化工原理上册试题答案

总管流量等于各支管流量之和;各支管在流动终了时机械能与能量损失之和相等_。

22. 孔板流量计是通过_测量孔板前后的压强差____来反映流量的大小,又称为__差压式(节流式)___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_转子的位置_________反映流量的大小,又称__浮子流量计________。 23. 热量衡算中,物料衡算通式中的过程GA为____0______。

24. 热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定________0__℃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_____减小_____。

?26. 对不可压缩流体,满足__P1P2?20%_( 绝压)_______条件时,才能应用柏努力方程求解。

P127. 判断流体的流动类型用____雷诺______准数。

28. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__抛物线________。 29. 增大流体的流量,则在孔板前后形成的压强差___增大_______。 30. 流体在管内流动时的摩擦系数与__雷诺数和相对粗糙度________有关。 31. 测速管测量得到的速度是流体__点________速度。

32. 流体是气体和液体的统称,其中____气体______是可压缩流体,_____液体_____是不可压缩流体。 33. 表压、绝压、大气压之间的关系是__表压=绝压-大气压________

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___同步_____变化。 35. 等压面的要点有四个,即______同种流体____、____静止______、____连续______、___同一水平面_____。 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

上三种压差计中的__斜管压差计________和__微差压差计________。 37. 粘度是衡量_流体粘性__大小的物理量。

38. 孔板流量计是基于_流体流动的守恒__原理的流量测量仪表。 39. 恒压差、变截面的流量计有_转子流量计_________。 40. 恒截面、变压差的流量计有__孔板流量计________。 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__各管段质量流量相等___和__总能量损失等于各管段能量损失之和________。 44. 同一容器中有A,B,C三点,B点的压强为1atm,且PA>PB>PC,若B点的压强增加0.6atm,则PA增加

_0.6*101325______Pa,PA-PC增加___0_______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__最大________,越

靠近管壁,流速_____越小_____,在管壁处等于___0_______。

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

____1__m/s,流体在管内流动类型属__层流____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

5

2g_

??0??2???R______。

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____487____ kg/m3。

49. 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__0.5__倍,摩擦系数λ与Re的关系为__64/Re____。

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

_196.2___Pa,为使读数增大,而Δp值不变,应更换一种密度比水___小____的指示液。

51. 用测速管测定的是__点___流速,孔板流量计测定的是__孔口____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___增大____;若改用转子流量计测量,当测量增大时,转子两端差值将_不变_____。

52. 气体的密度与压强成 正比 。

53. 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 流体密度 有关。 54. 转子流量计的压强差随流量的增加而 不变 。

55. 在连续静止的同一种流体中,同一水平面上各点的压强 相等 。 56. 孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 增加 。 57. 流体是由无数质点所组成的 连续 介质。

58. 流体流动与固体运动的区别在于其 作为一个整体 运动的同时,内部还有 相对 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 100 kpa。 60. 根据流体静力学基本方程式,在一 静止 的、 连续 的同种流体内部,等高面即为 等压面 。

61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是___内摩擦力___________________。

62. 毕托管测量管道中流体的_点速度__,而孔板流量计则用于测量管道中流体的__孔口流速______。

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

70kpa。

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__1____m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为___20___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____

层流,平均流速u=___0.59______m/s,管中心最大流速umax=______1.18________ m/s。

6

66. 边长为0.4m的正方型通风管道,其水力半径rH=____________m,当量直径de=_____0.4___________m。 67. 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,摩擦系数λ与Re的关系为_____64/Re_____。

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____0.0018______,润湿周

边长等于____0.226______,当量直径等于__32mm________。

69. 孔板流量计属于变____压差____________流量计,而转子流量计则是变____截面_________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____64/Re______。 三、计算题

1. 有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动,当E阀开度为1/2时, A、B两处的压强表读数分

44

别为 5.9×10Pa及 4.9×10Pa。

3

此时流体的流量为 36m/h。 现将 E阀开大, B点压强

4

表读数升至 6.87×10Pa,

3

水的密度为 1000kg/m 。 假设在两种情况下,流体 都进入了阻力平方区。

求:E阀开大后,管内水的流量; A处压强表读数Pa。

2. 如图1所示:反应器和储槽均通大气,用虹吸管从高位槽向反

应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s,料液在管内阻力损失

为∑hf=20J/kg(不计出口损失)。求:高位槽液面比管出口高出多少?(h=2.09m)

图1

3

图2

3. 如图2,储槽液面恒定。将30℃的C2H5OH(密度为800kg/m)用φ57×3.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。

32

要求VS=0.004m/s,且∑hf=0。求真空泵需将高位槽的压力降到多少?(p=5300N/m) 4. 用泵将密度为1100kg/m、粘度为1.0×10Pa.s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内,两槽内液

面维持恒定,液面相差18m,管路为φ70×2.5mm,长35m。管路上全部局部阻力的当量长度为60m,摩擦系数为0.03,泵提供的外功为300J/kg。求:流体的体积流量;泵效率为75%时,泵的轴功率。

3

-3

7

5. 在图1-1所示管路中,管长50m,管内径为50mm,管路中有

一个标准弯头B,其局部阻力系数为0.75,一个半开的闸阀C,其局部阻力系数为4.5。已知20℃水的粘度为100.42×-53

10Pa.s,水的密度为998.2kg/m,管内水的流量为

30.25

3.5325m/h,摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re,求流体在管路中的阻力损失为多少J/kg?

6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计,因流量过大,不适合

现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3)

-43

代替钢转子,此时测得水的流量读数为8×10m/s,试求水的实际流量。 7. 如图,密度为1000kg/m,粘度为1?10Pa?s的水以

31 A 1 2 B C 图1-1 ?32 10m/h的流量从高位槽中流下,管道尺寸为?51?3mm,

全长为150m(含局部阻力当量长度)高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。在管路中离高位槽20m处有一压力表,其读数为14.7?10Pa(表压),求离管道出口20m处流体的静压强(表压)(已知管道的前后20m均为水平管,当Re?3?10~1?10时,??0.3164/Re350.2543)

8. 用轴功率为0.55kW的离心泵,将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液

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体的流量为4 m/h,密度为1200 kg/m、粘度为0.96?10?3Pa·s ;输送管路的内径为32 mm,管路总长度为50 m(包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率。

9. 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。(723.82mmHg) 10. 若外界大气压为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

3

29计。(1.439Kg/m)

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