化工原理流体习题

1. 当地大气压为750mmHg，测得一容器内的绝对压力为360mmHg，则真空度为_________mH

O。测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为

2

O；230.66KPa

________KPa。 5.3mH

2

2．液体在圆形管道中流动，如果只将流量增加一倍后仍为层流流动，则阻力

损失为原来的________倍；如果保持流量不变只将管径增加一倍，则阻力损失为原来的__________倍。2；1/4

3．已知某油品在圆管中稳定流动，其雷诺数为1600。测得此时管中心处的点速度为1m/s，则此管截面上的平均速度为______m/s。1/2（或0.5m/s）

4.水在内径一定的圆形管中稳定流动，若质量流量一定，当温度降低时，Re 值将________。减小

5. 如图所示，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过φ100×2mm的管道送往敞口高位储槽。两储槽液面高度差为16m，密封槽液面上真空表p1读数为500mmHg（真空度），泵进口处真空表p2读数为290mmHg（真空度）。泵排出管路上装有一个孔板流量计，其孔口直径为70mm，流量系数为0.7，所接U型水银压差计读数R为170mm。已知全部管路能量损失为36J/kg，试求：

（1）泵的输水量(m3/h)。

（2）泵出口处压力表p3的指示值(KPa)。(已知真空表与压力表相距0.2m) （3）包括全部局部阻力的当量长度在内的管路长度。（已知摩擦系数为0.01）

（1）

（2）

选低槽液面1-1和高液面4-4之间列伯努利方程：

选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程

（3）

1．当地大气压强为750mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为mmHg。测得另一容器内的表压强为1340 mmHg，则其绝压为mmHg。

400；2090

2．某水平直管输水量为，今改为输送的有机物，且。设两种输液下，流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的________倍。4 3．层流底层越薄，则以下结论正确的是。C

A、近壁处速度梯度越小

B、流动阻力越小

C、流动阻力越大

D、流体湍动程度越小

4. 如图所示，水流经一扩大管段d1=40mm，d2=80mm，已知d1中水的流速为2.4m/s，倒U形压差计中水位差R=150mm。

试求：1）水流经两测压点间的阻力损失h f （J/kg）；

2）如将粗管端抬高，使管段倾斜放置，而流量不变，问此时R的读数如何变化？（定性说明，不必计算）

解：1）

在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面，化简得，

由静力学方程，

即，

2）粗管端抬高后，管段倾斜，设抬高，

由静力学方程得，

由伯努利方程有

在水的流量不变情况下，该管段的流动阻力损失不变，因此R不变。

1. 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2．气体的粘度随温度升高而，水的粘度随温度升高而。

增加；降低

3．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（稳定时）两侧压差值将。增加；不变

4. 用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路为 108×4mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为0.5m，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.02。试求：

（1）阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；

（2）压强表读数(Pa)；

（3）外加压头(m)；

（4）若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；

（5）若离心泵运行一年后发现有气缚现象，

试分析其原因。

解：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；

在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面

其中，,

z0=0，u0=0，p0=0(表压)，z1=3m，p1=-42700Pa(表压)

代入上式，得：u1=2.3m/s，Q=

(2)压强表读数(Pa)；

在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面

解得，p2=3.23×105Pa(表压)

(3)外加压头(m)；

在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得，

(4)泵效率

(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄露。

1、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度的____次方成正比；完

全湍流区：压强降与速度的_____次方成正比。一次方，平方

2、当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为345mmHg，则真空度为______ mmHg。测得另一容器内的表压强为1355mmHg，则其绝对压强为_______ mmHg。400mmHg，2100mmHg

3、水力半径的定义是r H＝_________________________。流道面积／浸润周边

4、某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其

阻力损失为原来的______倍。0.5

5、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。

6、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。

7. 用泵将密度为850kg/m3，粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62，水的密度为1000/m3。孔板流量计的计算公式为：u o =C o[2gR(ρ′-ρ)/ρ]0.5。试求：

（1）输油量是多少m3/h?

（2）若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。

解：（1）uo =Co[2gR(ρ′-ρ)/ρ]0.5=0.62[2×9.81×0.5×(1000-850)/850] =0.816m/s V h =0.816×0.785×(0.08)2×3600=14.76m3/h

（2）在贮油池和高位槽间列柏努利方程，化简得:

We=hg+Σhf

u=0.815×(80/100)2=0.522m/s

Re=0.1×0.522×850/(190×10-3)=234<2300

λ=64/Re=64/234=0.274

Σhf=0.274×(1000/0.1)×(0.5222/2)=373.3J/kg

We=20×9.81+373.3=569.5J/kg

Ne=We·W S/η=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw

1. 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，当流量增大时，转子两端压差值将______。、增大；不变

2. 空气的黏度随温度升高而（增大，减小，不变）。增大

3. 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。B

（A）变大（B）变小（C）不变（D）不确定

4. 在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数值C

（A）与光滑管一样（B）只取决与Re

（C）只取决与相对粗糙度（D）与粗糙度无关