化工原理郝晓刚樊彩梅第一章答案全

第一章流体流动 1-1在大气压强为X103 Pa 的地区,某真空精馏塔塔顶真空表的读数为 X103 Pa,试计算精 馏塔塔顶内的绝对压强与表压强。 [绝对压强:xio 3Pa ;表压强:x l03Pa] 【解】由 绝对压强=大气压强-真空度 得到: 精馏塔塔顶的绝对压强 P 绝=x 103Pa - x l03Pa= X 03Pa 精馏塔塔顶的表压强 P 表=-真空度=-x 103Pa 1-2某流化床反应器上装有两个 U 型管压差计,指示液为水 银,为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的 U 型管与大气连通 的玻璃管内灌入一段水,如本题附图所示。测得R I =400 mm, R 2=50 mm , R 3=50 mm 。试求 A 、B 两处的表压强。[A : x iO 3Pa ; B : xiO 3Pa] 【解】设空气的密度为 p g 其他数据如图所示 a —处:P A + g gh i =严 gR 3+ p 水银gR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即:P A = X 03XX + X 03 xx = x i03Pa b-b'处:P B + pg gh 3= P A + p gh 2 + p 水银 gR i 即:P B =xi03 xx + w 3= x i03Pa 两段水银之间是水,今若测得 h 1=1.2 m , h 2=1.3 m , R 1=0.9 m , R 2=0.95 m ,试求管道中 A 、 B 两点间的压差△ P AB 为多少mmHg ?(先推导关系 式,再进行数字运算)[1716 mmHg] 【解】 如附图所示,取水平面 1-1'、2-2'和3-3', 则其均为等压面,即 P 2' H 2O gh p 3 1-3用一复式U 形管压差计测定水流过管道上 A 、 B 两点的压差, 压差计的指示液为水银, R 3 R 2 P 1 p 「, P 2 P 2', P 3 P 3' 根据静刀学方程,有 P A H 2o ghi P 1 P 2 Hg gR 1 P 1' 因为p 1 pi',故由上两式可得 P A \H 2O gh 1 P 2 即 P 2 P A H 2< o gh 1 设2'与3之间的高度差为h ,再根据静力学方程,有

化工原理(上)主要知识点

化工原理(上)各章主要知识点 三大守恒定律:质量守恒定律——物料衡算;能量守恒定律——能量衡算;动量守恒定律——动量衡算 第一节 流体静止的基本方程 一、密度 1. 气体密度:RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度: n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ (m ρ—混合液体的密度,a —各组分质量分数,n ρ—各组 分密度) 3. 气体混合物密度:n n m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211(m ρ—混合气体的密度,?—各组分体积分数) 4. 压力或温度改变时,密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体(液体);若有显著的改变则称为可压缩流体(气体)。 二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系: mmHg O mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012===== 2、压力的两种基准表示:绝压(以绝对真空为基准)、表压(真空度)(以当地大气压为基准,由压力表或真空表测出) 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力,称为该点的经压力,其特点为: (1)从各方向作用于某点上的静压力相等; (2)静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面; (3)在重力场中,同一水平面面上各点的静压力相等,高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2、流体静力学方程(适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体) )(2112z z g p p -+=ρ )(2121z z g p g p -+=ρρ p z g p =ρ(容器内盛液体,上部与大气相通,g p ρ/—静压头,“头”—液位高度,p z —位压头 或位头) 上式表明:静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关,所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶,且其密度比被测流体的大。 测量液体:)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体: gR p p 021ρ=- 2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=- 第二节 流体流动的基本方程 一、基本概念 1、体积流量(流量s V ):流体单位时间内流过管路任意流量截面(管路横截面)的体积。单位为13 -?s m 2、质量流量(s m ):单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

下册第一章蒸馏 解: 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A +0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --;y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下: t, ℃ x y 1 1 0 0. 2. 承接第一题,利用各组数据计算 (1)在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α,算出α对i α的最大相对误差。 (2)以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解: (1)对理想物系,有 α=00B A p p 。所以可得出

t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差= %6.0%100)(max =?-α ααi 。 (2)由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据: t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时,A 与B 的沸点各为多少在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率 解: 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59=℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63=℃ 65℃时,算得0 A p =;0 B p = mmHg 。由0 A p x A +0 B p (1-x A )=60得 x A =, x B =; y A =0A p x A /60=; y B ==。 4 无

化工原理(第一章练习题与答案)

第1章流体流动 学习目的与要求 1、掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算。 2、掌握流体静力学平衡方程式。 3、掌握流体流动的基本概念——流量和流速,掌握稳定流和不稳定流概念。 4、掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算。 5、掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算。 6、掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断。 7、掌握流体流动阻力计算,掌握简单管路计算,了解复杂管路计算方法。 8、了解测速管、流量计的工作原理,会利用公式进行简单计算。 综合练习 一、填空题 1.某设备的真空表读数为200 mmHg,则它的绝对压强为____________mmHg。当地大气压强为101.33 103Pa. 2.在静止的同一种连续流体的内部,各截面上__________与__________之和为常数。 3.法定单位制中粘度的单位为__________,cgs制中粘度的单位为_________,它们之间的关系是__________。 4.牛顿粘性定律表达式为_______,它适用于_________流体呈__________流动时。 5.开口U管压差计是基于__________原理的测压装置,它可以测量管流中___________上的___________或__________。 6.流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍。摩擦系数与_____________无关,只随_____________加大而_____________。 7.流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数λ是_____________函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是_____________函数,与_____________无关。 8.流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为_____________。邻近管壁处存在_____________层,Re值越大,则该层厚度越_____________

化工原理第四版第一章课后习题答案

第一章 流体的压力 【1-1】容器A 中的气体表压为60kPa ,容器B 中的气体真空度为.?41210Pa 。试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干帕,该处环境的大气压力等于标准大气压力。 解 标准大气压力为101.325kPa 容器A 的绝对压力 ..p kPa ==A 101325+60161325 容器B 的绝对压力 ..B p kPa =-=1013251289325 【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa 和157kPa ,当地大气压力为101.3kPa 。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 解 进口绝对压力 ..进101312893 =-=p kPa 出口绝对压力 ..出101 31572583 =+=p kPa 进、出口的压力差 ..p kPa p kPa ?=--=+=?=-=157(12)15712169 或 258 389 3169 流体的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中,正庚烷的摩尔分数为0.4,试求该混合液在20℃下的密度。 解 正庚烷的摩尔质量为/kg kmol 100,正辛烷的摩尔质量为/kg kmol 114。 将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 (104100) 03690410006114 ω?= =?+? 正辛烷的质量分数 ..2103690631ω=-= 从附录四查得20℃下正庚烷的密度/kg m ρ=31684,正辛烷的密度为/kg m ρ=32703 混合液的密度 /..3169603690631 684703 ρ= =+m kg m 【1-4】温度20℃,苯与甲苯按4:6的体积比进行混合,求其混合液的密度。 解 20℃时,苯的密度为/3879kg m ,甲苯的密度为/3867kg m 。 混合液密度 ../3879048670. 68718 ρ=?+?=m kg m 【1-5】有一气柜,满装时可装36000m 混合气体,已知混合气体各组分的体积分数为 2 2 2 4 H N CO CO CH .04 0.2 0.32 0.07 0.01 操作压力的表压为5.5kPa ,温度为40℃。试求:(1)混合气体在操作条件下的密度;(2)混合气体的量为多少kmol 。 解 ...T K p kPa =+==+=27340313,101 35 5106 8 (绝对压力)

化工原理:第一章流体力学

流体输送试题 一、填空题 1.流体的密度是指______________________________,其单位为______________。单位体积流体 所具有的质量,3/m kg 2.20℃时苯的密度为880kg/m 3,甲苯的密度为866kg/m 3,则含苯40%(质量)苯、甲苯溶液的 密度为 _____________。871.553/m kg 3.101.3kap 、20℃时空气的密度为_____________ 。1.2063/m kg 4.1atm =__________kpa =_________mmHg =_________mH 2O 。101.3, 760,10.33。 5.流体的粘度是描述流体_________性能的物理量,一般用符号_____表示;流体的粘度越大,流 动时阻力损失 __________。流动,μ,越大。 6.流体的流动形态有 _____________和____________两种,可用________判断。层流,湍流, 雷诺数Re 。 7.流体阻力产生的根本原因是_________________,而_______________与_________是产生流体 阻力的外因。流体本身的粘性,流动型态,管路条件 8.减小流体阻力的途径为_____________________________;_________________________; ___________________________;______________________等。减少不必要的管件;适当放大管径;加入一些添加剂以减小流体的粘度;给管子穿衬衣将粗糙管变成光滑管。 9.φ108×4mm 的无缝钢管,其实际外径为_________mm ,内径为_______mm 。108mm ,100mm 10.管路防腐要涂油漆,一般油漆的颜色与物料的性质、用途有关。那么红色管为________ ___________;黄色管为_______________;绿色管为________________ 。主要物料管,危险品管,水管。 11.离心泵的构造主要包括________和________组成的旋转部件以及________和_________组成的 固定部件。叶轮,泵轴,泵壳,轴封 12.离心泵的流量调节方法有________________________和___________________________,一般 在生产中采用__________________________,在需要长期改变流量时采用___________________。改变管路特性曲线,改变泵的特性曲线,改变管路特性曲线,改变泵的特性曲线。 13.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了__________现象,其 原因可能是________________或__________________。气缚,没有灌泵,轴封不严密。

化工原理第1章答案 流体流动

第一章 流体流动 1.若将90kg 相对密度为0.83的油品与60kg 相对密度为0.71的油品混合,试求混合油的密度。 解:)/(777710 608309060 903m kg m =++= ρ 2.试计算空气在-40℃和41kPa(真空度)下的密度和重度,大气压力为1.013×105Pa 。 解:335/902.0) 4015.273(831429 )104110013.1(m kg RT pM =-???-?==ρ 33/902.0/85.881.9902.0m kgf m N ==?=γ 3.燃烧重油所得的燃料气,经分析测知其中含生8.5%CO 2,7.5%02,76%N 2,8%H 20(均系体积百分率)。试求温度为500℃,压力为1.013×105Pa 时,该混合气体的密度。 解:3/693.0) 50015.273(831444 1013002m kg RT pM CO =+??== ρ 3/504.0) 50015.273(831432 1013002 m kg RT pM O =+??== ρ 3/441.0) 50015.273(831428 1013002 m kg RT pM N =+??== ρ 3/284.0) 50015.273(831418 1013002 m kg RT pM O H =+??== ρ 3/455.0m kg x i V i m =∑=ρρ

4.烟道气的组成约为含13%CO 2,11%H 20,76%N 2(均系体积%),计算400℃时常压烟道气的粘度。 解: cp M y M y i i i i i m 62 /12/12/12/162/162/162 /12 /1101.302876.01811.04413.028100.3176.018100.2311.044100.3013.0----?=?+?+????+???+???= ∑∑= μμ5.液体混合物的组成为乙烷40%和丙烯60%(均为摩尔百分率),计算此液体混合物在-100℃时的粘度。乙烷和丙烯在-100℃时的粘度分别为0.19mPa ·s 和0.26mPa ·s 。 解:6395.026.0lg 6.019.0lg 4.0lg lg -=?+?=∑=i i m x μμ S mPa m ?=229.0μ 6.某流化床反应器上装有两个U 形管压差计,如本题附图所示。测得R 1=400mm ,R2=50mm 指示液为汞。为防止汞蒸气向空间扩散,在右侧的U 形管与大气连通的玻璃管内装入一段水,其高度R 3=50mm 。试求A 、B 两处的表压力。 解:05.081.91360005.081.91000232??+??=+=gR gR p H g O H A ρρ mmHg kPa Pa 7.5316.71016.73==?=

昆工化工原理马晓迅第一章流体流动习题答案1

第一章 流体流动习题解答 1.解:(1) 1atm=101325 Pa=760 mmHg 真空度=大气压力—绝对压力,表压=绝对压力—大气压力 所以出口压差为 p =4 61097.8)10082.0(10132576.00?=?--?N/m 2 (2)由真空度、表压、大气压、绝对压之间的关系可知,进出口压差与当地大气压无关,所以出口压力仍为4 1097.8?Pa 2.解: T=470+273=703K ,p=2200kPa 混合气体的摩尔质量 Mm=28×0.77+32×0.065+28×0.038+44×0.071+18×0.056=28.84 g/mol 混合气体在该条件下的密度为: ρm=ρm0×T0T×pp0=28.8422.4×273703×2200101.3=10.858 kg/m3 3.解:由题意,设高度为H 处的大气压为p ,根据流体静力学基本方程,得 dp=-ρgdH 大气的密度根据气体状态方程,得 ρ=pMRT 根据题意得,温度随海拔的变化关系为 T=293.15+4.81000H 代入上式得 ρ=pMR (293.15-4.8×10-3H )=-dpgdh 移项整理得 dpp=-MgdHR293.15-4.8×10-3H 对以上等式两边积分, 101325pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H 所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp101325=7.13×ln293.15-4.8×10-3H293.15

即: lnp=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526 (2)已知地平面处的压力为101325 Pa ,则高山顶处的压力为 p 山顶=101325×330763=45431 Pa 将p 山顶代入上式 ln 45431=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526 解得H =6500 m ,所以此山海拔为6500 m 。 4.解:根据流体静力学基本方程可导出 p 容器-p 大气=Rgρ水-ρ煤油 所以容器的压力为 p 容器=p 大气+Rgρ水-ρ煤油=101.3+8.31×9.81×(995-848)1000=113.3 kPa 5.解:6030sin 120sin '=?== αR R mm 以设备内液面为基准,根据流体静力学基本方程,得 8.101106081.98501013253001=???+=+=-gR p p ρkPa 6.解: (1)如图所示,取水平等压面1—1’, 2—2’, 3—3’与4—4’,选取水平管轴心水平面为位能基准面。根据流体静力学基本方程可知 pA=p1+ρgz1 同理,有 p1=p1'=P2+ρigR2 ,p2=p2'=P3-ρg (z2-z3) p3=p3'=p4+ρigR3 ,p4=p4'=pB-ρgz4 以上各式相加,得 PA-PB=ρigR2+R3-ρgz2-z1+z4-z3 因为 z2-z1=R2,z4-z3=R3 PA-PB=ρi -ρgR2+R3=13.6-1×9.81×0.37+0.28=80.34kPa 同理,有 PA-PB=ρi -ρgR1=ρi -ρgR2+R3 故单U 形压差的读数为 R1=R2+R3=0.37+0.28=0.65 m

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