化工原理流体流动章节习题
第一章 流体流动 一 基本概念
1、连续性方程
2、液体和气体混合物密度求取
3、离心泵特性曲线的测定
二、核心公式
第一章、流体流动与流体输送机械
（1）流体静力学基本方程 （例1－9）
U 型管压差计
（2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式
（4）离心泵的安装高度（例2-5）
三．问答题
1． （7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成?
答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速.
2．
（8分）试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dy
du )
e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？
4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？
5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？
6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。（6
分）
（1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。
（2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
为保证泵的正常可靠运行，泵的实际安装高度要比Hg 再降低（0.5～1.0）m 。 7．什么是汽蚀余量？
答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和
（g u g p 22
1
1+ρ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头（g p v ρ）某一最小值，此最小值即为离心泵的允许汽蚀余量，即g
p g u g p NSPH v ρρ-+=
22
1
1 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量） 8．何谓气缚现象？如何防止？
答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。
12. 什么是“气缚”现象？什么是“气蚀”现象？
13. 什么是离心泵的工作点？如何调节离心泵的工作点？
四．计算题
1、本题附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab 和cd 两段的长度、直径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动过程中温度可视为不变。问：（1）液体通过ab 和cd 两管段的能量损失是否相等？ （2）此两管段的压强差是否相等？并写出它们的表达式；
（3）两U 管压差计的指示液相同，压差计的读数是否相等？（10分）
解：（１）由2
u d L h 2
f ∑=λ ，管路相同，则d,u 相同，L 相同，
)d /,Re (f ελ= ，λ相同，
∑∑=fcd ab
f h h
流体过ab 和cd 两段的能量损失相同． (3分)
（２）ab 段：∑+++=+
+fab 2
b b b 2a a
a h u 2
1p gz u 21p gz ρρ
b a u u =
∑?-=-?z g h )
p p (fab b a ρ
（１）
Cd 段；∑+++=+
+
fcd 2
d d d 2c c
c h u 2
1p gz u 21p gz ρρ
∑=-?fcd d c h )
p p (ρ
（２）由（１）（２），压强差不相等．
（３）ab 间压差： gh gR gR p p 110b a ρρρ--=- （１）与（３）gh gR gR gh h
110fab
ρρρρρ
--=-∑
h z =? )(gR h 01fab ρρρ-=∑ （５）
Cd 间压差： 220d c gR gR p p ρρ-=- （４） （２）与（４） ∑=-fcd 220h gR gR ρρρ
所以，)(gR h
02fcd
ρρρ
-=∑ （６）
由（５）（６），21R R = 压差计读数相同．
2、（20分） 在管路系统中装有离心泵，如图。管路的管径均为80mm ，吸入管直管长度为6m ，压出管直管长度为13m ，两段管路的摩擦系数均为0.03，压出管装有阀门，其阻力系数为ζ=6.4，管路两端水面高度差为10m,泵进口高于水面2m ，管内流量为0.012m 3
/s 。试求：
（1） 泵的扬程？
（2） 泵进口处断面上的压强为多少？
（标准弯头的局部阻力系数ζ=0.75，入口的局部阻力系数ζ=0.5，大气压强为760mm,高位槽液面维持不变）
（1）选截面1-1’、2-2’如图，以1-1’面为基准
z 1=0 u 1=0 p 1=0(表压) z 2=10m u 2=0 p 2=0(表压)
列柏努利方程 f H g
p
g u z He g p g u z +++=+++
ρρ2212121122 即 H e =10+H f
而 ??? ??++?
????
?
??=
??? ??+=∑∑ζλπζλd l l g d V d l g u H s f 出
入21422
22 =m
184.6375.015.006.013603.081.92106.0414.3012.02
2=??? ??+?++++?????????
?? ∴ H e =10+18=28m (2)取3-3’截面 z 3=2m, u 3=u=
s m d V s
/25.44
2
=π
在1-1’,3-3’间列柏努利方程
0=2223
2333
u d u gz p ?
?
? ??++++入入ζλλρ ∴]2
2[2
3
2333u d u gz p ??? ??+++=入入ζλλ
=??
?
??????? ??++?++?-225.45.075.006.0603.0225.4281.9100022 =-62970Pa(表压)
绝对压强 P 3’=P 3+P 0=-62970+1.0133x105=38360Pa
3 在图示管路中装有离心泵，吸入管直径d 1=80mm ，长
L 1=6m,阻力系数λ1=0.02，压出管直径d 2=60mm ，长L 2=13m ，阻力系数 λ2 =0.03 。在管路A 、B 、E 、F 、G 处的局部阻力系数分别为ζA =0.5, ζB =0.75, ζE =6.4, ζF =0.75, ζG =1，管路两端水面高度差H=10m ，泵进口高于水面2m ，管内流量为12?10-3m 3/s ，试求：
i.
每千克流体需从离心泵获得多少机械能？
ii. 泵进、出口断面的压强P C 和P D 各为多少？
解：（1）s m u /39.208
.010124d Q 42
3
21=???==-ππ吸 s m u u /24.406.039
.208.0d d 222
21=?==吸压
在1-1'和2-2'之间
21,12212
21
2)(2-∑+-+-+-=
f e h z z
g u u p p w ρ
因
01
2=-ρ
p p ，
02
2
122≈-u u kg J gH z z g /1.981081.9)(12=?==-
kg
J u d l
u d l h G F E B A f /5.1392
24.4)175.04.606.01303.0(239.2)75.05.008.0602.0(2
)(2)(2
22
22221112
1,=?
+++?+?++?=++++++=∑-压
吸ζζζλζζλ
所以
kg J w e /6.2375.1391.98=+= （10分）
（2）在1-1'和C -C '之间
kg J h u gz p p c
f c a
c
/71239.2)75.05.008.0602.0(239.2281.9100010013.12
2251,2=?++?--?-?=∑--
-=
-吸
ρ
ρ
Pa p c 4101.7?=
在断面D -D '和2-2'之间
J/kg
5.3022
24.4)1175.04.606.01303.0(100010013.188.92
)(2
522
,2=?-+++?+?+?=-++
-=-压u h p z z g p D f a
D D
ρ
ρ
Pa p D 51002.3?= （10分）
4 如本题附图所示。每小时有12×104
Kg 水在倾斜放置的变径管内从
下向上作定态流动。已知细管内径d 1=100 mm ，粗管内径d 2=240mm ， 图中2—2’面比1—1’面高H 2=300 mm ，1—1’面与2—2’面间有软管与水银压差计相连，其上指示剂读数R=20 mm ，求2—2’面与1—1’面间的摩擦阻力。
注：水密度：1000 Kg/ m 3，指示剂密度：13600 Kg/ m 3，g=9.81m/s 2 在1-2截面间列柏努利方程：
22
1
122
12,1222
f p u p u gz gz h ρρ-++=+++∑ ①
12
114 4.25/s s W W u m s A d ρρπ=
== ，2
1212
()0.737/d u u m s d ==， 120.3Z Z m -=- 对u 型管压差计，mn 面为等压面，m n p p =，即
11221()p gH p g H H R gR ρρρ+=++-+汞
122()10009.810.3(136001000)9.810.025415p p gH gR pa ρρρ-=+-=??+-??=汞
由①式得
22
121
2
,12
12()2f u u p p h
g z z ρ
---=-++∑ 代入数值得
22,12
4.250.7375415
0.39.8111.2/21000
f h
J kg --=-?++=∑
5．用泵将贮液池中常温下的水送到吸收塔顶，贮液池水
面维持恒定，各部分相对位置如图所示。输水管直径为76×3mm ， 排水管出口喷头连接处的压强为6.15×104Pa （表压），送水量 为34.5m 3/h ，水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160 J/Kg ，泵效率为75%，求①泵的有效功率②轴功率 注：水密度：1000 Kg/ m 3
， g=9.81m/s
2
1．取水槽液面为1-1’截面，喷头连接处为2-2’截面，水槽液面为基准面 在1-2截面间列柏努利方程：
21,2
2
22211
12
2-∑+++=+++f e h u p gz w u p gz ρρ ①
10,u = ,01=z 224226z m =+= ，10a p P =(表压)， 42 6.1510a p P =?(表压)，,12160/f h J kg -∑=
22
2434.5
2.49/36000.07
4
s V u m s d π
π=
==?? 由 ① 式，得
2221
2121,12()2
e f p p u u w g z z h ρ
---=-+
++∑
42
6.1510 2.499.8126160479.7/10002
e w J kg ?=?+++=
34.5
479.71000 4.63600
Ne We Ws We Vs KW ρ=?=??=??
= 2． 4.6 6.130.75
e e N N N kw N ηη=
?===
6．（10分）用3B33型水泵从一敞口水槽中将水送到它处，槽内液面维持恒定。输水量为
50.4m 3/h ，吸入管路阻力为1.2m ，吸入管内径为80mm ，求该泵在输送65℃水时的安装位置。已知3B33型水泵的允许吸上真空度为3m ，泵工作地点的Ha 约为10m ，65℃水的饱和蒸汽压Pv=2.554×104
Pa ，密度为980.5 Kg/ m 3
，允许吸上真空度校正公式为：Hs=[Hs ’+（Ha-10）-（Pv/（9.81×103
）-0.24）] ×1000/ρ 解：
'
34
3
1000
[(10)(
0.24)]9.81102.554101000
[31010(0.24)]0.659.8110980.5v s S a p H H H m ρ
=+---?
??=+---?=? (3分)
2
2
50.4
2.79/36000.084
4
s
V u m s d π
π=
==?
? （2分）
22
,01 2.790.65 1.20.95229.81
g s f u H H H m g -=--=--=-? （3分）
所以泵的安装位置应比水槽液面至少低0.95m 。 （2分）
7．如本题附图所示。每小时有12×104
Kg 水在倾斜放置的变径管内从下向上作定态流动。
已知细管内径d 1=100 mm ，粗管内径d 2=240mm ， 图中2—2’面比1—1’面高H 2=300 mm ，1—1’面与2—2’面间有软管与水银压差计相连，其上指示剂读数为R ，2—2’面与1—1’面间的摩擦阻力为11.2J/Kg ，求R 。
注：水密度：1000 Kg/ m 3
，指示剂密度：13600 Kg/ m 3
，g=9.81m/s 2
1．在1-2截面间列柏努利方程：
221
122
12,1222
f p u p u gz gz h ρρ-++=+++∑ ①
12
114 4.25/s s W W u m s A d ρρπ=
== ，2
1212
()0.737/d u u m s d == 代入①式得
2
222
12
2121,120.737 4.246()9.810.311.2 5.4/22
f p p u u
g z z
h J kg ρ
----=-++=?++=∑
对u 型管压差计，mn 面为等压面，m n p p =，即
11221()p gH p g H H R gR ρρρ+=++-+汞 12
21000
(
)(5.49.810.3)0.02()(136001000)9.81
p p R gH m g
ρρ
ρρ-=-?
=-??
=--?汞
即R=20mm
8．用离心泵将密度为1200kg/m 3
的液体由敞口贮槽A 送至高位槽B 。已知离心泵吸入管路上各种阻力之和∑h f,a =10 J/kg 、输出管路上各种阻力之和∑h f,b =30 J/kg 。两槽液面维持恒定，其间垂直距离为20m,每小时液体的输送量为30m 3
。若离心泵效率为0.65，试求：
（3） 泵的扬程为多少？ （4） 求泵的轴功率为多少？
1.（1）选截面1-1’、2-2’如图，以1-1’面为基准面
z 1=0 u 1=0 p 1=0(表压)
z 2=20m u 2=0 p 2=0(表压)
列柏努利方程 f H g
p g u z He g p g u z +++=+++
ρρ2212121122 21030
2024.1[]9.81
e f fa fb H Z H Z H H mH O +=?+=?++==+
=∑∑∑ 24.19.81120030
3634 3.6340.653600
e
e s
e s
N W W H g W N W kW η
η
η
???=
=
==
==?g g g
五、计算题（20分）
×2mm ，当流量为36m 3/h 损失为6 J/Kg 强表读数为245 KPa 面的垂直距离为h=0.5m ，失，当地大气压强为1000kg/m 3。试计算：
1、泵的升扬高度Z 与扬程；
2、泵的轴功率（η=70%）
3、泵吸入口压差计读数R 。
五.解: （20分）1 以0-0,1-1 列柏努利方程式:
∑-+++=++
+
1f02
111200
0h u 2
1p gz We u 21p gz ρρ
式中: Z 0=0 , Z 1=Z, P 0=P 1, U 0=U 1
∴ We=gz+6+0.8= 6.8+ gz (1) （4分）
以0-0,2-2 列柏努利方程式:
∑-+++=++
+
2f02
222200
0h u 2
1p gz We u 21p gz ρρ
式中: Z 0=0 , U 0=0
6u 2
110245p 5g We p 2
23
00
++
?++
=+ρ
ρ
∴ 6u 2
12455g We 2
2+?+
+= (2) （4分） φ80×2mm , 360036u d 41h /36m V 23
=?=
=π m 3/s ∴ s /2m .2u = 代入(2)式: Kg /47J .30262.22
12455g We 2
=+?++=
代入(1)式: Zg 8.647.302+= Z=30.14 m ∴ m g 83.3081
.947
.302We He ===
（4分） 2. KW g Q g
We
g
HQ Ne
N 3.4%
701000360036
47.302=??=
=
=
=
η
ρη
ρη
3. 以0-0,3-3 列柏努利方程式:
∑-+++=++
+
3f02
333200
0h u 2
1p gz We u 21p gz ρρ
式中: Z 0=0 , 003P gR gh P =++ρρ
62.22
1
5.42000
++
--+
=ρ
ρρρ
gR
gh p g p ∴ 62.22
15.402
0+++-=ρρρgR gh g （4分）
由 h=0.5 m
∴ R=0.35 m （4分）
9．某水泵在2900转/分转速下，测得流量为10m 3/h 。轴功率为1.05 KW ，泵的入口真空表读数为21.3 KPa ，出口压强表读数为170 KPa ，真空表与压强表垂直距离为0.3m 。试求该泵的有效功率及效率。吸入和排出管路的管径相同，水的密度取1000kg/m 3。
8m .1981
.910103.21101703.0g p p Z He 3
3
3211=??+?+=++=ρ （5分）
0.54KW 102
1000360010
19.8102Q He Ne =??
=??=
ρ
（3分） 513.005.154.0N Ne ===η （2分）
10．一套管换热器，内管与外管均为光滑管，直径分别为φ30×2.5mm 与φ56×3mm 。平均
温度为40℃的水以10m 3/h 的流量流过套管环隙，水在40℃时ρ=992kg/m 3
,μ=65.6×10-5
Pa ·s, λ=0.3164/Re 0.25计算：
1.环隙当量直径d e 、水流过套管环隙的Re 及λ。
2.水通过套管环隙每米管长的压降。 解：1．套管外管内径为d 1，内管外径为d 2
221231212()
0.050.03
4510()44H d d d d m d d π
γπ----====?+ (2分)
40.02e H d m γ== （1分）
水流过环隙流通面积：
22223212()(0.050.03) 1.26104
4
A d d m π
π
-=-=
-=? （2分）
3
10
2.2/3600 1.2610u m s -=
=?? （1分）
45992 2.20.02
Re 6.651065.610
e ud ρμ-??=
==?? （2分） 0.2540.25
0.31640.3164
0.02Re (6.6510)
λ=
==? （2分） 2．2
2
f l u p d ρλ?=?
2
20.02992 2.2240020.022
f
a
e p u p m l d λρ??=?=?=
（5分） 11．常压贮槽内盛有石油产品，密度为760Kg/m 3
，在贮存条件下的饱和蒸气压强为80*103
Pa ，现拟用65Y-60B 型油泵将油品以15m 3
/h 的流量送往表压为177*103
Pa 的设备内。贮槽液面维持恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5m ，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m 和4m 。试问泵是否合用。 65Y-60B 型油泵性能如下：流量: 19.8 m 3
/h 扬程38 m
效率55% 轴功率3.75 KW 允许气蚀余量2.6 m
解：
在贮槽液面1-1和输送管出口外侧截面2-2间列柏努利方程式，并以截面1-1为基准平面。
∑+++=+++f H g
u g p Z He g u g p Z 222
2
222
111ρρ （2分）
式中：Z 1=0 Z 2=5m u 1=u 2=0 p 1=0（表压） p 2=177*103Pa (表压)
H f =1+4=5m 3
/760m kg =ρ （1分）
将已知数据代入上式中：m He 7.33581
.9*76010*17753
=++
= （3分） m H He 38=< （1分）
而 h m Qe /153
=〈 Q=19.8m 3/h （2分） 故： 65Y-60B 型油泵合用。 （1分）
一液面维持恒定的敞口高位水槽A ，其中的水流经喉径为14mm 的文丘里管，B 槽中盛有碱液（密度为1400Kg/m 3
），高度如图所示。输水管规格为φ57×3mm ，自A 至文丘里管M 处管路总长（包括所有局部阻力）为20m ，摩擦系数为0.025，试确定： 1． 当水流量为8m 3
/h 时，由A 至M 处阻力损失。 2． 文丘里管喉管M 处真空度为多少mmHg? 3． 碱槽中碱液被吸上的高度h? 三、（20分）
1.管内流速：s m d V u S /09.1051.0785.036008
785.02
2=?== （1分） 则
Kg J u d l l h
e AM
f /82.52
09.1051.020025.0222,=??=+=∑∑λ （4分）
2．以A 槽液面为1-1’截面，M 截面为2-2’截面，M 所在水平面为基准面，列BE.（2分）
∑-+++=++21,2
2
2222111
12
2f h u p gz u p gz ρρ （3分）
s m d V u m S /4.14014
.0785.036008785.0222=?== （1分） 代入上式，得
mmHg
Pa h u gz p p f 7.23231020)
82.52
4.14881.9(1000)2(2
21,22121==++?-?=++-=-∑-ρ （4分） 3．由静力学基本方程得： a m p gh p =+ρ m g p p h m a 26.281
.9140031020
=?=-=
ρ （5分） 12．用IS65-50-160型离心泵由敞口容器输送液体，流量为21m 3/h ，允许汽蚀余量为2.5m 。离心泵吸入管的总阻力损失为0.847m ，当地大气压为1.013?105Pa ，若此泵安装在距离液面以上3m 的位置，此泵在输送20?C 的水（p v =2.33?103Pa ，ρ=1000kg/m 3）时，此安装高度是否合适？ 解：
吸入管阻力损失为 m H f 847.010,=∑- 允许安装高度为
53
0,01 1.01310 2.33100.847 2.5 6.7410009.8110009.81
v g f p p H H NPSH m g g ρρ-??=---=---=??∑
（5分）
m m 374.6>
所以，3m 的安装高度合适。 （5分）
13．在离心泵的性能参数的测定实验中，泵的吸入管内径为100mm ，20℃条件下，以清水为介质测得数据：流量15L/s ，测得在此流量下泵入口真空度为60kPa 时发生气蚀现象，试求气蚀余量(NPSH)C 和允许吸上真空度H S ’。 当地大气压为98.1kPa ，20℃水的饱和蒸汽压为2.238kPa 。
解：（1）气蚀余量(NPSH)C ：流速s /m 91.11
.0*14.310*15*4d Q 4u 2
3
211==π=- （2分） 由公式：g
2u g p p )NPSH (2
1
v 1C +ρ-= （2分） kPa 1.38601.98p p p a 1=-=-=真空度 （2分）
m 84.381
.9*291.181.9*100010*)238.21.38()NPSH (2
3C =+-= （2分）
iii.
允许吸上真空度H S ’
m 12.681
.9*100010*60g p p H 3
1a /
s
==ρ-= (2分)
一、（20分，08考研）用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。两
槽液面高度差为12 m ，输送管为Ф57×3.5 mm 的钢管，吸入管路总长为20 m ，压出管路总长为155 m （均包括所有局部阻力的当量长度）。管路摩擦系数取为0.02，水密度为1000 kg/m 3。操作条件下此离心泵的特性方程为H=60－7.91×106Q 2（单位：H －m ，Q －m 3/s ），泵的轴功率为0.49kW 。 试求：（1）管路中水的流量，m 3/h ；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa 。
一、 （20分05考研)如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两
槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度为H 2为5m 。当输水
量为36m 3
/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg （均包括局部阻力），压力表读数为2.452
×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3
，试求： （1） 两槽液面的高度H 为多少？
（2） 泵所需要的实际功率为多少kW ？
（3） 真空表的读数为多少kgf/cm 2
？
一、（20分，06考研）水槽中水经管道可以从C 、D 两支管同时放出，
水槽液面维持恒定，AB 段管长为6m （忽略AB 间所有的局部阻力），管内径为41mm 。BC 段长6m ，当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为9m （包括出口阻力损失）；BD 段长9m ，当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为15m （包括出口阻力损失），BC 和BD 段管道内径均为25mm 。如图所示。试求：（1）当D 管阀门关
闭而C 管阀门全开时的流量；（2）当C 、D 两管阀门都全开时各自的流量和总流量。设管内摩擦系数均可取0.03不变。其余数据见图。
二、（10分，06考研）在一管路系统中，用一台离心泵将密度为1000kg/m 3的清水从敞口地
面水池输送到高位密封储槽（其表压为9.81×104Pa ），两端液面的位差Δz=10m ，管路总长L=50m （包括所有局部阻力的当量长度），管内径均为40mm ，摩擦因数λ=0.02。
试求：(1)该管路的特性曲线方程。(2)若离心泵的特性曲线方程为2
22240Q H -=（式中，H 为压头，单位为m ；Q 为流量，单位为m 3/min ），求该管路的输送量（单位为m 3/min ）。
一、（10分，07考研）如附图所示，利用虹吸管将池中的某一液
体引出。两敞口容器水面的垂直距离H 为3m ，管段AB 长4m ，管段BC 长12m （两段长度皆包括局部阻力的当量长度），管路直径为30mm ，测得此时的直管阻力系数为0.024，操作状况下该液体的饱和蒸汽压为47.38 kPa ，密度为971.8 kg/m 3，黏度为35.65×10
－4
Pa ?s 。
试求：（1）管路中液体的流量；（2）若要保证管路中不发生汽化现象，则管路顶点的最大安装高度为多少？（3）由于某种原因高度差H 发生了变化，导致液体以1m/s 的流速在管内层流流动。如果流体物性保持不变，确定H 值的大小。
二、（20分，07考研）如附图所示，用泵将20℃河水打入
洗涤塔中经喷嘴喷出，喷淋下来后流入废水池。已知管道尺寸为Φ114×4mm ，流量为85m 3/h ，泵的吸入和压出管路总长分别为5m 和35m(包括管路中所有局部阻力的当量长度)，管内摩擦因子λ=0.023，水从塔中流入废水池的摩擦损失为8 J/kg ，水的密度为1000 kg/m 3。
试求：（1）洗涤塔内的压强；（2）泵的有效功率；（3）若需将进入塔的河水流量增加20%，泵对单位质量流体所作的有效功及其它条件均不变，则洗涤塔顶喷嘴的高度应如何调整？
一、（20分，09考研）如附图所示，用离心泵将蓄水池中20℃的水（密度为1000kg/m 3，黏度为1.0×10-3Pa.s ）送到敞口高位槽中。管路为Φ57?3.5mm 的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力当量长度之和为250m 。在管路的A 点处装有一U 形管压差计，管中指示液为汞
（密度为13600kg/m 3），并且从蓄水池面到A 点的管长（包括所有局部阻力当量长度）为100m 。过渡流和湍流时的摩擦系数可近似用λ＝0.3164/Re 0.25计算。管路中水的流量为7.42m 3/h 。 试求：（1）每公斤水通过泵所获得的净功；（2）A 点的压强；（3）U 形管压差计的读数R 。 一、（20分）
解：（1）（8分）以低位槽水面为1－1’截面，高位槽水面为2-2’截面，列柏努利方程：
()∑-+-+-+
-=2121221
2122
f e h u u p p z z
g W ρ
（4分）
截面1－1’处：u 1=0，p 1=0（表压），z 1=0 截面2－2’处：u 2=0，p 2=0（表压），z 2=5m 为计算λ，需首先计算Re ： Re=du ρ/μ
其中，d=57-3.5×2=50mm=0.05m
s m d V u s
/05.105.04
14.33600
/42.74
2
2
==
=
π
所以Re=0.05×1.05×1000/10-3=52500>4000， λ＝0.3164/Re 0.25=0.3164/525000.25=0.021（2分）
88.572
05.105.0250021.02222
1==+=∑∑-u d l l h
e f λJ/kg
所以
93.10688.57581.9=+?=e W J/kg （2分）
（2）（6分）（2）在A 点和高位槽液面间列柏努利方程：
∑-+++=++22
2
2222
2fA A A
A h u p gz u p gz ρρ （2分）
因为z 2-z A =1.0m ，u A =1.05m/s ，u 2＝0，p 2=0（表压），
73.342
05.105.010*******.022
22
=-=+=∑∑-u d l l h
e fA λJ/kg (2分)
所以75.4398873.34205.10.181.9100022
22=???
? ??+-??=???? ??+-?=∑-fA A A h u z g p ρPa （表压）（2分）
（3）（6分）根据静力学基本方程：
()gR p R h g p Hg o A ρρ+=++ （4分）
因为p A =4.40×104Pa ，ρ＝1000kg/m 3，h=1.5m ，ρHg =13600kg/m 3，p o =0(表压)，所以
()
()44.401010009.81 1.5
0.4751360010009.81A Hg p gh R m g ρρρ+?+??===-?- （2分）
二、（20分） 解：（1）（8分）从已知条件看，不能从冷热流体的热量衡算中求出t 2，可考虑联合热量衡算方程和传热速率方程来求取t 2。
联立冷流体的热量衡算方程和传热速率方程：
()m pc c t KS t t c W Q ?=-=12 （2分）
因()()2
11
22
121ln
ln t T t T t t t T t T t T t T t m ---=
-----=
? 所以
()2
11
212ln
t T t T t t KS
t t c W pc c ---=- 整理上式得：
pc
c c W KS
t T t T =--21ln
则
pc c c
W KS
e t T t T =--2
1 （2分） 其中：
76.74520
2510001101.111
1114=+
?=+=
i o i o d d K αα W/(m 2.℃)
S=πd o Ln=3.14×0.025×3×32=7.536m 2 W C C pc =12500/3600×4.18×103=14513.9W/℃
KS/(W c C pc )=745.8×7.536/14513.9=0.387 （2分）
(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。 A 2．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。 A 3．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。 D 4．气体是（）的流体。 A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 B 5．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。
C 6．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。 A 7．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。 D 8．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。
A 9．（）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。 A 10．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。 D 11. 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。 B 12. 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。 A
化工原理流体流动
化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 、填空题 一个生产工艺是由若干个 各单元操作的操作原理及设备计算都是以 四个概念为依据的。 常见的单位制有 一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过 断。 单位时间过程的变化率称为 问答题 7. 什么是单元操作？主要包括哪些基本操作? 8. 提高过程速率的途径是什么？ 第一章流体流动 填空题 流体垂直作用于单位面积上的力，称为 两种。 当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是 因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力 流体在管道中的流动状态可分为 点运动方式上的区别是 判断液体处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是 流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是 在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将 ________ ，若改用转 子流量计，随流量增加转子两侧压差值 ___________________ 。 选择题 构成的。 由于在计量各个物理量时采用了不同的 ，因而产生了不同的单位制。 来判 单位体积流体的质量称为 ，它与 互为倒数。 单位时间流经管道任一截面的流体量称为 ,其表示方法有 的。 产生流体阻力的根本原因是 ；而 是产生流体阻力的第二位原 .两种类型，二者在部质 10 . 液体的密度随温度的升高而
11 表压值是从压强表上读得的，它表示的是 D 大气压强 13 - 气体在等截面的管道中流动时，如质量流量不变则其质量流速 14 - 粘度愈大的流体其流动阻力 15 - 柏努利方程式既可说明流体流动时的基本规律也能说明流体静止时的基本规律, 响却越来越明显。 18 - 当液体部任一点的压强有变化时，将使液体部其它各点的压强 二' 判断题 19 - 气体的粘度随压力的升高而增大。 （） 20 - 层流层的厚度随流体湍动程度的增加而增加。 21 -流体在管路中作稳定流动时，任一截面处流体的流速、密度与截面积的乘积均相等。 22 ■当液体部某点压强一定时，则液体的密度越大，此点距液面的高度也越大。 23 -流体阻力的主要表现之一是静压强下降。 24 ■ 真空度为定值时，大气压强越大，则绝对压强越大。 A 增大 B 减小 C 不变 不一定 A 比大气压强高出的部分 B 设备的真实压力 比大气压强低的部分 12 ■ 流体的流动类型可以用 的大小来判定。 A 流速 B 雷诺准数 C 流量 摩擦系数 A 随温度大小变化 B 随压力大小变化 C 不变 D 随流速大小变化 A 愈大 B 愈小 C 二者无关系 D 不会变化 表明静止流体任一点流体的 是常数。 A 总能量 B 静压能与动压能的和 C 压强 静压 台匕 冃匕 16 -流体的流动状态是由多方面因素决定的, 增大，都使流体向 向移动， 增大，使流体向 方向移动。 A 湍流 B 滞流 C 过渡流 D 稳流 17 ■ 湍流流动的流体随 Re 值的增大，摩擦系数与 关系不大，而 的影 A 雷诺准数 B 粘度 C 管壁粗糙度 D 流体阻力 A 发生变化 B 发生同样大小的变化 C 不变化 D 发生不同情况的变
化工原理试题库答案(上册总)2
化工原理试题库（上册） 第一章 流体流动 一、 选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量G A 为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s 2 D.N/m 2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 1 21式中压强采用绝压表示<- 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 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（ C ）倍。
化工原理选择题题库—流体流动解析
流体流动 【当前章节】流体流动内部结构【当前难度】1 1、如下各物理量中，与压强有关的有几个（B ）①压强不太高时气体的黏度； ②压强不太高时气体的运动黏度③压强不太高时气体的流速；④压强不太 高时气体的质量流速 A.1 B.2 C.3 D.4 2、流体在管内流动时，如下有几项会使层流内层增厚？（B ）* ①流体黏度变小；②流体流速减小；③如为液体，升高其温度；④如为气体，升高其温度 A.1 B.2 C.3 D.4 3、如下关于定态流动和非定态流动的说法，正确的是（B ） A.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均相同 B.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均不随时间而变化 C.非定态流动时，流体内各处的流动参数都不相同 D.非定态流动时，流体流量随时间的推移而减小 4、管内流体流动时，如下哪一项不利于形成湍流（B ） A.增大管径 B.减小流体密度 C.增加流体流量 D.减小流体粘度 5、 针对圆管内的流体流动，关于层流与湍流的区别，如下表述中正确的是 （C ）* A.剪应力沿径向分布的数学规律不同 B.湍流时不存在由于分子热运动而造成的动量传递，而层流时存在 C.同种流体在同样的速度梯度下，湍流剪应力大于层流 D.湍流时流体所有的质点都在脉动，而层流时流体所有质点都不脉动 6、某黏度为50mPa.s的流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为
该点处流速，m/s。则管内最大剪应力为（A）* A.1.0Pa B.0.4Pa C.0.021 D.条件不足，无法计算 7、某流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为该点处流速，m/s。则管内最大速度为（C） A.0.5m/s B.0.48m/s C.0.42m/s D.1.0m/s 8、当圆管内流动充分发展时，其边界层的厚度（B ） A.等于管子的内直径 B.等于管子的内半径 C.大于管子的内半径 D.大于管子的内直径 9、 在研究流体流动问题时，最小的考察对象通常是（ A） A.流体的质点 B.流体的分子 C.液滴或气泡 D.流体层 10、流体的连续介质假定是指（D ） A.流体分子之间没有间隙 B.液流之中没有气泡，气流之中没有液滴 C.流体层之间没有间隙 D.流体质点之间没有间隙 11、理想气体状态方程中的压强是指气体的（B ） A.表压强 B.绝对压强 C.真空度 D.以上压强都可用于气体状态方程 12、以下哪项为基准的压强称为真空度（A ） A.当地大气压 B.标准大气压 C.绝对0压强 D.其他三个都不是
新版化工原理习题答案(01)第一章流体流动
第一章 流体流动 流体的重要性质 1．某气柜的容积为6 000 m 3 ，若气柜的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、CH 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。 解：气柜满载时各气体的总摩尔数 ()mol 4.246245mol 313 314.86000 0.10005.53.101t =???+== RT pV n 各组分的质量： kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =??=?=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =??=?=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =??=?=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =??=?=M n m 2．若将密度为830 kg/ m 3 的油与密度为710 kg/ m 3 的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。设混合油为理想溶液。 解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m 3 3122 1 1 21t m 157.0m 7106083060=??? ? ??+=+ = +=ρρm m V V V 3 3t t m m kg 33.764m kg 157 .0120=== V m ρ 流体静力学 3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔 盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉
化工原理习题第一部分流体流动答案
化工原理习题：第一部分 流体流动 一、填空 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 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 1/4 倍。 2.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。 3.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 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。 4.牛顿粘性定律的表达式τ=μ，其应用条件是 牛顿型流体层（滞）流流体。 5.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????常数=++=g p g u z E ρ22 ??????????????； 单位重量流体的机械能衡算式为????? 常数=++=p u gz E 22 ρρ????????????； 单位体积流体的机械能衡算式为?????? 常数=++=g p g u z E ρ22???????????； 6.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。 7.气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。 8.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 。 9.并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。 10 在离心泵工作时，用于将动能转变为压能的部件是____泵壳__________。 11.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。 12. 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。 13.若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴
化工原理 流体流动
化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。 6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8．提高过程速率的途径是什么？ 9．第一章流体流动 一填空题 1．单位体积流体的质量称为________，它与________互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为____________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为________，其表示方法有________和________两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是_________的。 5．产生流体阻力的根本原因是________；而___________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为______ 和__________两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____________________________________。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_________、___________、________________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是______________________________。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将_______，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值________。 一、选择题 10．液体的密度随温度的升高而_________。
化工原理第1章--流体流动-习题及答案
一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3．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。4．气体是（）的流体。 B A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7．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。D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8．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 A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。 9．（）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 A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。
10．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。 D A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 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（）。B A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 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 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。 13.层流底层越薄( )。 C 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。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.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。 16.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。 17.圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。B A. Re ≤ 2000； B. Re ≥ 4000； C. Re = 2000～4000。 18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵
流体流动东南大学化工考研复试化工原理考试题库
第一章流体流动 一、单项选择题（每小题1分） 1．在SI单位制中，通用气体常数R的单位为( ) A. atm·cm / mol·K B. Pa·m /mol·K C. Kf·m / mol·K D. Ibf·ft / Ibmol·K 2．系统处于稳态指的是 ( ) A. 系统操作参数不随时间改变 B. 系统操作参数不随位置改变 C. 系统操作参数随位置改变,但不随时间改变 D. 系统操作参数随时间改变,但不随位置改变 3.下列流体中，认为密度随压力变化的是 ( ) A．甲烷 B.辛烷 C.甲苯 D. 水 4. 下列关于压力的表述中，正确的是 ( ) A. 绝对压强 = 大气压强 + 真空度 B. 绝对压强 = 大气压强 - 真空度 C. 绝对压强 = 大气压 - 表压强 D. 绝对压强 = 表压强 + 真空度 5．某系统的绝对压力为，若当地大气压为，则该系统的真空度为 ( ) A. 0.1MPa B. C. D. 6. 容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度大于B点高度，则 ( ) A. p A > p B B. p A < p B C. p A = p B D. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变 7．在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该管时，压差计读数R值反映( )。 A．A、B两截面间的压强差； B．A、B两截面间的流动阻力； C．A、B两截面间动压头变化； D．突然扩大或缩小的局部阻力。 8. 使用U型管压差计测量较小压差时，为了准确读数，下列方法中正确的做法是（） A. 选择较大密度的指示液 B. 选择较小密度的指示液 C. 使用与被测流体密度相近的指示液 D. 加大指示液与被测流体密度的差别 9．用一U型管压差计测定正辛烷在管中两点间的压强差，若两点间的压差较小，为了提高读数精度，你认为较好的指示剂为( ) A. 乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯 10．所谓理想流体，指的是（） A. 分子间作用力为零的流体 B. 牛顿流体 C. 稳定的胶体 D. 气体 11．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。 A．过渡型流动； B．湍流流动； C．层流流动； D．静止状态。12．有两种关于粘性的说法：( ) (1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 (2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。 A．这两种说法都对 B．第一种说法对，第二种说法不对 C．这两种说法都不对 D．第二种说法对，第一种说法不对
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_________mH2O。测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为________KPa。； 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，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）* 3/h)。 （2）泵的输水量(m （3）泵出口处压力表p3的指示值(KPa)。(已知真空表与压力表相距 （4）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）
' （1） /h 62.84m /s 0.0174m 03.4207.0785.07.0 1000 ) 100013600(17.081.9207.04 7.0 ) (233220==???=-???? ?? =-=πρρρgR A C V O O s ￥ （2） s m d V u /405.2096 .0785.00174 .04 2 2 =?= = π 选低槽液面1-1和高液面4-4之间列伯努利方程： kPa p kPa p H g u g p Z H g u g p Z f 66.3833.101760 29066.6633.101760500 22212 4 2421114 1=?==?=+++=+++-∑ρρ O mH H g p Z Z H f 23311446.2681 .936 81.9101066.6616)(41=+??+=+--=∑-ρ 选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程
化工原理流体流动
化工原理流体流动 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备运算差不多上以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采纳了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判定。 6．单位时刻内过程的变化率称为___________。 二咨询答题 7．什么是单元操作？要紧包括哪些差不多操作？ 8．提高过程速率的途径是什么？ 一填空题 1．单位体积流体的质量称为________，它与________互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为____________。 3．单位时刻内流经管道任一截面的流体量称为________，其表示方法有________和________两种。 4．当管中流体形成稳固流淌时，管中必定充满流体，即流体必定是_________的。 5．产生流体阻力的全然缘故是________；而___________是产生流体阻力的第二位缘故。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6．流体在管道中的流淌状态可分为______ 和__________两种类型，二者在内部质点运动方式上的区不是_____________________________________。 7．判定液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_________、___________、________________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是______________________________。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将_______，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值________。 一、选择题 10．液体的密度随温度的升高而_________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定
化工原理流体流动章节习题
第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程 2、液体和气体混合物密度求取 3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式 第一章、流体流动与流体输送机械 （1）流体静力学基本方程 （例1－9） U 型管压差计 （2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式 （4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题 1． （7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成? 答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。 答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dy du ) e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？ 5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。（6 分） （1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。 （2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
化工原理流体流动部分模拟试题及答案
化工原理流体流动部分模拟试题及答案 一填空 (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 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 1/4 倍。 (2）离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。 (3) 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 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。 (4) 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????常数=+ + =g p g u z E ρ22 ???少乘一个g ???????????； 单位体积流体的机械能衡算式为????? 常数=++ =p u gz E 2 2 ρρ????????????； 单位重量流体的机械能衡算式为?????? 常数=+ + =g p g u z E ρ22 ???????????； (5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12 ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。 (6）气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。 (7) 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 。 (8) 流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=······= u A ρ ；适 用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u 1d 12 = u 2d 22 = ······= u d 2 。 (9) 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ，则其绝对压强为2105mmHg 。 (10) 并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。 (11) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。 (12) 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。 (13) 离心通风机的全风压是指 静风压 与 动风压 之和，其单位为 Pa 。 (14) 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。 降尘室的生产能力只与 沉降面积 和 颗粒沉降速度 有关，而与 高度 无关。 (15) 分离因素的定义式为 u t 2 /gR 。 (16) 已知旋风分离器的平均旋转半径为0. 5m ，气体的切向进口速度为20m/s ，则该分离器的分离因数为 800/9.8 。 (17) 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 1/4 。 (18) 在层流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 2 次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的 0.5 次方成正比。 二选择
化工原理第一章流体流动练习题
1、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 C 。 (A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)不确定 2、水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re 值将 B 。 (A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)不确定 3、层流与湍流的本质区别是 D 。 (A)湍流流速大于层流流速； (C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数； (B)流动阻力大的为湍流； (D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 4、某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 曲线，其管中心流速为平均流速的 倍。（抛物线，2倍） 5、清水在φ14×2mm 的圆形直管中以0.15m/s 的速度流动，圆管中的流体流动形态为 ；每流过25m 管道，流体的静压强降低 Pa 。（层流；1200） 6、某液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一半，且仍然作滞流流动。问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？ （16倍） 7、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. （850；-100） 8、雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为1[m.s-1]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____. （Re=d ｕρ/μ ; 105; 湍流） 判断 1、粘性是流体的物性之一，无论是有粘性。（ ） 2、尽管粘性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑粘性的影响，对静止的流体可不粘性的影响。（ ） 3、U 型压差计测量的是两间静压强之间的差值。（ ） 4、转子流量计工作时转子受到两个力的作用，一个是重力，另一个是浮力。（ ） 5、孔板流量计工作时，流体在流过孔板前静压强差不变。（ ） 6、转子流量计稳定工作时，流体作用在转子上下两截（ ） 7、降低温度液体的粘度增加。（ ） 解： 流动阻力2 2u d l p W f f λρ=?=设管径改变后 d 2=d 1/2， 则根据 u 1A 1 = u 2A 2 可得u 2 = 4u 1，滞流时 ρμλdu 64Re 64==ρ μ232d lu W f =()()16 24323232322112112222112,1 ,===ρμρμρμρμd u l d lu d lu d lu W W f f
化工原理第1章--流体流动-习题及答案
精选文档，供参考！一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3．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。 4．气体是（）的流体。 B A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7．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。 D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8．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 A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。 9．（）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 A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 精选文档，供参考！10．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。 D A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 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（）。B A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 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 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。 13.层流底层越薄( )。 C 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。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。
完整版化工原理试题库答案2
、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理第1章 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＝1000 kg.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.s 6.( 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_____________. 流体流动 一填空 (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 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 1/4 倍。 (2）离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液 体时泵的性能。 (3) 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 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。 (4) 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????常数=++=g p g u z E ρ22 ??????????????； 单位重量流体的机械能衡算式为????? 常数=++ =p u gz E 2 2 ρρ????????????； 单位体积流体的机械能衡算式为?????? 常数=++=g p g u z E ρ22???????????； (5) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。 (6）气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。 (7) 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。 (8) 流体流动的连续性方程是 u1Aρ1= u2Aρ2=······= u A ρ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d12 = u2d22 = ······= u d2。 (9) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg。 (10) 并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。 (11) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。 (12) 离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封。 (13) 离心通风机的全风压是指静风压与动风压之和，其单位为Pa 。 (14) 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。 降尘室的生产能力只与沉降面积和颗粒沉降速度有关，而与高度无关。化工原理流体流动试题(跟答案)
化工原理流体流动题库