化工原理习题

第一章 流体流动

填空题

（1）边界层的形成是液体具有 的结果。 答案：粘性

（2）用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将____。

答案：不变

分析：在两个液面间列柏努力方程式，因位能、静压能和动能均不变化，所以管道总损失不变；阀门开度减小后，导致局部阻力增大，水量减小，直管阻力减小，总阻力不变化。

（3）粘性流体流体绕过固体表面的阻力为 和 之和，称局部阻力。

答案：摩擦阻力；形体阻力

（4）经内径为158mm 的钢管输送运动粘度为902mm /s 的燃料油。若保持油品作滞流流动，最大流速不能超过 。

答案：s m /

分析：令临界雷诺数等于2000，即可求得大速度。 200010

90158.0Re 6=⨯==-u v du 解之 s m u /14.1= （6）流体在阻力平方区流动，若其他条件不变，其压降随着管子的相对粗糙度增加而_____，随着流体的密度增大而_____。

答案：增加：增大

分析：在阻力区，λ只与相对粗糙度有关，且随其增大而增

大。由范宁公式

（7）流体沿壁面流动时，在边界层内垂直于流动方向上存在着显着的_____，即使_____很小，_______仍然很大，不容忽视。

答案：速度梯度；粘度；内摩擦应力

选择题

（1）滞流与湍流的本质区别是（）

A．流速不同； C. 雷诺数不同；

B．流通截面积不同 D 滞流无径向运动，湍流有径向运动；答案：D

（3）完成下面各类泵的比较：

(1) 离心泵( )； (2) 往复泵( )； (3) 旋转泵( )。A．流量可变，压头不很高，适用于粘性大的流体；

B．流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量；C．流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大；

D．流量较小，压头可达很高，适于输送油类及粘稠性液体；E．流量均匀，压头随流量而变，操作方便。

答案： (1) E ；(2) B ；(3) D

（3）用离心泵将贮槽内的溶液送到敞口的高位槽A和B中。已知泵下游的三通处到A槽的管子规格为Ф76mm⨯3mm，管长20 m，管件及

阀门的当量长度为5m ；从三通处到B 槽的管子尺寸为Ф57mm ⨯3mm,，管长47m ，管件及阀门的当量长度为。A 槽液面比B 槽液面高。贮槽及两高位槽液面维持恒定。总管流量为60m 3/h 。试求两分支管路中的体积流量（?取）。

解：欲求

须由柏努利方程式及溶液

以22B u +∑-B f h 0, 式中 0==B A p p ， 0≈A u 0≈B u

又 2220,57.32

07.052002.02A A A A e A f u u u d l l h =⨯+⨯=+=∑∑-λ 及 2220,1.102051.02.44702.02B B B B e B

f u u u d l l h =⨯+⨯=+=∑∑-λ 将以上二式及已知条件代入柏努利方程式，得

两个未知数，只有一个关联式是不够的。

另一关联式可通过溶液的体积衡算求得。

即 3600/60051.0785.007.0785.022=⨯+⨯B A u u

或 B A u u 53.033.4-= ()b

将（a ）、（b ）两式联立，解得：

∴ h m V A /6.4315.307.0785.032=⨯⨯=

’

分析：这是一个典型的分支管路的问题，必然遵循分支管路的规律：① 单位质量流体在两支管流动终了时的总机械能与能量损失之和必然相等；② 主管流量等于支管流量之和。

第二章流体输送设备

（2）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头________，流量________，效率________，轴功率________。

减小减小下降增大

（3）离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是________时的流量和扬程。

效率最高

（4）用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg/m3的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量________，扬程________，泵出口压力

________，轴功率________。(变大,变小,不变,不确定)不变不变变大变大

三、选择题

（1）离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )

A. 包括内能在内的总能量

B. 机械能

C. 压能

D. 位能（即实际的升扬高度）

B.

（2）往复泵在操作中( )

A. 不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关

B. 允许的安装高度与流量无关

C. 流量与转速无关

D. 开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关 A.

（3）某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( ) A. 水温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞

C.

（4）往复泵的流量调节常采用（）

A. 出口阀，

B. 进口阀

C. 旁路阀

C

（5）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（）。

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

C

第六章吸收

填空题

（1）操作中的吸收塔，当生产任务一定，若吸收剂用量小于最小用量，则吸收效果 ________。

答案：达不到要求

分析：所谓最小液气比及最小吸收剂用量是针对一定的分离任务而言的，当实际液气比或吸收剂用量小于最小值时，则吸收效果达不到给定的分离要求。

（2）脱吸因数S的表达式为______, 其几何意义是_____。答案：S=m/(L/G)；平衡线斜率与操作线率之比。

（3）在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将_______平衡线，传质推动力将_____，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将____。

答案：靠近；减小；无穷大

（4）根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在______，增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将______ 。答案：相界面两侧的液膜和气膜中；增大

（5）压力____，温度_____，将有利于吸收的进行。答案：增大；下降