华东理工,化工原理第一章练习
华东理工化工原理第一章01
连续性假定 -- 流体是由无数质点组成的，彼此 间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质 目的：用微积分描述流体的各种参数
1.1.2 考察方法----拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法---选定流体质点,跟踪质点描述 状态参数 欧拉法---选定空间位置,考察区域内不同质点 状态与时间关系 ① 轨线与流线的区别(录像) 轨线 - 同一流体质点在 不同时刻 所占空间位置 的连线 流线 - 同一瞬时不同流体质点 的速度方向连线
PA
—
PB
= ( ρi − ρ ) gR
上式表明：当压差计两端的流体相同时， R直接反映的是虚拟压强差。
PA - PB = ( ρi - ρ ) gR - ( z A - z B ) gR
拓展：
2.4.2 烟囱拔烟：
pA= p2 +ρ冷gh pB= p2 +ρ热gh 由于ρ冷>ρ热, 则pA>pB 所以拔风 烟囱拔风的必要条件是什么？
流水的有无是静力学问题 流水的多少是动力学问题 判据是看z大小，还是p大小？ 同一水平高度比压强 p左=pA+ρgzA=PA p右=pB+ρgzB=PB
已知：ρA = ρB = ρ, ρi > ρ, 解：
= Hg ( ρi – ρ )
求： R 和 H 、pA 和pB间的关系；
PA – PB = Rg ( ρi – ρ )
ρHg = ?
2.3.2 基准 绝对压强：以绝对真空为基准 表压、真空度：以大气压为基准 表压 = 绝对压-大气压 真空度 =大气压-绝对压
表压 = 绝对压 - 大气压 真空度 = 大气压 - 绝对压
2.4 静力学方程的工程应用 2.4.1 测压： ① U型测压管 已知：R=180mm, h=500mm 求：pA=? (绝压)，(表压)
化工原理1-7章习题答案
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℃、压力时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量kg/m ol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2．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：8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3．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 p4．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题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
化工原理第一章P75-79 28道题
第一章 流体流动习题解答1. 试计算空气在－40℃和320mmHg 真空度下的密度和重度（用SI 制和工程单位制表示。
） [解] ：（1）绝压：绝压＝大气压力－真空度＝760－320＝450mmHg ＝(450÷760)×101300＝59.98kPa（2）密度：单位体积物体的质量（kg/m 3） ρ＝MP/RT ＝(29×59.98×103)/[8314×(273-40)] ＝0.8979 kg/m 3（SI 制）（3）重度：单位体积物体的重量（kgf/m 3）γ′＝0.8979（kgf/m 3）（工程单位制）2. 在大气压为760mmHg 的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为738 mmHg 。
若在大气压为655mmHg 的地区，使塔内压力维持相同的数值，则真空表的读数应为多少？ [解]：（1）在大气压为760mmHg 的地区，塔顶绝压为： 塔顶绝压＝当地大气压－真空度 ＝760-738＝22mmHg（2）在大气压为655 mmHg 的地区，塔顶真空度为： 塔顶真空度＝当地大气压－塔顶绝压 ＝655－22＝633mmHg3. 敞口容器底部有一层深为0.52m 的水（ρ=1000kg/m 3)，其上为深3.46m 的油（ρ=916kg/m 3)。
又在水面以下装一压力表，以Pa 、atm 、mH 2O 三种单位表示。
这个压力是绝压还是表压？ [解]：由流体静力学方程知容器底部的静压力为：油油水水大气底gh gh p p ρρ+=-＝（1000×0.52+916×3.46）×9.81＝36192Pa ＝36192/101300＝0.357atm ＝0.357×10.33＝3.69mH ２O4. 如附图所示，封闭的罐内存有密度为1000kg/m 3的水。
水面上所装的压力表读数为42kPa 。
又在水面以下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58kPa 。
华东理工,化工原理第一章练习
一、填充
1、连续性假定是指
。
2、控制体与系统的区别在于考察方法的不同，
对系统进行考察的方法是
法，对控制体进
行考察的方法是
法。
3、圆管内湍流和层流的区别是：
练习一解答： 一、填充 1．流体是无数彼此无间隙的质点组成的连续介质 2．拉格朗日， 欧拉
3.
4、圆形直管内，qV一定，设计时若将d 增加一倍， 则层流时 hf是原值的 倍，高度湍流时，hf是 原值的 倍。（忽略ε/d的变化）
hf=56J/kg, 若关小阀门， 则总阻力损失hf’= J/kg， 两槽液面的垂直距离 H= m. 9、图示管路系统中， 已知dab=dcd, εab=εcd， lab=lcd，μ≠0。比较
ua uc, (pa-pb) (pc-pd), (Pa-Pb) (Pc-Pd)。
8. 56J/kg；H 56 5.7m
，
hfA
， hfMN
。
4．hf∝
qV ， 1
d 4 16
；hf∝
qV2 d5
，1
32
5．流体的黏性；总势能降低
6．同样u, d, v液 v水，Re du ，Re液 Re水
v C0 0.64
7. ζA↓, qVA↑, qVB↓, qV总↑, p↓, hfA↓, hfMN↓
8、图示管路系统中，已知 流体流动的总阻力损失
5、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因
是
，直管阻力损失体现在
。
6、某孔板流量计用水测得Co=0.64，现用于测
ρ=900kg/m3，μ=0.8mPas的液体，问此时
Co 0.64。（>, =, <）
7、如图示管线，将支管A的阀门开大，则管内 以下参数如何变化？(↑,↓)
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3m 1150kg -⋅，流量为1h 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1s m -⋅？（ 答：1L s m 11.2U -⋅=；1g s 5.69m U -⋅= ）习题1-4 附图解：mm 27225.35.33=⨯-=内d ，m m 5325.360=⨯-=外d ；对液体：122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ； 对气体：0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ，()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π，13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。
化工原理第一章P75-79 28道题
第一章 流体流动习题解答1. 试计算空气在－40℃和320mmHg 真空度下的密度和重度（用SI 制和工程单位制表示。
） [解] ：（1）绝压：绝压＝大气压力－真空度＝760－320＝450mmHg ＝(450÷760)×101300＝59.98kPa（2）密度：单位体积物体的质量（kg/m 3） ρ＝MP/RT ＝(29×59.98×103)/[8314×(273-40)] ＝0.8979 kg/m 3（SI 制）（3）重度：单位体积物体的重量（kgf/m 3）γ′＝0.8979（kgf/m 3）（工程单位制）2. 在大气压为760mmHg 的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为738 mmHg 。
若在大气压为655mmHg 的地区，使塔内压力维持相同的数值，则真空表的读数应为多少？ [解]：（1）在大气压为760mmHg 的地区，塔顶绝压为： 塔顶绝压＝当地大气压－真空度 ＝760-738＝22mmHg（2）在大气压为655 mmHg 的地区，塔顶真空度为： 塔顶真空度＝当地大气压－塔顶绝压 ＝655－22＝633mmHg3. 敞口容器底部有一层深为0.52m 的水（ρ=1000kg/m 3)，其上为深3.46m 的油（ρ=916kg/m 3)。
又在水面以下装一压力表，以Pa 、atm 、mH 2O 三种单位表示。
这个压力是绝压还是表压？ [解]：由流体静力学方程知容器底部的静压力为：油油水水大气底gh gh p p ρρ+=-＝（1000×0.52+916×3.46）×9.81＝36192Pa ＝36192/101300＝0.357atm ＝0.357×10.33＝3.69mH ２O4. 如附图所示，封闭的罐内存有密度为1000kg/m 3的水。
水面上所装的压力表读数为42kPa 。
又在水面以下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58kPa 。
华东理工大学化工原理简答题真题汇总
第一章流体流动1.何谓轨线何谓流线为何流线互不订交 99答：轨线是同一流体质点在不一样时辰所占空间地点的连线；流线是采纳欧拉法观察的结果，流线上各点的切线表示该点的速度方向；因为同一点只有一个速度，由此可知，流线互不订交。
2.动能校订系数α为何老是大于、等于 1 的试说明原由 003.简述数学模型法例划实验的主要步骤。
00、03、06、 10答：数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解，按以下主要步骤进行工作：① 将复杂的真切过程自己化简成易于用数学方程式描绘的物理模型；② 将所获取的物理模型进行数学描绘即成立数学模型；③ 经过实验对数学模型的合理性进行查验并测定模型参数。
4.流体流动过程中，稳固性是指什么定态性是指什么015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答：因次剖析法的详细步骤：① 找出影响过程的独立变量；② 确立独立变量所波及的基本因次；③ 结构因变量和自变量的函数式，往常以指数方程的形式表示；④ 用基本因次表示所有独立变量的因次，并出各独立变量的因次式；⑤ 依照物理方程的因次一致性原则和π定理获取准数方程；⑥ 经过实验概括总结准数方程的详细函数式。
6.层流与湍流的实质差异是什么 02答：湍流的最基本特色是出现了径向的速度脉动。
当流体在管内层流时，只有轴向速度而无径向速度，牛顿型流体听从牛顿粘性定律；但是在湍流时，流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动，这类脉动加快了径向的动量、热量和质量的传质，动量的传达不单因因为分子运动，而根源于流体质点的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中，塑性流体的特色是什么 02、05、06、 10答：含固体量许多的悬浮体常表现出塑性的力学特色，即只有当施加的剪应力大于某一临界值（折服应力）以后才开始流动，流动发生后，往常拥有剪切稀化性质，也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的界限层界限层分别的条件是什么03答：因为流体粘性的作用，凑近壁面的流体将接踵受阻而降速，跟着流体沿壁眼前流动，流体受影响的地区渐渐扩大，而流速降为未受边壁影响流速的99%之内的地区即为界限层。
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 。
华东理工大学化工原理第一章04
判断4： 发生了什么问题？ ①如何判断上游、下游？ ②如何判断泄漏与阻塞？ P1为上游，阻塞 判断5：橡皮水管出水时,将管子出口捏扁， 出水速度↑、流量ˉ 如何变化？ 质量守衡
判断6： ζ1↑, ↓ ↓ ，qV1___, qV ___
↑ ，qV3___ ↑ qV2___
工程实例：
开工3~5分钟 后就干锅 什么原因？
工程计算(一)水平管输油
在250kPa的压差下输送ρ=800kg/m3, μ=0.1Pa·s 的油品，管长l+le =10km, 管内径d=300mm。
3 : m 求 流量为多少 /s？
解：画简图，从1至2排机械能守恒式
因μ较大，可先设Re<2000， 层流 64
(水=1mPas)
Re
判断1：
ζ B不变，ζA↑，h1__,h2__,(h1-h2)__； ζA不变，ζB↑，h1__,h2__,(h1-h2)__。
判断1：
ζ B不变，ζA↑，h1 _ _,h2_ _,(h1-h2)_ _； ζA不变，ζB↑，h1 _ _,h2_ _,(h1-h2)__。
阀门关小，下游阻力增大，将使上游压强上升，下游压 强下降，
阀关时,流体静止
p'B ﹥ pB
pA pB = gz A + = gz B + ρ ρ ρ
2 uA 2 uB
阀开时,流体流动
p' A p' B = gz A + + = gz B + + ρ ρ 2 ρ 2
判断3：以下说法是否正确
①阀门调节流量是由于改变了管道的截面; ②任何管路，流量qV↑必有hf↑ ; ③阀关小， 判断。 中ζ↑, u↓,而hf 的变化无法
华东理工大学化工原理自测题
华东理工大学化工原理自测题(根据其精品课程网站下载,网站无第三章、第七章内容)第一章流体流动1 ．量纲分析法的目的在于 ______ 。
A 得到各变量间的确切定量关系；B 得到各无量纲数群的确切定量关系；C 用无量纲数群代替变量，使实验与关联工作简化；D 用无量纲数群代替变量，使实验结果更可靠。
2 ．某物体的质量为 1000kg ，则其重量为 ____________ 。
A)1000N B)9810N C)9810kgf D)1000/9.81kgfB3 ．4 ℃ 水在 SI 制中密度为 ________ 。
A)1000kgf/m 3 B) 1000kg /m 3 C)102kgf · s 2 /m 4 D)9810N/m 34 ．用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图所示三种装置，两测压孔距离 h 相等，其读数分别为 R 1 ， R 2 ， R 3 。
则＿＿＿。
（ d 1 ＝ d 2 ＝ d 3 ，流速相等）A)R 2 ＜ R 1 ＜ R 3 B)R 1 ＜ R 2 ＝ R 3 C )R 1 ＜ R 2 ＜ R 3D)R 1 ＝ R 2 ＝ R 3 E)R 1 ＞ R 2 ＝ R 35 ．一敞口容器 , 底部有一进水管 ( 如图示 ) 。
容器内水面保持恒定 , 管内水流动的速度头为 0.5m 水柱 ( 流速 u= 3.132m /s) 。
水由水管进入容器 , 则 2 点的表压 p 2 =( ) 水柱。
A) 2.0m ; B) 1.5m ; C) 1.0m ; D) 0.75m6 ．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。
7 ．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) 恒流速、恒压差； D) 变流速、恒压差。
华东理工大学化工原理考研试题库_(内部版本)
'
'
'
'
h
的水通过一根 20Km 长的水平管，总压降为 0.5Mpa。现在中央接一完全相同的
3
平行管到中点。问总流量变为多少 m 忽略）。
0
h
？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力
2、 泵将 20 C 的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为 98 × 4mmm 的无缝钢管。 吸入管长为 50m，排出管长为 160m。且泵到管出口的距离为 10m，其中流量 35 m
2
25 1 1 5 = 2.44 + 0.03. . + ， = 8。 0.1 2 × 9.81 2 × 9.81 2 × 9.81
即流体的流量为 0.019 m 2、 （1）、 V = K . A .
2 2
3
s
,68.9 m
3
h
局部阻力糸数为 8。
2.4 2 = K .30 2 .30 × 60
2
u = 2.44 m
s
3 3 1 。 V = . .d 2u = 0.019 m = 68.9 m s h 4
在 2-2，3-3 面间列板努利方程
z 2+
u2 2 p2 u3 2 p3 l u2 u2 u2 + + = z 3+ + + h ' ， 0 + 5 = 0 + . . + 出. + 2g g 2g g d 2g 2g 2g
s
为_______________________ m 。
s
6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、 称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内 值的有效方法____________. 提高管外 值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36 分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数 K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46 分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为 = 0.03 ，现发现压力表上 的读数为 5mH 20 ，若管径为 100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将 100 C 的热水冷却到 50 C ，热水流量为 60 m 内 流动， 温度从 20 C 升到 45 C 。 已 知传热糸数 K 为 2000 w 的钢管，长 为 3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。
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。
化工原理第1章综合练习
H R A
h
0.7 13600 1.6 7.92 1000
当闸阀部分开启时，以管中心线为基准面，在1-1与B-B两截面之间列柏努利方程 得: pB l1 u2 gH ( 1.5) d 2 式中
d 0.082 m pB ( R A h ) g (0.5 13600 1.5 1000 9.807 51980 )
在B-B与2-2之间列柏努利方程得 即
pB
l u ( 2 15) d 2
2
25 3.3432 pB 0.022( 15) 103 39320 Pa 0.082 2
讨论：用柏努利方程解题时，截面的合理选取是至关重要的。例如，本题在闸阀部分 开启时，le为待求量，在计算流速时，衡量范围就不应该选在1-1与2-2两截面之间，
V p p 30 A B ( s ) 2 ( ) 2 0.4253 p A pB Vs 46
p p 0.4253 p A pB ) ( B A
5.12 104 0.4253 7.4 6.4) 104 4.695 104 Pa (
即当流量为30m3/h时，A、B两点之间的压强读表分别为5.12×104Pa及 4.695×104Pa。 讨论：对于特定的管路系统，上游阻力加大（关小E阀门，增加局部阻力），必然引 起下游流量下降，因而流动阻力减小，A、B两点压强表读数及压强差相应下降。 例2. 水从贮槽A经图十九所示的装置流向某设备。贮槽内水位恒定，管路直径为 图十四 φ89×3.5mm，管路上装一闸阀C，闸阀前路管路入口端20m处安一个U形管压差 计，指示液为汞，测压点与管路出口之间距离为25m。试计算： ⑴ 当闸阀关闭时测得h=1.6m，R=0.7m： 当阀部分开启时，h=1.5m，R=0.5m，管路摩擦 系数λ=0.023，则每小时从管中流出水量及此 时闸阀当量长度为若干？ ⑵ 当闸阀全开时(le/d=15,λ=0.022),测 压点B处的压强为若干？ 【解】该题为静力学基本方程、柏努利方程、连续方程、管 路阻力方程联合应用的综合练习题。 ⑴ 首先根据闸阀全关时h、R值，用静力学基本方程求H。 在1-1与B-B截面之间列柏努利方程式求流速，然后再用连续性方程求流量，用阻力 方程求le。当闸阀全关时，对U形管的等压面4-4列静力学平衡方程得
化工原理第1章 测试题及答案
第1章测试题及答案(选择题)1.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计，出现如图情况，说明体系与大气压是（）关系A. 体系＞大气压B. 体系＜大气压C. 体系＝大气压*****答案*****A2.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*****答案*****A3. 如图所示，连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了( )的大小。
A. A.B间的压头损失H fABB. A.B间的压强差△PC. A.B间的压头损失及动压头差之和D. A.B间的动压头差u A2-u B2/2g*****答案*****C4. 如图2，U形管压差计测得：( )。
A. A.B间的阻力损失B. A.B间的压强差C. A.B间的位头差加阻力损失D. A.B间位头差*****答案*****A5 流体在管路中作稳态流动时，具有（）特点。
A. 呈平缓的滞流B. 呈匀速运动C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化*****答案*****D6. 表压与大气压、绝对压的正确关系是（）。
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*****答案*****A7. 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*****答案*****C8.压力表上显示的压力，即为被测流体的（）。
A. 绝对压B. 表压C. 真空度*****答案*****B9.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. 均相等B. 不相等C. 不一定相等*****答案*****A10.非园形管子的当量直径可用来计算（）。
A. 雷诺数ReB. 流速C. 管子的截面积*****答案*****A。
华东理工大学化工原理考研资料课后习题第01章流体流动
2
64
习题 20 附图
习题 21 附图
流动的内部结构
21. 活塞在气缸中以 0.8m/s 的速度运动，活塞与气缸间的缝隙中充满润滑油。已知气缸内径 D=100mm，活塞外径 d=99.96mm， 宽度 l=120mm，润滑油粘度为 100mPa・s。油在气缸壁与活塞侧面之间的流动为层流，求作用与活塞侧面的粘性力。 *22. 图示为一毛细管粘度计，刻度 a 至 b 间的体积为 3.5×10-31，毛细管直径为 1mm。若液体由液面 a 降至 b 需要 80s，求此 液体的运动粘度。 提示：毛细管两端 b 和 c 的静压强都是 1atm，a 与 b 间的液柱静压及毛细管表面张力的影响均忽略不计。
机械能守恒
12. 水以 60m3/h 的流量在一倾斜管中流过，此管的内径由 100mm 突然扩大到 200mm，见附图。A、B 两点的垂直距离为 0.2m。 在此两点间连接一 U 形压差计，指示液为四氯化碳，其密度为 1630kg/m3。若忽略阻力损失，试求： (1) U 形管两侧的指示液液面哪侧高，相差多少 mm？ (2) 若将上述扩大管道改为水平放置，压差计的读数有何变化？
习题 18 附图
习题 19 附图
19. 流体流经突然扩大管道时伴有机械能损失(见附图)。试用动量守恒定律证明
A1 u12 hf = 1 − A 2 2
其中 A1、A2 分别为 1,2 截面面积，u1 为小管中的流速。 提示：可假定 Fn =p1 (A2 -A1 )，并忽略管壁对流体的摩擦阻力 Ff。 *20. 水由直径为 0.04m 的喷口流出，流速为 uj=20m/s。另一股水流以 us =0.5m/s 的流速在喷嘴外的导管环隙中流动，导管直 径为 D=0.10m。设图中截面 1 各点虚拟压强 P1 相同，截面 2 处流速分布均匀，并忽略截面 1 至 2 间管壁对流体的摩擦力，求： (1) 截面 2 处的水流速度 u2； (2) 图示 U 形压差计的读数 R。
华东理工大学化工原理习题答案(陈敏恒第三版)
17 u1 = A2
2( P1 − P2 ) ρ ( A12 − A22 ) 2( P1 − P2 ) ρ ( A12 − A22 )
u 2 = A1
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
F = 4.02×103N 略 u2 = 3.62m/s ; R = 0.41m F = 151N v = 5.5×10-6m2/s
-4 2
3
2
第五章 颗粒的沉降和流态化 1 ut = 7.86×10 m/s ; ut’ = 0.07m/s 2 dP = 88.8μm 3 τ = 8.43×10-3s ; s = 6.75×10-5m 4 dpmax = 3.6μm 5 dpmin = 64.7μm ; ηP = 60﹪ 6 可完全分开 7 ζRe2<48 8 η0 = 0.925 ; x 出 1 = 0.53 x 出 2 = 0.27 ; x 出 3 = 0.20 x 出 4 = 0 ; W 出 = 59.9kg/day 4 2 9 ε固 = 0.42 ; ε流 = 0.71 ; ΔФ = 3.14×10 N/m 10 略 11 D 扩 = 2.77m 12 略
化工原理习题答案（上册） 第一章 流体流动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 PA（绝）= 1.28×105 N/m2 PA（表）= 2.66×104N/m2 W = 6.15 吨 F = 1.42×104N P = 7.77×104Pa H = 0.39m 5 2 △P = 2041×10 N/m 5 P = 1.028×10 Pa △h = 0.157m P（绝）= 18kPa H = 8.36m H = R PA> PB 略 P = Paexp[-Mgh/RT] u = 11.0m/s ; G = 266.7kg/m2s qm = 2.28kg/s R = 340mm qv = 2284m3/h τ= 1463s Hf = 0.26J/N 会汽化
化工原理第一章练习含答案
第1章练习1．湍流流动的特点是，故其瞬时速度等于与之和。
2．雷诺准数的物理意义是___________________________________________________。
3．当地大气压为755mmHg，现测得一容器内的绝对压力为350mmHg，则其真空度为mmHg。
4．以单位体积计的不可压缩流体的机械能衡算方程形式为。
5．实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是。
6．如图所示，水由敞口恒液位的高位槽流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管路总阻力损失（包括所有局部阻力损失）将。
(1)不变 (2)变大 (3)变小 (4)不确定7．如图所示的并联管路，其阻力关系是。
（A）(h f)A1B(h f)A2B（B）(h f)AB=(h f)A1B+(h f)A2B（C）(h f)AB=(h f)A1B=(h f)A2B（D）(h f)AB(h f)A1B=(h f)A2B8．孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒、变，而后者是恒、变。
9．如图所示，水从槽底部沿内径为100mm的水平管子流出，阀门前、后的管长见图。
槽中水位恒定。
今测得阀门全闭时，压力表读数p=59.3kPa。
现将阀门全开，试求此时管内流量。
已知阀门（全开）的阻力系数为6.4，管内摩擦因数=0.018。
第一章练习答案1．答：脉动，时均速度，脉动速度2．答：黏性力和惯性力之比。
3．答：405 mmHg4．答：5．答：黏性6．答：（1）7．答：（C）8．答：截面、压头，压头、截面9．答：槽面水位高度在槽面与管子出口间列机械能衡算式，得：解得：。
化工原理(上)(华东理工大学)智慧树知到答案章节测试2023年
绪论单元测试1.化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的过程工业。
A:对B:错答案:A2.化学工程学科的形成与发展经历了化工工艺学、单元操作和传递过程三阶段。
A:错B:对答案:B第一章测试1.A:CB:BC:AD:D答案:D2.如图1所示的定态流动系统，若AB段与CD段的管径、粗糙度和长度相同，两压差计的指示液均相同，则两压差计的读数关系为( )。
A:R1 < R2B:不能确定C:R1 = R2D:R1 > R2答案:C3.通常情况下，气体和液体的黏度依次随温度的升高而( )。
A:减小、增大B:增大、增大C:增大、减小D:减小、减小答案:C4.如图2所示，已知A、B两点压强pA = pB，则管中水的流向为( )。
A:向下流动B:静止C:向上流动D:不能确定答案:A5.敞口水槽的恒液位H、外界气压p0、底部出水管内径d等参数中，若忽略阻力损失，则出水速度u与( )有关。
A:仅dB:仅HC:仅p0D:H，p0，d答案:B第二章测试1.离心泵的扬程是指（）。
A:实际的升扬高度B:泵的吸上高度C:液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高D:单位重量液体通过泵的能量答案:D2.离心泵的扬程是( )。
A:单位重量液体出泵和进泵的机械能差值B:泵的吸液高度C:实际的升扬高度D:液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度答案:A3.离心泵启动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
A:汽蚀现象B:气缚现象C:开机流量过大烧毁电D:汽化现象答案:B4.离心泵的入口一般不安装阀门，如果对已经安装的阀门操作不当可能引起( )。
A:流量过大烧毁电机B:气缚现象C:汽蚀现象D:汽化现象答案:C5.离心泵效率最高的点称为( )。
A:工作点B:最大轴功率点C:设计点D:操作点答案:C第三章测试1.搅拌器具有的两种功能是产生总体流动和强剪切。
A:错B:对答案:B2.搅拌效果均可采用调匀度进行评价。
A:错B:对答案:A3.旋桨式搅拌器具有大流量、高压头的特点。
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_____________9．实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能_________守恒，因实际流体流动时有_____________。
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9. ua=uc, ( pa pb ) ( pc pd ) , (Pa Pb ) (Pc Pd )
10、如图示供水管线。管长
L, 流量qV, 今因检修管子, 用若干根直径为0.5d、管长
相同于L的管子并联代替原
管, 保证输水量qV不变, 设λ 为常数,ε/d相同，局部阻力均忽略，则并联管数 至少需要 根。
2) R H p1 pa (z2 z1 )g (i )g
2 2.73 104 1 103 9.81 =0.52m
(13600 1000) 9.81
2、某输液管路如图所示，已知液体的密度为 900kg/m3，粘度为30mPas，除AB段外，直管总 长(包括全部局部阻力的当量长度)，L=50m, 管 径d=53mm, 复式U型压差计指示剂为水银，两指 示剂中间流体与管内流体相同，指示剂读数 R1=7cm, R2=14cm。试求：
5、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因
是
，直管阻力损失体现在
。
6、某孔板流量计用水测得Co=0.64，现用于测
ρ=900kg/m3，μ=0.8mPas的液体，问此时
Co 0.64。（>, =, <）
7、如图示管线，将支管A的阀门开大，则管内 以下参数如何变化？(↑,↓)
qVA
，qVB
，
qV总
，P
hf=56J/kg, 若关小阀门， 则总阻力损失hf’= J/kg， 两槽液面的垂直距离 H= m. 9、图示管路系统中， 已知dab=dcd, εab=εcd， lab=lcd，μ≠0。比较
ua uc, (pa-pb) (pc-pd), (Pa-Pb) (Pc-Pd)。
8. 56J/kg；H 56 5.7m
=5-6×0.5=2m
Hf∝qV2 , H1f1-2=22 Hf1-2= 8m
p'1 p'2
g
H ' f 12 (z2 z1 )
=8+3=11m
二、选择 1、倒U型压差计，指示剂 为空气，现改指示剂为油， 水的流向不变，则R（ ） A)增大; B)变小; C)不变 D)R不变, 但倒U型压差计中左侧液位高于右侧。 2、圆形直管内径d=100mm，一般情况下输水能 力为（ ）。 A)3m3/h；B)30m3/h；C)200 m3/h；D)300 m3/h 3、某孔板流量计, 当水流量为qV时, U型压差计读 数 R=600mm,(ρi=3000kg/m3), 若 改 用 ρi=6000 kg/m3的指示液, 水流量不变, 则此时读数R为( )
A)150mm; B)120mm; C)300mm; D)240mm
二、选择
1．பைடு நூலகம்P=R(ρ-ρi)g， (ρ-ρi) ↓ ，R ↑， 选A
2. u=1~3m/s,
qV
d 2u
4
0.785×0.12×1×3600≈30m3/h
选B
3． ΔP=R(ρi -ρ)g =R’(ρ’i -ρ)g
R' i R 3000 1000 0.6 0.24m 'i 6000 1000
，
hfA
， hfMN
。
4．hf∝
qV ， 1
d 4 16
；hf∝
qV2 d5
，1
32
5．流体的黏性；总势能降低
6．同样u, d, v液 v水，Re du ，Re液 Re水
v C0 0.64
7. ζA↓, qVA↑, qVB↓, qV总↑, p↓, hfA↓, hfMN↓
8、图示管路系统中，已知 流体流动的总阻力损失
1)当两槽液面垂直距离4m时, 管内流速为多少？
2)当阀关闭时, R1、R2读数有何变化(定性判断)？
2. 1) 粘度较大，设Re<2000, 处于层流
2) , R1 , R2
3、某敞口高位槽输送管路, 在管路OC段的水平位 置装一孔板流量计, 已知孔径do=25mm, 流量系数 Co=0.62。管长LOC=45m, LCB=15m, LCD=15m (均 包括全部局部阻力的当量长度), 管径dOC=50mm, dCB=40mm, dCA=40mm, 压力容器B中的压强维持 在9.81kPa(表压)。试求：
11、如图通水管路，当
流量为qV时, 测得(P1-P2) =5mH2O, 若流量为2 qV 时, (P1-P2)= mH2O (设在阻力平方区)。
10.
hf∝
qV2 d5
,
(q'V )2 (d')5
qV
d
qV单
qV 22.5
qV 5.7
取6根并联
11.
H f 12
p1 p2
g
( z1
z2 )
练习一：第一章 流体流动
一、填充
1、连续性假定是指
。
2、控制体与系统的区别在于考察方法的不同，
对系统进行考察的方法是
法，对控制体进
行考察的方法是
法。
3、圆管内湍流和层流的区别是：
练习一解答： 一、填充 1．流体是无数彼此无间隙的质点组成的连续介质 2．拉格朗日， 欧拉
3.
4、圆形直管内，qV一定，设计时若将d 增加一倍， 则层流时 hf是原值的 倍，高度湍流时，hf是 原值的 倍。（忽略ε/d的变化）
选D
三、计算
1、如图所示三只容器A、B、C均装有水(液面恒 定), 已知：z1=1m, z2=2m, U型水银压差计读数： R=0.2m, H=0.1m 试求：
1) 容器A上方压力表读数p1； 2) 若p1（表压）加倍，则（R+H）值为多少？
三、1．
1) p1=pa+(ρ i-ρ)(H+R)g -(z2-z1)ρg =(13600-1000)×0.3×9.81-1×1000×9.81 =2.73×104Pa(表)
1)阀门D全关时, 孔板两侧的压差△P为多少Pa？
2)逐渐打开D阀, 直到使得CA，CB段管中的流速 相等，此时压力表PD读数为多少？ (已知液体密度为1000kg/m3,λ均取0.03)
3．1)从1至B处排能量方程
2) 由1至B处排能量方程
第一章 基本概念： 连续性假定 质点 拉格朗日法 欧拉法 定态流动 轨线与流线 系统与控制体 黏性的物理本质 总势能 理想流体与实际流体的区别 可压缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别 伯努利方程的物理意义 平均流速 动能校正因子 均匀分布 均匀流段 层流与湍流的本质区别 稳定性与定态性 雷诺数的物理意义 泊谡叶方程 量纲分析实验研究方法的主要步骤 摩擦系数 完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度 驻点压强 孔板流量计、转子流量计的特点