化工原理--流体力学习题及答案 (1)
(完整版)化工原理流体流动题库..
第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．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。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．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。
C6．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。
A7．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。
D8．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。
A9．（）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。
A10．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。
D11. 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（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 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。
A13. 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。
化工原理习题及答案
化工原理习题及答案第一章流体流动姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（3分）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______.***答案***Re=dｕρ/μ; 10 ; 湍流2.（2分）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.***答案***850; -1003.（3分）测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.***答案***转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;湿式气体流量计; 皮托管4.（2分）管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.***答案***1.0; 0.55.（3分）流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。
***答案***ｑ ＝u.A ｑ ＝u.A.ρu＝ｑ /A6.（3分）流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。
***答案***湍流，Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流，Wm＝0.5Wｍａｘ。
7.（2分）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________。
***答案***不变；8.（3分）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。
化工原理习题及解答(中文)
化工原理习题及解答华南理工大学化工原理邹华生流体力学与传热第一章 流体流动1.1 解：混合气体的平均分子量Mn 为Mn=M 2co y 2co + M 2o y 2o + M 2N y 2N + M O H 2y O H 2 =44×0.085+32×0.075+28×0.76+18×0.08 =28.86kg/kmol该混合气体在500℃，1atm 时的密度为 ρ=poT p To Mm **4.22**=4.2286.28×273273=0.455kg/m ³ 1.2 解：设备上真空表的绝对压强为绝对压强=大气压―真空度 =740―100 =640mmHg=640×760100133.15⨯=8.53×104N/m²设备内的表压强为表压强=―真空度=―100mmHg=―（100×760100133.15⨯）=―1.33×104N/m²或表压强=―（100×1.33×102）=―1.33×104N/m²1.3 解：设通过孔盖中心的0—0水平面上液体的静压强为p ，则p 便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。
根据流体静力学基本方程知p=p a +ρg h作用在孔盖外侧的是大气压强p a ，故孔盖内外两侧所受压强差为 Δp =p ―p a = p a +ρgh ―=a p ρghΔp=960×9.81(9.6―0.8)=8.29×104N/m²作用在孔盖上的静压力为=p Δp ×24d π=8.29×104241076.376.04⨯=⨯⨯πN每个螺钉能承受的力为N 321004.6014.04807.9400⨯=⨯⨯⨯π螺钉的个数=3.76×10341004.6⨯=6.23个1.4解：U 管压差计连接管中是气体。
化工原理——流体流动习题及答案
化工原理——流体流动习题及答案一•填空或选择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几倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的几倍。
（答：2 、 1/4 ）2 、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 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；（答：，，）3 、如图所示，容器中盛有ρ＝ 800kg /m 3 的油品， U 形管中指示液为水 (ρ＝1000kg /m3) ， a1 、 a2 、 a3 在同一水平面上， b 1 、 b 2 、 b 3 及 b 4 也在同一高度上， h 1 = 100mm ， h 2 = 200mm ，则各点的表压 Pa 1 =____ ， Pa 2 =____ ， Pb 2=____ ， Pb 3 =____ ， Pb 3 =____ 。
（表压值以 mm H 2 O 表示）（答： 0，100，200，300，340，200）4 、 3．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关系为____。
[答：抛物线，2， =64/Re]5．流体在钢管内作湍流流动时，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。
[答：Re，；]6．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。
7 、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将。
（答：增加，不变）8、在压力为 202.66kPa （表压），温度为300 ℃ 条件下，由分析得知某混合气体成分如下（圴为体积 %）：CO 2 :8.5%； O 2 :7.5%；N 2 ：76% H 2 O：8%则该混合气体的密度为。
化工原理第三版 第1章流体流动习题解答
第一章 流体流动1－1某敞口容器内盛有水与油。
如图所示。
已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3，解：h 1=600mm ，h 2=800mm ，问H 为多少mm ？习题1-1附图mH H H m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?,/860/10,800,6003333321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水，解：ρρ1－2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。
⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧---⨯=⨯⨯=----=---127.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(29151408055P P p m mHgp p Ln dz pdp p p gdz d ②代入①，得②①解：ρρ1－3某水池，水深4米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。
问：水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ？外界大气压为1atm 。
解：N dz gz P F 64023501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ1－4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。
543(1.013100.209.8110)291.439/8314293.2PM kg m RT ρ⨯+⨯⨯⨯===⨯解：1－5有个外径为R 2、内径为R 1为的空心球，由密度为ρ’的材料制成。
若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中，若球能在任意位置停留，试求该球的外径与内径之比。
设球内空气重量可略。
3/1'1232'3132)/1(/)3/4())3/4(--=∴=-ρρρπρπR R gR g R R （解：1－6为放大以U 形压差计测气体压强的读数，采用倾斜式U 形压差计。
化工原理练习与答案
精心整理精心整理第一篇练习与讲评练习一流体流动一、填充与选择：1.圆形直管内，V 一定，设计时若将d 增加一倍，则层流时h f 是原有值___倍；高度湍流时λ不变)，h f 是原有值的___倍.2.，两槽3.4.5.区)6.7.8.倒A.1.精心整理精心整理2．A 槽截面积A a =80m 2，水深10m ，B 槽截面积A b =20m 2，水深1m ，二槽用截面积A 0=0.01m 2的圆直管联机，中有一阀，其阻力系数ξ1=6.5(常数)；直管阻力可忽略。
求开阀后A 槽液面下降1m 要多少时间？ <3.某敞口高位槽输送管路(见图)，在管路OC 段的水平位置装有一孔板流量计，已知孔径d 0=25mm ，流量系数C 0=0.62，管长L OC =45m ，L CB =15m ，L CA =15m(包括所有阻力的当量长度)，管径d OC =50mm ，d CB =40mm ，d CA =40mm ，当阀A 全关，B 阀打开时，压力表P B =0.24at ，试计算：1).孔板两侧的压差为多少mmHg2).若维持阀B 的开度不变，逐渐打开阀A ，直到CB 、CA 两管中流速相等，此时压力表的读数分别为多少at(已知流体密度ρ=1000kg/m 3，λ均取0.03)。
1.(1)h f ′/h f (2)h′f /h f2.H f 3.ab 在a.b 间应用得：p a -p b =Δp fcd -ρgZ在c.d 间应用得：p c -p d =Δp fcd故p c -p d ＞p a -p b4.解题思路同第一题充分湍流情况HH f =λ×l/d×u 2/2gH=H f =λ×(l 1/d 1)×u 12/2g=λ×(l 2/d 2)×u 22/2gu 22=u 12d 1/d 2，u 2=2-0.5u 1---------------------------------------------------------（1）由连续性方程πnd 22u 2/4=πd 12u 1/4，u 2n=4u 1------------------------------------------------------(2)精心整理精心整理（1）(2)联解得：n=5.66，取整为6根。
化工原理课后习题答案第一章流体流动答案
第一章 流体流动习题解答1.解：（1） 1atm= 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 =461097.8)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41097.8⨯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××.3=10.858 kg/m33.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， pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp=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 Pa ，则高山顶处的压力为 p 山顶=×=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 。
化工原理习题及答案
2 u1 p u2 p + 1 = Z2 + 2 + 2 2g ρg 2g ρg 2 p1 u 2 − u1 p = 2 + 2 ρg 2g ρg
整理：
(a)
其中：z1=z2=0；p2=196pa；
ρ= pM 101.3 × 10 3 × 16 × 10 −3 = = 0.666kg / m 3 RT 8.314 * 293 V 1800 / 3600 u1 = = = 7.08m / s 2 0.785d1 0.785 * 0.32 V 1800 / 3600 u2 = = = 15.9m / s 2 0.785d1 0.785 * 0.2 2
3.14 3 × (20 × 10 − 3 )2 × 38 = 0.119 m /s 4 pM m 250 ρ= p=( + 1) * 101.3 = 134.62 kPa(绝) RT 760 pM m 134.62 * 10 3 * 29 3 ρ= = = 1.454 kg/m RT 8.314 * (273 + 50) m = Vρ = 0.119 * 1.454 = 0.174 kg/s
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td1-9．20℃的水以 2.5m/s 的流速流经 φ38×2.5mm 的水平管，此管以锥形管与 φ53×3mm 的水平管相连。如图，在锥形管两侧 A、B 处各插一垂直玻璃管以观察两截面的压 强。若水流经 A、B 两截面间的能量损失为 1.5J/kg，求两玻璃管的水面差(以 mm 计)，并 在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。[答：88.6mm] 解：选 A 管测压处截面为 1-1’面，B 管测压处截面为 2-2’面，以管中心 线所在平面为基准面，在两截面间列柏努利方程：
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××；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强。
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。
化工原理习题及答案
化工原理习题及答案第一章流体流动姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（3分）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______.***答案***Re=dｕρ/μ; 10 ; 湍流2.（2分）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.***答案***850; -1003.（3分）测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.***答案***转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;湿式气体流量计; 皮托管4.（2分）管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.***答案***1.0; 0.55.（3分）流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。
***答案***ｑ ＝u.A ｑ ＝u.A.ρu＝ｑ /A6.（3分）流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。
***答案***湍流，Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流，Wm＝0.5Wｍａｘ。
7.（2分）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________。
***答案***不变；8.（3分）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。
化工原理课后习题答案(全)
绪论1解：换算因数： 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解：51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面，则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR （h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差） ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解：h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解：由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解：以地面以下的水管所在的平面为基准水平面，则：fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时，该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1'，水箱液面为截面2-2'，并以截面1-1'为基准水平面，则：f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = （h f + ξ）﹒u 12/2 =（0.0282*100/0.053 + 1）* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。
化工原理带答案解析
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.设备的真空度愈高，即说明设备的绝对压强〔 B 〕。
A. 愈大B. 愈小C. 愈接近大气压D. 无法确定5.一密闭容器的真空度为80kPa,则表压为〔 B 〕kPa。
A. 80B. －80 C6.*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.500B.1250C.1150D.19007.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.*塔高30m，进展水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa，〔塔外大气压强为100kpa〕。
则塔顶处水的压强〔A 〕。
A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpaD. 100kpa9.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.液体的液封高度确实定是根据( 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。
化工原理练习题(1)含答案
《化工原理》复习材料0绪论0.1单元操作所说的“三传”是指__动量传递___、___热量传递__和___质量传递__。
0.2任何一种单位制都是由__基本单位__和__导出单位__构成的。
0.3重力单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__力__。
0.4绝对单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__质量__。
第一章 流体流动一、填空题1.1.流体静力学方程式仅适用于__连通着__的，__同一种连续__的，不可__压缩__静止流体。
1.2圆形直管内，流体体积流量一定，设计时若将d 增加一倍，则层流时h f 是原值的___16___倍；高度湍流时h f 是原值的___32___倍（忽略d ε变化的影响）。
1.3流量V q 增加一倍，孔板流量计的孔口速度为原来的____2__倍，转子流量计的阻力损失为原来的____1__倍，孔板流量计的阻力损失为原来的__4__倍，转子流量计的环隙通道面积为原来的____2__倍。
1.4流体在圆形管道中做层流流动，如果只将流速提高一倍，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_0.25__倍。
1.5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__。
流体流动时，要测取管截面上的流速分布，应选用___皮托管______流量计测量。
1.6如果流体为理想流体且无外加功的情况下，单位质量流体的机械能衡算式为__常数=++ρp u gz 22_；单位重量流体的机械能衡算式为_常数=++gp g u z ρ22_；单位体积流体的机械能衡算式为___常数=++p u gz 22ρρ_。
1.7有外加能量时，以单位体积流体为基准的实际流体伯努利方程为__∑+++=+++f s h p u gz W p u gz ρρρρρρ2222121122___，各项单位为___Pa____。
化工原理——带答案汇总
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 ）o\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 ）oA.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.无法确定5. —密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（B ）kPa。
A. 80B. - 80C. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p i （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。
.1250 C7. 当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（B ）oA. 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）o\A. 403. 8kpaB. 698. 1kpaC. 600kpaD.100kpa9. 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（P指-p）的值（B ）oA.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 ）oA.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。
化工原理流体流动试题(包含答案)
化工原理第1章流体流动化工原理试题(附答案)姓名 _________ 班级 _________ 学号 __________一、填空题:1.( 3分) 题号 1001 第 1章知识点: 600 难度: 易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=100[mm],以流速为1 [m.s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____.***答案***Re=dｕρ/μ ; 10; 湍流2.( 3分) 题号 1002 第 1章知识点: 600 难度: 易雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝1000 kg. m,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=10[mm],以流速为0.15 [m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____.***答案***Re=dｕρ/μ ; 1500; 层流3.( 3分) 题号 1003 第 1章知识点: 600 难度: 易雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为2[m.s] 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____.***答案***Re=dｕρ/μ ; 5,46X10; 湍流4.( 3分) 题号 1004 第 1章知识点: 600 难度: 易雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水，在内径为d=10[mm]，以流速为0.5[m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____.***答案***Re=dｕρ/μ ; 1366; 层流5.( 2分) 题号 1005 第 1章知识点: 600 难度: 易某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m.s,此时管内的平均流速为_____________.***答案***1m.s6.( 2分) 题号 1006 第 1章知识点: 600 难度: 易某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为3m.s,此时管内的平均流速为_____________.***答案***1.5m.s7.( 2分) 题号 1007 第 1章知识点: 600 难度: 易某流体在圆管中呈湍流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为4m.s,此时管内的平均流速为_____________.***答案***3.2m.s8.( 2分) 题号 1008 第 1章知识点: 600 难度: 易某流体在圆管中呈湍流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为3m.s,此时管内的平均流速为_____________.***答案***2.4m.s9.( 2分) 题号 1009 第 1章知识点: 600 难度: 易牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_______________.用剪应力的表达式为_______________.***答案***F'=μAdu/dy; τ=μdu/dy10.( 2分) 题号 1010 第 1章知识点: 100 难度: 易当地大气压为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.***答案***850;-10011.( 2分) 题号 1011 第 1章知识点: 100 难度: 易当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________Pa,真空度为_______Pa.***答案***113329; -1330012.( 2分) 题号 1012 第 1章知识点: 100 难度: 易当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为10Pa,则该体系的绝对压强为_________Pa,真空度为_______Pa.***答案***90000; 1013.( 2分) 题号 1013 第 1章知识点: 100 难度: 易当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为10Pa,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg.***答案***675; 7514.( 2分) 题号 1014 第 1章知识点: 100 难度: 易当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压为10Pa,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg.***答案***675; 7515.( 2分) 题号 1015 第 1章知识点: 100 难度: 易某物的比重为0.879,其密度为_______.其比容为_______________.***答案***879kg.m; 0.00114 m.kg16.( 2分) 题号 1016 第 1章知识点: 100 难度: 易某物的比重为0.867,其密度为________.其比容为_________ _______.***答案***867kg.m; 0.00115 m.kg17.( 2分) 题号 1017 第 1章知识点: 100 难度: 易某物质的密度为791kg.m,其比重为_________,其比容为__ ________.***答案***0.791; 0.00126m.kg18.( 2分) 题号 1018 第 1章知识点: 100 难度: 易某物质的密度为1831kg.m,其比重为_________,其比容为__________.***答案***1.831; 0.000546m.kg19.( 2分) 题号 1019 第 1章知识点: 100 难度: 易圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm,测得其中的重量流量为11.8kg.s,其体积流量为___________.平均流速为_____ _____.***答案***0.0118m.s 1.5m.s20.( 2分) 题号 1020 第 1章知识点: 100 难度: 易圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm,测得其中的重量流量为15.7kg.s,其体积流量为___________.平均流速为_____ _.***答案***0.0157m.s 2.0m.s21.( 2分) 题号 1021 第 1章知识点: 100 难度: 易圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm,测得其中的重量流量为19.6kg.s,其体积流量为___________.平均流速为_____ _.***答案***0.0196m.s 2.5m.s22.( 2分) 题号 1022 第 1章知识点: 100 难度: 易圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm,测得其中的重量流量为22kg.s,其体积流量为___________.平均流速为______. ***答案***0.022m.s 2.8m.s23.( 4分) 题号 1023 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的水(ρ=998.2kg.m,μ=1.005厘泊)在内径为100mm 的光滑管内流动时,若流速为1.0m.s,其雷诺准数Re为_______,直管摩擦阻力系数λ为_______.***答案***9.93X10; 0.017824.( 4分) 题号 1024 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的水(ρ=998.2kg.m,μ=1.005厘泊)在内径为100mm 的光滑管内流动时,若流速为1.5m.s,其雷诺准数Re为______ _,直管摩擦阻力系数λ为_______.***答案***1.49X10; 0.016125.( 4分) 题号 1025 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的水(ρ=998.2kg.m,μ=1.005厘泊)在内径为100mm 的光滑管内流动时,若流速为2.0m.s,其雷诺准数Re为______ _,直管摩擦阻力系数λ为_______.***答案***1.99X10; 0.015026.( 4分) 题号 1026 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的水(ρ=998.2kg.m,μ=1.005厘泊)在内径为100mm 的光滑管内流动时,若流速为2.5m.s,其雷诺准数Re为______ _,直管摩擦阻力系数λ为_______.***答案***2.48X10; 0.014227.( 4分) 题号 1027 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为1.0m.s,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.***答案***84.1; 0.76128.( 4分) 题号 1028 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为1.5m.s,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.***答案***126.2; 0.50729.( 4分) 题号 1029 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.0m.s,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.***答案***168.2; 0.3830.( 4分) 题号 1030 第 1章知识点: 140 难度: 中当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.***答案***210.3; 0.30431.( 2分) 题号 1031 第 1章知识点: 400 难度: 易某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30X20mm,其当量直径de为________.***答案***24mm32.( 2分) 题号 1032 第 1章知识点: 400 难度: 易某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为40X30mm,其当量直径de为________.***答案***34.3mm33.( 2分) 题号 1033 第 1章知识点: 400 难度: 易某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为50X40mm,其当量直径de为________.***答案***44.4mm34.( 2分) 题号 1034 第 1章知识点: 400 难度: 易某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为60X50mm,其当量直径de为________.***答案***54.5mm1.( 3分) 题号 1035 第 1章知识点: 500 难度: 易测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,______ __________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用____________.***答案***转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计; 湿式气体流量计 ;皮托管2.( 2分) 题号 1036 第 1章知识点: 500 难度: 易测量流体压强的仪器主要有如下两种:_________,____________.***答案***U管压差计; 弹簧压力计3.( 4分) 题号 1037 第 1章知识点: 400 难度: 易计算管道流体局部阻力的方法有:___________,___________ ______,其相应的阻力计算公式为:_____________,_____________***答案***当量长度法; 阻力系数法;h=λ(l/d)(u/2g); h=ζ(u/2g) ;4.( 3分) 题号 1038 第 1章知识点: 400 难度: 易在流体阻力计算中,当量长度的定义是___________________ ___________________________________________________.***答案***能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。
【化工原理期末考试习题】题库及习题答案1
【化工原理期末考试习题】题库及习题答案1化工原理课后习题及解答第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。
解：由绝对压强= 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强P表= -真空度= - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960 ㎏/?的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤ σ螺解：P螺= ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 Nσ螺= 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ σ螺得n ≥ 6.23取n min= 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附图所示。
测得R1 = 400mm ，R2 = 50 mm，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，其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2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 = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
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uc 2
2
pa g （h z） 13600 9.81 0.76 1000 9.81 7 3.27 104 N
2. 虹吸管延长后， 假定管内液体仍保持连续状态， 在断面 1-1 和 2 -2 之间列机械能守恒式 得
，
，
u， 2 gz， 2
pc， pa gh
3. 管路流量不变， A－ B 不变，压差计读数 R 亦不多变。管路水平放置， ZA -ZB ＝ 0， 故
p A p B＝ A B＝98.1N / m2
1－ 5 在图示管路中水槽液面高度维持不变，管路中的流水视为理想流体，试求 （ 1）管路出口流速； （ 2）管路中 A、B、C 各点的压强（分别以 N/ ㎡和 m H 2 O 表示） ； （ 3 ）讨论流体在流动过程中不同能量之间的转换。
uc 2 pc （W gzC ） 1000[5 g 3g 2 g ] 2 1000 3 9.81 2.943 104 N / m2 (-3m H 2O)
由于管内流速在（ 1）中已经求出，从断面 1-1 至 A、 B、 C 各断面分别列机械能守恒式， 亦可求出各点的压强。 3. 相对于所取的基准，水槽内的总势能为 5gJ/kg，水槽从断面 1-1 流至断面 2-2，将全部势 能转化为动能。 水从断面 1-1 流至断面 A-A，获得动能
4
－2
R 。同理， 2
p0' ' gR ' gH ' ' gR ' g R gH g
R 2
R＝
p0， －（ ， gR－ gH） p0， －p0 3.51 104 ＝ ＝ ＝0.254m g g 1000 9.81 ， ， g－ g－ 13600 9.81－ 2 2 2
化工原理课后习题答案
第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。
试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。
分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh在1－1´与2－2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4，P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强ｐ。
化工原理流体力学习题及答案
一、单选题1．层流与湍流的本质区别是 ; DA 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;2．以绝对零压作起点计算的压力,称为 ; AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度;3．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;DA 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力;4．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真空表; BA 大于；B 小于；C 等于；D 近似于;5. 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 ; BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝；C. Um＝3/2Umax;6. 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 ; AA. 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;7.层流底层越薄 ; CA. 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;8.层流与湍流的本质区别是： ; DA. 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;9.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; CA. 2；B. 8；C. 4;10.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 ; CA. 流动速度大于零；B. 管边不够光滑；C. 流体具有粘性;11.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 ; AA. 1/4；B. 1/2；C. 2倍;12．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的 ; BA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功;13．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 A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流;14．流体在管内作流动时,其质点作不规则的杂乱运动; BA 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流;15.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;CA. 2；B. 6；C. 4；D. 1;二、填空题1. 雷诺准数的表达式为_____ Re=dｕρ/μ_____;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__10____,其流动类型为__湍流__;2. 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_ -133402__Pa;3. 某物的比重为, 其密度为_879kg/m 3_, 其比容为_0.00114 m3/kg _;4. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ,平均流速为_ 2.0m/s;5. 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, 其摩擦阻力系数λ为;6.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__24mm__;7.化工生产中,物料衡算的理论依据是＿质量守恒定律＿,热量衡算的理论基础是＿能量守恒定律＿;8.理想流体在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 _减少_;9.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_1633 mm2,润湿周边等于_242 __ mm,当量直径等于_27 _ mm;10.液柱压力计量是基于_流体静力学__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___表压___或__真空度__;11.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__2__倍;12.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__1/16__倍;13.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;14. 粘度是衡量流体粘性的物理量,粘性是流体固有属性,它只有在流体内部具有相对运动时时表现出来;液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_; 15.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_ 抛物线__型曲线,其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍;16.流体在管内作完全湍流流动,其他不变,当速度提高到原来的2倍时,阻力损失是原来的 4 倍；若为层流流动,其他不变,当速度提高到原来的2倍时,阻力损失是原来的 2 倍;17、若要减小流体在管道内的流动阻力,可采取哪些措施答：大直径管道、少拐弯、缩短管路长度、少用管件18、用内径为158mm的钢管输送运动粘度为×10-5m2/s;若保持油品在管内作层流流动,则最大流速不能超过 m/s;19、在流体阻力实验中,以水作为工质所测得的λ=Re,e/d关系式不适用于非牛顿型流体在直管中的流动;三、思考题1．如本题附图所示,槽内水面维持不变,水从B、C两支管排出,各管段的直径、粗糙度阀门型号均相同,但＞槽内水面与两支管出口的距离均相等,水在管内已达完全湍流状态;试分析：1两阀门全开时,两支管的流量是否相等2若把C支管的阀门关闭,这时B支管内水的流量有何改变3当C 支管的阀门关闭时,主管路A处的压强比两阀全开时是增加还是降低答：1C支管流动阻力大,管内流速及流量均小于B支管;2B支管内水的流量增大但小于两支管均全开时的流量和;3 增加主管能量损失及管内动能比原来减小;℃的清水以一定流速从细管流入粗管如本题附图所示,测得U形管压差计读数为R;保持管内流动状况不变,将管路从水平放置改为垂直放置,U形管压差计的读数将如何变化并判断从1-1’截面到2-2’截面间的能量损失和动能转化为静压能哪项数值大3.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过,各管绝对粗糙度、管径均相同,上游截面1-1’的压强、流速也相等;问：1在三种情况中,下游截面2-2’的流速是否相等2在三种情况中,下游截面2-2’的压强是否相等如果不等,指出哪一种情况的数值最大,哪一种情况中的数值最小其理由何在4.水由高位槽流入贮水池,若水管总长包括局部阻力的当量长度在内缩短25%,而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变,假定流体完全湍流流动即流动在阻力平方区不变,则水的流量变为原来的 A ;A ．倍B ．倍C ．倍D ．倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2222222111ρρ 得 21f f h h ∑=∑所以 ()()2222222111u d l l u d l l e e ⋅+⋅=⋅+⋅λλ 又由完全湍流流动得 ⎪⎭⎫ ⎝⎛=d f ελ 所以 ()()222211u l l u l l e e ⋅+=⋅+而 24d u uA V π⋅== 所以 ()()1547.175.01211212==++==e e l l l l u u V V 5.如图表明,管中的水处于 ③P 1=m 2 ①静止②向上流动③向下流动④不一定 1 1P 2=m 22 2三、计算题1． 在图示装置中,水管直径为Φ57×3.5 mm;当阀门全闭时,压力表读数为大气压, 而在阀门开启后,压力表读数降至大气压;设管路入口至压力表处的压头损失为 mH 2O,求水的流量为若干m 3/h解：阀门全闭时,由 P 2 =ρgH,H = ××105/1000×= 3.1 m即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m;阀门开启时,以水槽液面为上游截面1-1＇,压力表处为下游截面2-2＇,管路中心线为基准水平面;在两截面间列柏努利方程式Z 1 = H = 3 m,Z 2 = 0,P 1 = 0,P 2 = ××105 Pa,u 1≈0,Σhf/g = mH 2O代入上式= ××105/1000×+ /2×+解得 u 2 = 3.24 m/sVh =π/4d 2u ×3600 = 22.9 m 3/h2.一敞口高位水槽A 中水流经一喉径为14mm 的文丘里管,将浓碱液槽B 中的碱液密度为1400 kg/3m 抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽,各部分标高如附图所示；输水管规格为φ57×3mm,自A 至文丘里喉部M 处管路总长包括所有局部阻力损失的当量长度在内为20m,摩擦系数可取;（1） 当水流量为8m 3/h 时,试计算文丘里喉部M 处的真空度为多少mmHg ；（2） 判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内说明判断依据;如果能被吸入,吸入量的大小与哪些因素有关解：1在A-A ′与M-M ′截面间列柏努利方程,并以喉管中心线为基准面： 其中： m z A 8=；0=A p 表压；0≈A u ；0=M z 喉部流速 s m d V u M S M /44.14014.0785.03600/8785.022=⨯==管内流速 s m d V u S /09.1051.0785.03600/8785.022=⨯== AC B 811M阻力 kg J u d l l W e M A f /82.5209.1051.020025.02)(22,==∑+=∑-λ 代入柏努利方程,并简化：解得 （真空度）（表压）＝Pa Pa p M 441016.31016.3⨯⨯-= 2文丘里喉管处的位能与静压能之和：碱液槽B 截面处的位能与静压能之和：所以 g z p g z p M M B B+>+22ρρ也即碱液能被抽吸入文丘里管内;在B-B ′与M-M ′截面间列柏努利方程简化 2)(212222M BM BM e M M M B u d l l p u g z p ∑++++=λρρ解得 212)(1)(2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑++--=BM BM e M M B M d l l g z p p u λρ 由此可知,碱液的吸入量与文丘里喉管处压力p M 、碱液槽的相对位置z M 、碱液槽中的压力p B 、吸入管的直径d BM 、总管长e l l ∑+BM 、碱液的密度ρM 等有关;讨论：1流体能否流动或流向判断实质上是静力学问题,应根据位能与静压能总和的大小进行比较；2流体一旦流动,其能量转化关系服从柏努利方程,此时p M 将发生变化,应按汇合管路重新计算；3利用水在文丘里喉管处的节流作用而形成低压可将其它流体抽吸并输送,此为喷射泵工作原理;3.水从倾斜直管中流过,在截面A 与B 处接一空气压差计,其读数R=10mm,两测压点垂直距离a=,见附图;试求：1A 、B 两点的压差等于多少2管路水平放置而流量不变,压差计读数及两点的压差有何变化答：1；2R 不变, kPa;4.有一液位恒定的高位槽通过管路向水池供水见附图,高位槽内液面高度h 1为1m,供水总高度h 2为10m,输水管内径50mm,总长度100m 包括所有局部阻力的当量长度,025.0=λ;试求：（1） 供水量为多少h m /3（2） 若此时在管垂直部分某处出现一直径为1mm 的小孔,有人说因虹吸现象,在某一高度范围内不会从小孔向外流水,而还有人则认为水将从小孔流出;试推导证明哪一种说法正确;解：1取高位槽上液面为截面1,输水管出口外侧为截面2,在1-1’和2-2’间列柏努利方程,可得：其中：)(021表压==p p ,021≈=u u将阻力公式代入∑-21f W ,整理得：所以 s m l d g h u /98.1100025.005.02807.91025.05.02=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=λ供水量 h m s m ud V /0.14/108877.3498.105.014.3433322=⨯=⨯⨯==-π 2仍取高位槽上液面为截面1,再取垂直管处任意一点为截面3,在1-1’和3-3’间列柏努利方程,可得：将阻力公式代入,整理得： =)05.0025.05.1(298.1)05.0298.1025.0807.9)((2231--⨯⨯--Z Z=9602.18269.8)(31--Z Z显然,此式为单调增函数,且在m Z Z 1)(31=-处时,08667.63>=-ρap p所以在1)(31=-Z Z ～9m 时即垂直管段任意高度处,03>-ρap p ,即a p p >3,表示管内静压高于大气压力,故不会出现虹吸现象,水将从小孔流出;5.如本题附图所示,用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离;已知储罐内液面维持恒定,其上方压力为⨯ Pa;流体密度为800 kg/m 3;精馏塔进口处的塔内压力为⨯ Pa,进料口高于储罐内的液面8 m,输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm,进料量为20 m 3/h;料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg,求泵的有效功率;解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式,得。
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一、单选题1．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 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。
2．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
3．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。
DA 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
4．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真空表。
BA 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
5. 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（）。
BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
6. 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( )。
AA. 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。
7.层流底层越薄( )。
CA. 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。
8.层流与湍流的本质区别是：( )。
DA. 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。
9.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。
CA. 2；B. 8；C. 4。
10.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。
CA. 流动速度大于零；B. 管边不够光滑；C. 流体具有粘性。
11.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（）。
AA. 1/4；B. 1/2；C. 2倍。
12．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。
BA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。
13．流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。
AA 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。
14．流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。
BA 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。
15.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。
CA. 2；B. 6；C. 4；D. 1。
二、填空题1. 雷诺准数的表达式为_____ Re=dｕρ/μ_____。
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__10____,其流动类型为__湍流__。
2. 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_ -133402__Pa。
3. 某物的比重为0.879, 其密度为_879kg/m 3_, 其比容为_0.00114 m3/kg _。
4. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ，平均流速为_ 2.0m/s。
5. 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__84.1__, 其摩擦阻力系数λ为__0.761__。
6.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__24mm__。
7.化工生产中，物料衡算的理论依据是＿质量守恒定律＿，热量衡算的理论基础是＿能量守恒定律＿。
8.理想流体在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 _减少_。
9.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_1633 mm2，润湿周边等于_242 __ mm，当量直径等于_27 _ mm。
10.液柱压力计量是基于_流体静力学__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___表压___或__真空度__。
11.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__2__倍。
12.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__1/16__倍。
13.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。
14.粘度是衡量流体粘性的物理量，粘性是流体固有属性，它只有在流体内部具有相对运动时时表现出来。
液体的粘度随温度升高而__减小_，气体的粘度随温度的升高而_增大_。
15.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_ 抛物线__型曲线，其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍。
16.流体在管内作完全湍流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（ 4 ）倍；若为层流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（ 2 ）倍。
17、若要减小流体在管道内的流动阻力，可采取哪些措施？答：大直径管道、少拐弯、缩短管路长度、少用管件18、用内径为158mm的钢管输送运动粘度为9.0×10-5m2/s。
若保持油品在管内作层流流动，则最大流速不能超过 1.8 m/s。
19、在流体阻力实验中，以水作为工质所测得的λ=（Re,e/d）关系式不适用于非牛顿型流体在直管中的流动。
三、思考题1．如本题附图所示，槽内水面维持不变，水从B、C两支管排出，各管段的直径、粗糙度阀门型号均相同，但＞槽内水面与两支管出口的距离均相等，水在管内已达完全湍流状态。
试分析：(1)两阀门全开时，两支管的流量是否相等？（2）若把C支管的阀门关闭，这时B支管内水的流量有何改变？（3）当C支管的阀门关闭时，主管路A处的压强比两阀全开时是增加还是降低？答：（1）C 支管流动阻力大，管内流速及流量均小于B 支管。
（2）B 支管内水的流量增大（但小于两支管均全开时的流量和）。
（3）增加（主管能量损失及管内动能比原来减小）。
2.20℃的清水以一定流速从细管流入粗管（如本题附图所示），测得U 形管压差计读数为R 。
保持管内流动状况不变，将管路从水平放置改为垂直放置，U 形管压差计的读数将如何变化？并判断从1-1’截面到2-2’截面间的能量损失和动能转化为静压能哪项数值大？3.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面1-1’的压强、流速也相等。
问：（1）在三种情况中，下游截面2-2’的流速是否相等？ （2）在三种情况中，下游截面2-2’的压强是否相等？如果不等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况中的数值最小？其理由何在？4.水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。
A ．1.155倍B ．1.165倍C ．1.175倍D ．1.185倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2222222111ρρ 得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2222222111u d l l u d l l e e ⋅+⋅=⋅+⋅λλ 又由完全湍流流动得 ⎪⎭⎫⎝⎛=d f ελ 所以 ()()222211u l l u l l e e ⋅+=⋅+而 24d u uA V π⋅==所以()()1547.175.01211212==++==e e l l l l u u V V5.如图表明，管中的水处于 ③P 1=0.12Kgf/m 2 ①静止②向上流动③向下流动④不一定 1 1P 2=0.12Kgf/m 22 2三、计算题1． 在图示装置中，水管直径为Φ57×3.5 mm 。
当阀门全闭时，压力表读数为0.3大气压, 而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。
设管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH 2O ，求水的流量为若干m 3/h ？ 解：阀门全闭时，由 P 2 =ρgH ，H = 0.3×1.013×105/（1000×9.81）= 3.1 m 即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m 。
阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-1＇，压力表处为下游截面2-2＇，管路中心线为基准水平面。
在两截面间列柏努利方程式Z 1 = H = 3 m ，Z 2 = 0，P 1 = 0，P 2 = 0.2×1.013×105Pa ，u 1≈0，Σhf/g = 0.5 mH 2O 代入上式3.1 = 0.2×1.013×105/（1000×9.81）+ /（2×9.81）+ 0.5解得 u 2 = 3.24 m/sVh =（π/4）d 2u ×3600 = 22.9 m 3/h2.一敞口高位水槽A 中水流经一喉径为14mm 的文丘里管，将浓碱液槽B 中的碱液（密度为1400 kg/3m ）抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为φ57×3mm ，自A 至文丘里喉部M 处管路总长（包括所有局部阻力损失的当量长度在内）为20m ，摩擦系数可取0.025。
（1） 当水流量为8m 3/h 时，试计算文丘里喉部M 处的真空度为多少mmHg ； （2） 判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内（说明判断依据）。
如果能被吸入，吸入量的大小与哪些因素有关？解：（1）在A-A ′与M-M ′截面间列柏努利方程，并以喉管中心线为基准面：M A f M M M A A A W pu g z p u g z -∑+++=++,12122121ρρ 其中： m z A 8=；0=A p （表压）；0≈A u ；0=M z 喉部流速 s m d V u M S M /44.14014.0785.03600/8785.022=⨯==管内流速 s m d V u S /09.1051.0785.03600/8785.022=⨯==阻力 kg J u d l l W e MA f /82.5209.1051.020025.02)(22,==∑+=∑-λ代入柏努利方程，并简化： M A f M M A W p u g z -∑++=,1221ρ 82.51000244.1481.982++=⨯M p解得 （真空度）（表压）＝Pa Pa p M 441016.31016.3⨯⨯-= （2）文丘里喉管处的位能与静压能之和：J/kg 5.6481.95.114001016.3103.101432=⨯+⨯-⨯=+-g z p M Mρ 碱液槽B 截面处的位能与静压能之和：J/kg 36.721400103.10132=⨯=+g z p B Bρ 所以g z p g z p M MB B+>+22ρρ也即碱液能被抽吸入文丘里管内。