第一章 流体的流动 思考简答题.

第一章流体的流动思考简答题

1. 什么事连续性假设？质点的含义是什么？答：连续性介质假定是将流体视为无数流体微团或质点组成的连续介质。流体致电是有大量分子组成的分子集合，在宏观上其几何尺寸很小，但包含足够多的分子，在微观上其尺寸度远大于分子的平均自由程。

2. 不可压缩流体在半径ri的水平管内流动，试写出以duz/dr表示牛顿粘度定律的表达式，其中r为管中心算起的径向距离坐标，ur为r处的流体流速。duz/dr 3．黏性流体在静止时有无剪应力？理想流体在运动时有无剪应力？若流体在静止时无剪应力，是否意味着它们没有黏性？答:(1)黏性流体在静止时无剪应力；（2）理想流体无剪应力；（3）黏性是流体的固有特性，在静止或运动时都有黏性。

4.静压力有什么特性？答：静压力的方向与其作用面相垂直，且在各个方向的数值相同，即静压力为标量。

5.流体在均匀直管内作定态流动时，其平均数度u沿流程保持定值，并不因摩擦而减速，这一说法是否正确？为什么？答：不正确。根据连续性方程，流体在直管中向下定态流动时，其平均流速随管截面积和流体密度而变。但流体不可压缩时，该说法是正确的。

6.在满流的条件下，水在垂直直管中向下定态流动。则对沿管长不同位置处的平均流速而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？答：不会。

7．在应用机械能衡算方程解题时需要注意哪些问题？答：（1）所选控制面的上下游都应与流动方向垂直；（2）流体在两截面间应是连续的待求的未知量应在截面上或两截面之间；（3）截面上的物理量均取截面上的平均值；(4)位压头的基准面应是水平面，且z值是指截面中心点与基准水平面之间的距离；（5）物理量的单位要一致。

8.雷诺数的物理意义是什么？答：惯性力与黏性力之比。

9.湍流与层流有何不同，湍流的主要特点是什么？答：层流时，流体质点沿流线向下游作规则的流动，质点之间无宏观混合；流体分子在不同流速的流体层之间作随机热运动产生黏性力——内摩擦力。湍流流动时，质点强烈混合和随机高频脉动；流体层之间由于质点碰撞与混合所产生的湍流应力，远远大于流体黏性所产生的黏性力；离开壁面的区域，湍流的流速分布较均匀；而在壁面附近，湍流的速度梯度较大。

10.分别写出描述流体作层流运动时的分子动量传递的通量方程和流体作湍流时涡流动量传递的通量方程，以及流体与固体壁面之间进行对流动量的传递的速率方程，说明各个方程代表的物理意义。答:xd(ru) dy

/m2 ；d(ux)为动量浓度梯度，（kg.m.s-1 ）/( m3 . m2 );m2 /s。湍

r xd(u) dy r /m2 ；

m2 /s。流体—壁面之间的动量传递通量：u 8 (u-us) u-us u/8为流体—壁面间的动量传递系数。

11.试通过流体进行动量传递的机理分析流体流动产生摩擦阻力的原因。答：流体与

12.流体在固体壁面上产生边界层分离的必要条件是什么？试通过边界层分离现象分析

答：边界层分离的必要条件是流体具有黏性和流动过程中存在逆压梯度。当发生边界层分离时，流体脱离壁面形成回流漩涡，流体质点产生强

一、填空

1.理想流体是指的流体。

2.测量流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压力值；板孔流量计

两端压差值。

3．量纲分析法的目的在于。

4.阻力平方区是指；产生阻力平方区的原因是。

5.速度边界层是指。

6.不可压缩流体在水平管内作定态流动时，流动摩擦阻力所消耗的能量是总机械能中的。

7.不可压缩流体在水平变径管路中流动时，在管径缩小时的截面处，其速度，压力。

8.某设备内的压力表为100KPa，则它的绝对压力为KPa，另一设备内的真空度为400mmHg，则它的绝对压为kPa（当地大气压为101.33kPa）。

9.有三只管组成的并联管路，个支管的长度及摩擦系数均相等，管径比为d1: d2: d3=1:2:3,则三支管的流量比为。

10.从液面恒定的高位槽向常压容器中加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水量将。管路的局部阻力将，直管阻力将，管路总阻力。

11.贮罐内装有液体，液面至灌底的高度H。当在灌侧壁的位置开小孔，才能使液体柱的射程最远。

12.用内径为158mm的钢管运输黏度为9.0×10-5m2 /s的油品。若保持油品在管内作层流流动，则最大流速不能超过。

13.如果管内流体流量增大1倍后，其流动形态仍为层流，则流动阻力是原来的倍。

14.流体在湍流的阻力平方区流动，若其他条件不变，其压力降随着管子的相对粗糙度增加而，随着流体的密度增大而。

15.边长为a的正方形截面风道，其当量直径为。

二、选择题

1.空气在内径一定的圆管中作定态流动，若空气的质量流量保持不变，当温度升高时，Re值将（）A．增大B．减小C．不变D．不确定

Re,e/d）关系式不适用于（）在直管中的流动。A．空气B。液体乙醇C。牛顿型流体D。非牛顿型流体

3.由分支管路向A、B敞口高位槽中运输某液体，若两高位槽中液位恒定，当支路1中的阀门开大时，则两分支管路中的能量损失之差∑hf1-∑hf2将（）A．增大 B.减小 C.不变 D.不确定

4.下列结论正确的是（） A.液体的黏度随温度的升高而减小； B. 气体的黏度随温度的升高而增大； C.液体的黏度基本不随压力变化； C.气体的黏度随压力增大而减小

5.某并联管路由1、2两个支管组成，该两支路的流体均作层流流动。当d1=2d2, L1=2L2时，则（1）△Pf,1/△Pf,2=( ) A.1/2 B.1/4 C.1 D.4 (2)u1= u2=( ) A.2 B.1/2 C.4 D.1/4 (3)qn，s1/ qn，s2=( ) A.8

B.16

C.4

D.2

6.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道总阻力（）A．增加； B.减小 C.不变 D.不确定

7.层流与湍流的主要区别是（） A.湍流速度大于层流 B.层流雷诺数小于湍流雷诺数 C.湍流时流通截面积大，层流时流通截面积小 D.层流时流体质点无宏观混合，湍流时流体质点发生高频脉动

8.当流体通过（）时，随着流量的增大，气压差不变。A．孔板流量计 B.文丘里流量计 C.转子流量计

9.在管内流动的完全湍流区，当e/d一定时，因流体内摩擦引起的机械能损失（），

.与流速的一次放成正比 B.与流速的平房

成正比 C.与流速的三次方成正比 D.与流速成反比 E.与流速无关

10.流体在一水平变径管段中流过，在细管截面A与粗管截面B之间连接一U管差压计，则差压计的读书R值反映（）A．A、B两截面的压力差 B. A、B两截面的流动阻力 C. A、B两截面的动压头变化 D.突然扩大或突然缩小的局部阻力

11.请选择下列流体在管路中的通用的流速：（1）水及低黏度液体（）；（2）一般常压气体（）；（3）黏性较大的液体（)。A．1～3m/s B.0.5～1m/s C.10～20m/s D.40m/s以上

12.计算局部阻力损失公式h，f= 2 2

C.粗、细管流速的平均值

第二章流体的输送

一、填空题

1. 流体输送机械的主要功能是对流体做功以提高其，具体表现为。

2.写出三类正位移泵的名称：，，。其特点是且不受管路所影响。

3离心泵的主要部件有、和。

4.离心泵的泵壳制成、叶轮的叶片、在叶轮和泵壳之间装置都有利于动能有效转化为静压能。

5.离心泵的性能参数或特性曲线是泵在一定下、于用常温的为介质通过实验测得。

6.离心泵的主要特性曲线包括、和。

7.离心泵的压头（扬程）的物理意义是，其单位为或。

8.启动离心泵之前若不向离心泵灌满被输送一体，将发生；若叶轮的入口附近绝压低于操作温度下的液体的饱和蒸汽压，将发生现象。

9.离心泵安装在特定管路系统中，已知泵的性能：q=0.02 m/s , H=20 m;管路性能：qe=0.02 m/s , He=16 m.则调节阀门的压头损失为m，弃消耗的理论功率为W。

10.离心泵安装在一定管路上，其工作点指。

11.离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。

12.离心泵允许汽蚀余量（NPSH）定义式为。

13.当被输送液体的黏度比清水的黏度大得多时，则离心泵的压头将、流量、效率-、而轴功率。

14.提高往复泵连续性和均匀性的措施有、。

15.离心通风机的全风压主要由和组成，其物理意义是。

16.离心通风机特性曲线包括、、、和。比离心泵多了一条曲线。

17.当要求气体的压缩比（P2/ P1）8时，采用压缩。当各级压缩比时，所消耗的总理论功为最小。

二、选择题

2.选择适宜的输送机械完成如下输送任务; (1)含有纯碱颗粒的水悬浮液（）；(2)高分子聚合物黏稠液体（）；(3)黏度为0.8 mPa·s的有机液（要求q=1 m3/h , H=30 m）( ).

A.离心泵；

B.旋涡泵；

C.往复泵；

D.开式碱泵

3.离心泵允许汽蚀余量（NPSH）值越小，其抗气蚀性能（）。A.越好；B.越差；C.不确定；

4.用离心泵将敞口水池中的清水送至常压容器，在夏天需加大送水量（开大泵出口阀），试判断如下参数的变化趋势：（1）泵入口真空表的读数P1（）；（2）泵出口压力表的（调节阀上游）读数P2（）；（3）泵出口调节阀下游压力表读数P3（）；2efeP HZHKBqg

（4）泵的压头H（）；（5）泵的轴功率P（）；（6）泵的效率#（）。 A.增大 B.变小 C.不变 D.不确定

5.离心泵在一定管路系统运行时，其工作点不随液体密度改变的条件是（）。 A.Z2 - Z1=0; B.P2-P1=0； C. D.

6.有自吸能力的泵是（）。 A.离心泵； B.旋涡泵； C.正位移泵； D.轴流泵

7.离心泵停止操作时宜（）。 A.先关出口阀后停电； B.先停电后关阀； C.先关出口阀或先停电均可； D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀

8．往复泵适用于（）。 A.大流量且要求流量特别均匀的场合； B.介质腐蚀性特别强的场合；C.流量较小，压头较高的场合； D.投资较小的场合。

9．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。 A.最高效率点对应值 B.操作点对应值； C.最大流量下对应值 D.计算值

10.离心泵的效率随流量的变化情况是（）。 A. q增大，增大 B. q增大，先增大后减小 C. q增大，减小； D. q增大，先减小后增大11.离心泵的轴功率P和流量q的关系为（） A. q增大，P增大; B. q增大，P先增大后减小；C. q增大，P减小； D. q增大，P先减小后增大；

12.用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B，若B变为100 kPa（表压）的密闭容器，则泵流量将（），压头将（），轴功率（），效率将（）。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定

13.对于余隙系数#值的往复压缩机，随着压缩比的增高，其容积系数。将（）. A. 变大

B. 变小

C. 不变

D. 不确定

14.随着往复压缩机余隙系数值的增大，其极限压缩比（p2/p1）（）. A. 越高 B. 越低 C. 没影响 D. 不确定

第三章流化床层

5.降尘室的设计原则是时间大于等于时间。

6.理论上降尘室的生产能力与和有关，而与无关。

7.分离因数的定义式为。如果颗粒在离心力场内作圆周运动，其旋转半径为0.2m，切线速度为20m/s，则其分离因数为。

8.选用旋风分离器时主要依据是、、。

9.旋风分离器的分割粒径d50是。

10.描述固体颗粒床层特性的主要参数有、、和。

11.过滤方式主要有、和。

12.板框过滤机由810mm×810mm×25mm的20个框组成，则其过滤面积为。

13.板框过滤机处理某悬浮液，已知过滤终了时的过滤速度（dV/dθ）E 为为0.04m3/s，现

采用横穿洗涤法洗涤10min，洗涤时操作压力差与过滤时相同，洗水和滤液为相同温度的水，则洗涤速率（dV/dθ）W 为，所消耗的洗水体积为。14.用38个635mm×635mm×25mm的框构成的板框过滤机过滤某悬浮液，操作条件下的恒压过滤方程为：q2+0.06q=3×10-4θ，式中q的单位为m3/m2，θ的单位为s。则过滤常数K= ，Ve= 。

15.用叶滤机过滤固含量10%（体积分数）的某悬浮液，已知形成的滤饼的空隙率为50%，则滤饼体积与滤液体积之比为v= 。

16.根据分离因数可将离心机分为和。

17.流体通过固体颗粒床层时，当气速大于速度、小于速度时，固体颗粒床层为流化床。

18.流化床的两种流化形式为和。

19.流化床的不正常现象有和。

20.气力输送按气流压力分类，可分为和。按气相中固相浓度分类，可分为和。

二、选择题

1.颗粒的球形度越（），说明颗粒越接近于球形。A.接近0； B.接近1； C.大； D.小

2.在重力场中，微小颗粒的沉降速度与（）有关。 A.颗粒的几何形状； B.颗粒的几何尺寸； C.流体与颗粒的密度； D.流体流速

3.一球形固体颗粒在空气中做自由沉降，若沉降在斯托克斯定律区，空气的温度提高时，颗粒的沉降速度将（）。若沉降在牛顿定律区，空气的温度提高时，颗粒的沉降速度将（）。忽略温度变化对空气密度的影响。 A.不变； B.增加； C.减小； D.不确定

4.在斯托克斯定律区，颗粒的沉降速度与直径的（）次方成正比。牛顿定律区，颗粒的沉降速度与其直径的（）次方成正比。 A .1； B.2 ； C.0.5 ；

D.0.25；

5．以球形颗粒在水中作自由沉降，若沉降在斯托克斯定律区，则随着水温升高，颗粒的沉降速度将（）。若沉降在牛顿定律区，则随着水温升高，，颗粒的沉降速度将（）。忽略温度变化对水密度的影响。 A .不变； B.增加； C.减小； D.不确定；6．颗粒在静止的流体中沉降时，在相同的Ret下，颗粒的球形度越小，阻力系数（）。A .越大； B.减小； C.不变； D.不确定；

7.降尘室的设计中，应保证气体在降尘室内的流动处于（）. A .层流； B.过渡流；

C.湍流；

D.无限制；

8.含尘气体通过边长为4m，宽为2 m，高为1 m的降尘室，若颗粒的沉降速度为0.2 m∕s，则降尘室的生产能力为（）。 A .4m3∕s ； B.2.4 m3∕s； C.6 m3∕s；

D.1.6 m3∕s；

9.旋风分离器的切向进口气速度不变，当其圆通直径减小时，旋风分离器的临界粒径（），离心分离因数（）。 A .增加； B.减小； C.不变； D.不确定；

10.若过滤和洗涤时操作压力差相同，洗水黏度和滤液黏度相同。板框过滤机，采用横穿洗涤法洗涤滤饼，洗涤速率等于（）倍过滤终了时速率。叶滤机采用置换洗涤法，洗涤速率等于（）倍过滤终了时速率。 A .1 ； B.2； C.0.5；

D.0.25；

11.叶滤机在1.2×105Pa表压下操作时，过滤常数K=2×10-5㎡∕s；若把操作压力加大到2.4×105Pa表压，此时的过滤常数K为（）㎡∕s。假设过滤饼不可压缩。A 2×10-5； B.4

×10-5 ；C1×10-5； D. 3.1×10-5；

12.理想化流床，随着气速的增大，床层高度（），床层压降（）。A .增加； B.减小； C.不变； D.不确定；

第四章传热

9.在管壳式换热器中，热应力是如何产生的，热应力有何影响，为克服热应力的影响应采取何种措施？答:管壳式热应器又称列管式热应器，是一种通用的标准换热设备。当换热管与管壳的温差较大（大于50摄氏度）时产生温差应力，为克服热应力的影响，在换热器结构上采取如下措施：（1）在管壳体上设置膨胀节，因而壳程压力受膨胀节强度限制不能太高。固定管板式换热器适用于两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合；（2）浮头式转换器两端管板之一不与壳体固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，当转换器与壳体有温差存在，壳体或转换器膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；（3）U形管式换热器只有一个管板，换热器为U形，管子两端固定在同一管板上。管束可以自由伸缩，当壳体与U形换热器有温差时，不会产生温差应力；（4）填料函式换热器管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。

10.管壳式换热器为何常采用多管程，分程的作用是什么？答：当流体的流量较小时，采用多管程可以提高管内流速，进而提高对流传热系数。

11.换热器传热计算有哪两种方法，他们之间的区别是什么？答：这两种方法是：平均温度差法和传热单元数法。总传热速率方程式是换热器计算的基本关系式。若以Δtm表示传热过程冷、热流体的平均温度差，则积分结果可表示为Q=KAΔtm,用该式进行传热计算时需先计算出Δtm ，故此方法称为平均温度差法。传热单元数法又称传热效率-传热单元数法。该法在换热器校核计算、换热器系统最优化计算方面得到了广泛的应用。例如，换热器的校核计算通常是对一定尺寸和结构的换热器，确定流体的出口温度。因温度为未知数，若用对数平均温度差法求解，就必须反复试算。此时，采用ε-NTU法则较为简便。

12.如何强化换热器中传热过程，如何评价传热过程强化的效果？答：所谓换热器传热过程的强化就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积上传递的热量尽可能增多。传热过程的强化有以下几条途径：（1）增大单位体积的传热面积增大传热面积，可以提高换热器的传热速率。但增大传热面积不能靠增大换热器的尺寸来实现，而是要从设备的结构入手，提高单位体积的传热面积。工业上往往通过改进传热面的结构来实现。（2）增大平均温度差增大平均温度差，可以换热器的传热效率。平均温度差的大小主要两流体的温度条件和两流体在换热器的流动形式。一般来说，物料的温度由生产工艺来决定，在条件允许时，提高加热介质温度和降低冷却介质温度对提高平均温度差都是有效的。另外，采用逆流操作或增加管壳式换热器的壳程数使φΔt增大。（3）增大总传热系数增大总传热系数，可以提高换热器的效率。由总传热系数的计算公式可见，要提高K值，就必须减少各项热阻。但因各项热阻所占比例不同，故应设法减少对K值影响较大的热阻。减少热阻的方法有：提高流体的速度；增强流体的扰动；在流体中加固体颗粒；在气流中喷入液滴；采用短管换热器；防止结垢和及时清除垢层。评价传热强化效果通常用消耗相等输送功率的前提下，比较传热系数的变化程度。当（K0’）p>1时，说明强化传热有效。传热过程强化单纯追求S、Δtm及K的提高是不行的。因为所采取的强化措施往往使流动阻力增大，其他方面的消耗或要求提高。因此，在采取强化措施的时候，要对设备结构、制造费用、动力消耗、运行维修等予以全面考虑，采取经济而合理的强化方法。

13.流速的选择在换热器设计中有何重要意义，在选择流速时应考虑哪些因素？答：增加流体的换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面沉积的可能，即将低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。在选择流速时，需要考虑结构上的要求，例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得

不采用较长的管子或增加程数。还要考虑管子的长度，管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准。另外，单程变为多程时使平均温度差下降。这些都是选择流速时应考虑的问题。

14.在管壳式换热器设计中，为什么要限制温度差校正系数?Δt大于0.8？答:通常在换热器的设计中规定温度差校正系数?Δt不应大于0.8，若低于0.8，则应考虑增加壳方程数，或将多台换热器串联使用，使传热过程更接近于逆流。当?Δt《0.8时，可能出现热流体被冷流体加热（即温度交叉）的情况，使传热的有效温度差大大降低。

一、填空题

1.传热的基本方式为：、、。

2.液体沸腾两种基本方式为：、。

3.当外界有辐射能投射到物体表面时，将会发生、、现象。

4.燃烧炉由平面耐火砖，绝热砖两种材料砌成，各层的导热系数为λ1=1.0W/(m.K)，λ1=1.0W/(m.K)，壁厚都为0.2m，则耐火砖、绝热转的单位面积热阻分别为：、。

5.对流传热可分为、。

6.在蒸汽冷凝传热中，若蒸汽冷凝为膜状冷凝，则——成为膜状冷凝的主要热阻。

7.套管换热器中，热流体温度由90℃降到80℃，冷流体温度由20℃上升到40℃，则两流体做并流时的平均温差为——℃

8.一般定性温度的选取有三种

9.间壁式换热器可分为；

10.套管换热器中，热流体温度由100℃降到80℃，冷流体温度由10℃上升到50℃，则两幼体做逆流时的平均温差为——℃

二.选择题

1.在蒸汽冷凝传热中，壁凝气体的从在对α的影响是（） A 不凝气体存在会使a大大降低； B 不凝气体的存在会a升高 C 不凝气体存在会使a无影响

2.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差25℃，现因某种原因，两者温度各升高50℃，则此时的辐射热量与原来的相比，应该（） A 增大； B 减小； C 不变 D 不确定

3.一定质量的流体在φ25mm*2.5 mm的直管内作强制湍流流动，其对流传热系数ai=1000 W /(m2.℃），如果流量和物性不变，改变在φ19mm*2 mm的直管流动，其ai为（）W /(m2.℃）A 1259 B 1496 D 1585 D 1687

4.液体沸腾操作时，工业上总是设法控制在（） A 自然对流区 B 泡核沸腾区

C 过渡区

D 膜状沸腾区

5.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料，要求热流体温度T1、T1及流量qm,c不变，因为冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量qm,c，其结果是（）A K 增大，△tm不变 B Q增大，△tm下降 C Q不变，△tm下降，K增大 B Q不变，K增大，△tm不确定

6.气体的导热系数值随温度的变化趋势为（） A T升高, B T

C T

D T

7.

t1和△t2，若△t1>△t2 A

B C D 无法确定

8.一套管换热器采用逆流操作，热流体的进去温度分别为350K、300K，冷流体的进出口温度分别为250K、300K，此时的对数平均温度差△tm为（）A 30℃ B 40℃ B 45℃C 50℃

答案

第一章 流体的流动

填空题 1. 黏性为零 2. 不变 增大 3. 以量纲为一变量代替物理变量；使试验工作简化 4. 流动阻力与平均流速平方成正比的流动区域；流体质点与粗糙管壁上凹凸出的地方直接碰撞产生的惯性力占主导地位 5. 紧贴壁面的非常薄的流体层，其内流速梯度很大 6. 压力能 7. 增大 减小 8. 201.33kP 48kP 9. 1：42：93 10. 减小 增加 变小 不变 11. 底部 12. 1.14m/s 13. 2 14. 增加 增大 15. a 二、 选择题 1.B 2.D 3.C

4. ABC

5.(1)C (2)A (3)A

6.C

7.BD

8.C

9.BEAD 10.A 11.ACB 12.A

第二章 流体的流动

一．填空题 1.机械能，静压能的增高 2.齿轮泵，往复泵，螺杆泵，一定情况下流量恒定，

压头 3.齿轮，泵壳，轴封装置 4.蜗壳，后湾，导轮 5.转速，常压下，清水 6.H-q, P-q, -q 7.离心泵对单位质量（1N ）液体所提供的有效能量，m,J/N 8.气缚，汽蚀 9.4.785 10.

泵的特性曲线和管路特性曲线的交点所对应的参数 11.出口阀，旁路 12. 211pv pgzgg

13.降低，减小，下降，增大 14.采用双动泵或三联泵，在吸入管终端和压出管路

始端装置空气室 15.动风压，静风压，单位体积气体通过风机时所获得的能量，Pa 或

J/ 3m 16. THq stHq Pq q ; stHq 17.多级，相等 二．填空题 1.附表 变化参数 K B q 关小蹦出口阀 C A B 改送水溶液 B C A 变为常压 B C A 池面下降 A C B

2.DCB

3.A

4.(1).A (2).B(3).A(4).B(5).A(6).D

5.B

6.C

7.A

8.C

9.A 10.B

11.A 12.BABD 13.B 14.B

第三章 流体的流动

一． 填空题 1. 球形度和当量直径 2. 重力，浮力，拽力，加速，等速 3. 颗粒沉降加速阶段终了，等速阶段的速度，终端 4. 1，0 5. 气流通过降沉室的，颗粒沉降所需的 6. 沉降室的底面积，颗粒的沉降速度，降沉室高度 7. 2 rT CtKgR 8. 含尘气的处理量，即处理能力；允许的压力降；要求达到的分离效率 9. 粒级效率为50﹪的颗粒直径 10. 床层的孔空隙率，床层的自由截面积，床层的比表面积，床层的当量直径 11. 滤层过滤、深床过滤和膜过滤 12.26.244m2 13.0.01 m3/s , 6 m3 14. 3×10-4 m2/s 0.9193 m3 15.0.25 16.常速离心机，高速离心机，超速离心机 17.临界流化速度，带出流化速度（颗粒沉降速度） 18.散式流化，聚式流化 19.腾涌现象，沟流现象 20.吸引式和压送式，稀相

输送和密相输送 二、选择题 1.A 2.D 3.CA 4.BC 5.BA 6.A 7.A

8.D 9.BA 10.DA 11.B 12.AC

第四章 传热

第五章 一．填空题 1.平直叶，折叶，螺旋面叶 2.径向，小，高；轴向，大，低；水平周向流 3.锚式，框式，螺带式，螺杆式 4.在槽内设置挡板，破坏循环回路的对称性 5.抑制或消除了“打旋”现象，搅拌功率达到最大 6.总体对流，涡流扩散，分子 7.总体流量（流量q ）和剪切（压头H ） 8.流动状况，搅拌强度，电机 9.搅拌器，搅拌槽，物料性质，重力加速度 10.物料性质（介质黏度），搅拌目的，搅拌器能造成的流型 11．同一条功率曲线 二、选择题 1.B 2.ABC 3.BA 4.CBAD 5.C 6.B 7.B 8.D

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 m3,若气柜内的表压力为kPa，温度为40 C。已知各组分气体的体积分数为：H2 40%、N2 20%、CO 32% CQ 7%、CH 1%,大气压力为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 pV 101.3 5.5 1000.0 6000 , , n t mol 246245.4mol RT 8.314 313 各组分的质量： 40%246245.42kg197 kg m H 240% n t M H2 m N220% n t M N 220%246245.428 kg1378.97kg I^CO32% n t M CO32%246245.428 kg2206.36kg I^CO 27%m M CO 27%246245.444 kg758.44kg ITI CH 41%m M CH 41%246245.416kg39.4kg 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：m t m! m260 60 kg 120kg m260 60 3 V t V V21m 0.157m 8301710 12 m t 120kg m3764.33kg m3 m V t0.157 流体静力学 3 ?已知甲地区的平均大气压力为kPa，乙地区的平均大气压力为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）设备内绝对压力

(完整版)第一章流体流动答案

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( )B 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( )C 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 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( )B 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0.06MPa，若当地大气压为0.1MPa，则该系统的真空度为( )C A. 0.1MPa B. 0.14MPa C. 0.04MPa D. 0.06MPa 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( )B 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．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（）C 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( )D A. 乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯 10．所谓理想流体，指的是（）A 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( )。C 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：( )A (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。

1流体流动

第一章 流体流动 静压强及其应用 1-1. 用习题1-1附图所示的U 形压差计测量管道A 点的压强，U 形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞，读数R =120mm ，当地大气压p a 为101.3kPa ，试求：(1) A 点的绝对压强，Pa ；(2) A 点的表压，Pa 。 解：(1) ()R g gR p p Hg a A -++=2.1ρρ ()531028.112.02.181.9100012.081.913600103.101?=-??+??+?=A p kPa (2) 4 3 5 1067.2103.1011028.1?=?-?=表A p kPa 1-2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U 形压差计读数为R=130mm ，通气管距贮槽底面h=20cm ，贮槽直径为2m ，液体密度为980kg/m 3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？ 答：80.1980 13 .0136001=?== ρρR H m 14.34 214.342 2 ?==D S πm 2 28.6214.3=?=V m 3 储存量为：4.615498028.6=?kg=6.15t 1-3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m 3。液面距槽底9m ，槽底侧面有一直径为500mm 的人孔，其中心距槽底600mm ，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以N 表示；(2) 槽底面所受的压强是多少Pa ？ 解：(1) ()()421042.15.04 6.0981.9880?=?? -??=-==π ρA h H g pA F N (2) 4 4 1077.71042.1981.9880?=?=??==gH p ρPa 1-4. 附图为一油水分离器。油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。油由上部溢出，水由底部经一倒置的U 形管连续排出。该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。已知观察镜的中心离溢油口的垂直距离H s =500mm ，油的密度为780kg/m 3，水的密度为1000kg/m 3。今欲使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒置的U 形出口管顶部距分界面的垂直距离H 应为多少？ 因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。 解：gH gH s ρρ=油 3901000 500 780=?= H mm 1-5. 用习题1-5附图所示复式U 形压差计测定水管A 、B 两点的压差。指示液为汞，其间充满水。今测得h 1=1.20m ，h 2=0.3m ，h 3 =1.30m ，h 4 =0.25m ，试以Pa 为单位表示A 、B 两点的压差Δp 。 解：()21211h h g P gh P P i A -+=+=ρρ

第1章流体流动习题与答案_60876(1)

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，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, 则泵入口处的绝对压强为（）。 A A. 74.3kPa； B. 101kPa； C. 127.6kPa。 19.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（）倍。 C A. 2； B. 8； C. 4。 20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。 C

01流体流动习题答案

第一章 流体流动习题解答 1. 某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa ，试计算设备内的绝对压强和表压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa 。 解：真空度＝大气压－绝压 3(98.713.3)10atm p p p Pa =-=-?绝压真空度 表压＝－真空度＝-13.3310Pa ? 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品，油面高于罐底 9.6 m ，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉? 解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ，则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强 9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=?=??-=(表压) 作用在孔盖外侧的是大气压a p ，故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ?= 作用在孔盖上的净压力为 2282575(0.76) 3.7644p p d N ππ =?=??=?410 每个螺钉能承受的最大力为： 62332.23100.014 4.96104F N π=???=?钉 螺钉的个数为433.7610/4.96107.58??=个 所需的螺钉数量最少为8个 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附p C D

图所示。测得R 1=400 mm ，R 2=50 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管和大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=50mm 。试求 A 、 B 两处的表压强。 解：U 管压差计连接管中是气体。若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水和水 银的密度，因为g Hg ρρ，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认 为A C p p ≈，B D p p ≈。 由静力学基本方程式知 232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+ 10009.810.05136009.810.05=??+?? 7161Pa =(表压) 417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+??=? 4. 本题附图为远距离制量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H =1 m ，U 管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820 kg/m 3。试求当压差计读数 R=68 m 时，相界面和油层的吹气管出口距 离h 。 解：如图，设水层吹气管出口处为a ， 煤油层吹气管出口处为b ，且煤油层吹气 管到液气界面的高度为H 1。则 1a p p = 2b p p = 1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表压) 1b p gH ρ=油(表压) H 1 压缩空气 p

第一章流体流动.doc

第一章 流体流动 主要内容：流体静力学及其应用；流体流动中的守衡原理；流体流动的内部结构；阻力损失； 流体输送管路的计算；流速、流量测量；非牛顿流体的流动。 重点内容：流体静力学基本方程及其应用；连续性方程，柏努利方程及其应用；管内流体流动助力；管路计算。 难点内容：机械能衡算式——柏努利方程；复杂管路的计算。 基本要求：熟练掌握机械能衡算式——柏努利方程， 课时安排：24 第一节 流体的重要性质--流体静力学 基本概念： 1．流体：具有流动性的液体和气体统称为流体。 2．连续性介质假定：流体是由连续的流体质点组成的。 3．流体静力学—研究流体处于静止平衡状态下的规律及其应用； 4．流体动力学—研究流体在流动状态下的规律及其应用。 5．不可压缩流体和可压缩流体 一、流体的密度： 单位体积流体的质量 ρ=m/V [kg/m 3 ] 重度—工程单位制中，表示密度的单位，其数值与密度相同。3 -?m kgf 比重—物料密度与纯水（227K ）密度之比，其数值的一千倍等于密度的数值。 比容——密度的倒数ρ 1 =v 。 1.纯流体的密度 液体的密度随压强变化小，但随温度稍有变化；气体的密度随压强、温度变化大。理想气体ρ（t 不太低，p 不太高的气体，可用理想气体状态方程） PV=nRT RT PM V m = = ρ 或004.22TP P T M ?=ρ 对t 低，p 高的气体，可用真实气体状态方程计算 2.混合流体的密度 （1）液体混合物的m ρ（1kg 基准） ∑ =i i m w ρρ1 (假设为理想溶液) ρi 液体混合物中各纯组分的密度。W i ：液体混合物中各组分的质量分率。

第一章流体流动习题

第一二章习题 一、选择题 1．如图示，某直管管路，阀门A、B全开时，截面1和截面2的测压管液面高为h1和h2,液体先后流经A、B阀， 若关小A阀，h1___↓____； h2____↓____, h1-h2____↓____; 若A阀不变，关小B阀，h1__↑_____； h2____↑____, h1-h2____↓____. 2．管路上装一阀门，减小开度，则流量流速___↓___；液体流经总阻力损失_____不变__；直管阻力___↓__，局部阻力___↑____。 3．水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将___↓____；管道总阻力损失__不变______；摩擦系数______不变___（如在阻力平方区）。 4．有一并联管路，如图所示，两段管路的流量、流速、管径、管长、流动阻力损失分别为V1 V2 u1 u2 d1 d2 L1 L2 hf1 hf2 ，及d1=2d2, L1=2L2,则 （1）hf1/ hf2=_____１___ (2)当两段管路中流动均为滞流时，V1/ V2=____８___； u1/ u2=___２____ (3)当两段管路中流动均为湍流时,并取相同的摩擦系数，V1/V2=_４____； u1/ u2=___１___ 5. 水在下图管道中流动,流量为42.4m3/h,A B两截面的内径分别为dA=50mm, dB=100mm,AB两截面的压强 计读数为pA= kPa, pB=60kPa,那么水流动的方向是由___Ａ___流向__Ｂ_______. 6. 敞口容器底部有一(出)进水管,如图,容器内水面保持恒定,管内水流动速度头为0.5m水柱, (1)对a,水由容器流入管内,则2点的表压p2= m水柱____ (2)对b,水由水管流入容器,则2点的表压p2=__1 m水柱______ 7. 在下面两种情况下,假如流体流量不变,而圆形直管如果直径减少1/2,则因直管阻力而引起的压强降为 原来的________ A 如两种情况都为层流 16倍 B 两种情况均在阻力平方区,且认为摩擦系数为常数. ３２倍 8. 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 ___１ ／２______. 9. 流体在一圆形直管中流动,平均流速0.5m/s,压降强为10Pa,Re为1000, 则管中心处点速度为____１ m/s____;若流速增到1 m/s,则压强降为___20______Pa.

(01)第一章 流体流动1化工原理答案

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，若气柜内的表压力为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%、C H 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%32C O t C O =??=?=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722C O t C O =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144C H t C H =??=?=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 33 122 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）设备内绝对压力 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（大

第1章流体流动和输送

第一章流体流动和输送 1-1 烟道气的组成约为N275%，CO215%，O25%，H2O5%（体积百分数）。试计算常压下400℃时该混合气体的密度。 解：M m=∑M i y i=0.75×28+0.15×44+0.05×32+0.05×18=30.1 ρm=pM m/RT=101.3×103×30.1/(8.314×103×673)=0.545kg/m3 1-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为0.095MPa和0.062MPa。现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为8.0kPa。问这一设备若置于成都和拉萨两地，表上读数分别应为多少？ 解：成都p R=95-8=87kPa（真空度） 拉萨p R=62-8=54kPa（真空度） 1-3 用如附图所示的U型管压差计测定吸附器内气体在A点处的压强以及通过吸附剂层的压强降。在某气速下测得R1为400mmHg，R2为90mmHg，R3为40mmH2O，试求上述值。 解：p B=R3ρH2O g+R2ρHg g=0.04×1000×9.81+0.09×13600×9.81=12399.8Pa（表）p A=p B+R1ρHg g=12399.8+0.4×13600×9.81=65766.2Pa（表） ?p=p A-p B=65766.2-12399.8=53366.4Pa 1-4 如附图所示，倾斜微压差计由直径为D的贮液器和直径为d的倾斜管组成。若被测流体密度为ρ0，空气密度为ρ，试导出用R1表示的压强差计算式。如倾角α为30o时，若要忽略贮液器内的液面高度h的变化，而测量误差又不得超过1%时，试确定D/d比值至少应为多少？

第一章.流体流动习题及答案

一、单选题 1．单位体积流体所具有的（ A ）称为流体的密度。 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（ B ）的流体。 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（ D ）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。 8．当被测流体的绝对压力（ A ）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。 9．（ A ）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。 10．被测流体的（ D ）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。 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；

第一章流体流动答案(可编辑修改word版)

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( )B 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( )C 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 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( )B 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0.06MPa，若当地大气压为0.1MPa，则该系统的真空度为( )C A. 0.1MPa B. 0.14MPa C. 0.04MPa D. 0.06MPa 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( )B 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．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（）C 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( )D A.乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯 10.所谓理想流体，指的是（）A 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( )。C 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：( )A (1)无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。

第一章流体流动习题测验

第一章 流体流动 静压强及其应用 1-1. 用习题1-1附图所示的U 形压差计测量管道A 点的压强，U 形压差计与管道的连接导管中充满水。指示剂为汞，读数R =120mm ，当地大气压p a 为101.3kPa ，试求：(1) A 点的绝对压强，Pa ；(2) A 点的表压，Pa 。 解：(1) ()R g gR p p Hg a A -++=2.1ρρ ()531028.112.02.181.9100012.081.913600103.101?=-??+??+?=A p kPa (2) 4 3 5 1067.2103.1011028.1?=?-?=表A p kPa 1-2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U 形压差计读数为R=130mm ，通气管距贮槽底面h=20cm ，贮槽直径为2m ，液体密度为980kg/m 3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？ 答：80.1980 13 .0136001=?== ρρR H m 14.34 214.342 2 ?==D S πm 2 28.6214.3=?=V m 3 储存量为：4.615498028.6=?kg=6.15t 1-3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m 3。液面距槽底9m ，槽底侧面有一直径为500mm 的人孔，其中心距槽底600mm ，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以N 表示；(2) 槽底面所受的压强是多少Pa ？ 解：(1) ()()421042.15.04 6.0981.9880?=?? -??=-==π ρA h H g pA F N (2) 4 4 1077.71042.1981.9880?=?=??==gH p ρPa 1-4. 附图为一油水分离器。油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。油由上部溢出，水由底部经一倒置的U 形管连续排出。该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。已知观察镜的中心离溢油口的垂直距离H s =500mm ，油的密度为780kg/m 3，水的密度为1000kg/m 3。今欲使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒置的U 形出口管顶部距分界面的垂直距离H 应为多少？ 因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。 解：gH gH s ρρ=油 3901000 500 780=?= H mm 1-5. 用习题1-5附图所示复式U 形压差计测定水管A 、B 两点的压差。指示液为汞，其间充满水。今测得h 1=1.20m ，h 2=0.3m ，h 3 =1.30m ，h 4 =0.25m ，试以Pa 为单位表示A 、B 两点的压差Δp 。 解：()21211h h g P gh P P i A -+=+=ρρ ()2112h h g gh P P i A --+=ρρ(1) ()()4342323h h g gh P h h g P P i B i -++=-+=ρρρ(2) (1)代入（2） ()()()43423211h h g gh P h h g h h g gh P i B i i A -++=-+--+ρρρρρ

第一章流体流动习题

第一章流体的流动与输送 一、选择题 1. 流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为。 A．约0.8/1 ； B．0.5 /1 ； C．2.0/1 ； D 1/0.8 2.容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度小于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 3．流体流过两个并联管路管1和2，两管内均呈滞流。两管的管长L1＝L2、管内径d1＝2d2，则体积流量Q2/Q1为( )。 A．1/2；B．1/4；C．1/8；D．1/16。 4．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。 A．层流流动；B．湍流流动；C．过渡型流动；D．静止状态。5．流体在圆直管内流动，充分湍流(阻力平方区)时，摩擦系数λ正比于( )。(G为质量流速) A．G2；B．G；C．G0；D．G-1。 6．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 7．水以2 m·s-1的流速在?35 mm×2.5 mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3 Pa·s，密度为1000 kg·m-3，其流动类型为( )。 A．层流；B．湍流；C．过渡流；D．无法确定。 8．离心泵原来输送水时的流量为q V，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量( )。 A．增大；B．减小；C．不变；D．无法确定。 9．装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100 kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为( )kPa。 A．150；B．50；C．75；D．25。 10．用某孔板流量计测量一流通管道中水的流量时，U形管液柱压差计的读数为100 mm(指示液为水银)，此时测得管中水的流量为72 m3·hr-1，当其它条件不变时，使管道中的流量减半，则此时U形管液柱压差计的读数为( )mm。 A．75；B．50；C．25；D．12.5。 11．在不同条件下测定直管湍流和完全湍流区的λ－Re关系数据，必须在( )时，数据点才会落在同一曲线上。 A．实验物料的物性ρ、μ完全相同；B．管壁相对粗糙度相等； C．管子的直径相等；D．管子的长度相等。 13．各种型号的离心泵特性曲线( )。

第1章 流体流动

第1章流体流动 一、思考题 1、粘性流体在流动过程中产生阻力的原因是什么？ 2、定态流体与非定态流体有何区别？ 3、机械能包括哪几项？有何特性？ 4、牛顿流体与非牛顿流体有何区别？ 5、何为相对粗糙度？它对层流阻力系数有何影响？ 6、边界层分离时为何有旋涡产生？ 7、气体、液体的粘度随温度如何变化？ 8、考察流体质点运动的方法有哪些？ 9、当量直径如何定义的？ 10、对牛顿型流体管中何处速度梯度最大，何处剪应力最小？ 11、λ随流速的增加而减小（阻力平方区近于常数）为什么能量损失反而增加？ 12、管内流体的流速大小与层流内层的薄厚有何关系？流体粘度的大小与层流内层的薄厚有何关系？ 13、流体在管内呈层流流动是，其λ与ε/d有何关系？λ与Re有何关系？关系如何？ 14、当流体处于阻力平方区时，λ与什么有关？ 15、流体进入管中作层流流动，经起始段长度后，速度分布呈什么形状，边界层厚度为何？ 16、局部阻力计算有几种方法？如何表示？ 17、那种流量计是恒压降、变截面的流量测量装置？ 18、那种流量计是变压降、恒截面的流量测量装置？ 19、流动型态有几种？各为何？流型判据是什么？各流型是如何判定的？ 20、对一三支并联管路，主管中的流量与支管中的流量有何关系？ 21、在工程单位制中，质量的单位是什么？ 22、湍流粘度μ‘是不是流体的物性？它与什么有关？ 23、层流时直管阻力损失如何计算？湍流直管阻力损失的经验式？ 24、水的经济流速是多少？一般气体的常用流速是多少？ 二、计算题 1.用习题1-1附图所示的U型压差计测量管路A点的压强，U型压差计与管 路的连接导管中充满水。指示剂为汞，读数R=120mm，当地大气压p a为101.3kPa。试求：（1）A点的绝对压强，Pa；（2）A点的表压，Pa。 [（1）p A（绝压）=1.28×105 Pa；（2）p A（表压）=2.66×104 Pa]

第一章流体流动答案

第一章 流体流动习题解答 1.解：（1） 1atm=101325 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 =4 61097.8)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4 1097.8?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=28.8422.4×273703×2200101.3=10.858 kg/m3 3.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， 101325pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H 所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp101325=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101325 Pa ，则高山顶处的压力为 p 山顶=101325×330763=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 。 4.解：根据流体静力学基本方程可导出 p 容器-p 大气=Rgρ水-ρ煤油 所以容器的压力为 p 容器=p 大气+Rgρ水-ρ煤油=101.3+8.31×9.81×（995-848）1000=113.3 kPa 5.解：6030sin 120sin '=?== αR R mm 以设备内液面为基准，根据流体静力学基本方程，得 8.101106081.98501013253001=???+=+=-gR p p ρkPa 6.解： （1）如图所示，取水平等压面1—1’， 2—2’， 3—3’与4—4’，选取水平管轴心水平面为位能基准面。根据流体静力学基本方程可知 pA=p1+ρgz1 同理，有 p1=p1'=P2+ρigR2 ，p2=p2'=P3-ρg （z2-z3） p3=p3'=p4+ρigR3 ，p4=p4'=pB-ρgz4 以上各式相加，得 PA-PB=ρigR2+R3-ρgz2-z1+z4-z3 因为 z2-z1=R2，z4-z3=R3 PA-PB=ρi -ρgR2+R3=13.6-1×9.81×0.37+0.28=80.34kPa 同理，有 PA-PB=ρi -ρgR1=ρi -ρgR2+R3 故单U 形压差的读数为 R1=R2+R3=0.37+0.28=0.65 m

第一章流体流动习题卡答案

第一章流体流动 第一章习题1： 某设备的真空表读数为500mmHg ，设备外环境大气压强为640mmHg ， 则它的绝对压强为_________Pa 。 该设备的绝对压强=640-500=140mmHg ＝140×133.32＝1.866×104Pa 。（2分） 第一章习题2： 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中心最大速度为平均速度的____________倍。此时摩擦系数λ与__________无关，只随__________加大而_______________。 抛物线，2，ε/d ，Re ，减小。（每个空1分，共5分）。 第一章习题3： 牛顿粘性定律表达式为___________________________，它只适用于_____________型流体。 τ＝μy ??μ 或τ＝μdy d μ（2分） 牛顿 （1分） （共3分） 第一章习题4： 内摩擦力是流体________________的表现，所以又称为___________力或者__________________力。

粘性， 粘滞，粘性摩擦（每空1分，共3分） 第一章习题5： 流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。 Re ，ε/d ，水平 （每空1分，共3分） 第一章习题6： 粘度的物理意义是____________________________________。 促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。（2分） 第一章习题7： 边长为a 的正方形管道，其当量直径de 为________________。 a a a r d H e =?==4442 （2分） 第一章习题8： 在定态流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。则细管内水的流速为粗管内流速的___________倍。 据=21u u (1 2d d )2＝（112d d ）2＝(2)2=4 (2分) 第一章习题9： 流体在圆管内流动时的摩擦阻力可分为__________________和_____________两种。局部阻力的计算方法有___________法和_________法。

第一章 流体流动答案

绪 论 【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。 解 水33kg/m kmol/m 1000 100018 = CO 2的摩尔分数 (4005) 89910100000518 -==?+ x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。 解 (1)甲醇的饱和蒸气压o A p .lg ..157499 7197362523886 =- +o A p .169=o A p kPa (2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (169) 0167101325 ==A y 质量分数 ...(.)016732 01810167321016729ω?==?+-?A 浓度 3..kmol/m .A A p c RT -===??3169 68210 8314298 质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=??=3368210320218 = 【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩液量。在全过程中，溶液中的NaOH 量保持一定。 解 电解液1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω=0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005200=kg 200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg ，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg

第一章流体流动试题集及参考答案

流体流动试题集及参考答案 一、填空题: 1、按照化工单元操作所遵循得基本规律得不同,可将单元操作分为 动量传递、热量传递、质量传递。 2、化工生产中,物料衡算得理论依据就是质量守恒定律, 热量衡算得理论基础就是能量守恒定律。 3、当地大气压为750mmHg时,测得某体系得表压为100mmHg,则该体系得绝 对压强850mmHg为真空度为-100mmHg、 4、液柱压力计量就是基于流体静力学原理得测压装置,用U形管压强计测压时, 当压强计一端与大气相通时,读数R表示得就是表压或真空度。 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就是 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 5、转子流量计得设计原理就是依据流动时在转子得上、下端产生了压强差。 6、静止液体中两处压力相等得条件就是连续、同一液体、同一水平面。 7、流体体积流量用Q=uS来计算;质量流量用G=Qρ来计算;而流体流速用 u=Q/S来计算。 8、当流体得体积流量一定时,流动截面扩大,则流速减少,动压头减少,静压头增加。 9、柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示得液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度降低;因为阻力损失增大, 10、理想流体就是指没有粘性或没有摩擦阻力而实际流体就是指具有粘性或有摩擦力。流体流动时产生摩擦阻力得根本原因就是流体具有粘性。

11、压头转换实验中,在一定流速下某测压管显示得液位高度为静压头值,流速再增大时,液位高度降低;因为阻力损失增大 12、P/(ρg)得物理意义就是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有得静压能,称为静压头。mu2/2得物理意义就是表示流动系统某截面处1kg流体具有得动能。 13、雷诺准数得表达式为Re=dｕρ/μ。当密度ρ＝1000kg/m粘度μ=1厘泊得水,在内径为d=100mm,以流速为1m、s在管中流动时,其雷诺准数等于10其流动类型为湍流 14、流体在圆直管内流动,当Re≥4000时得流型称为湍流, 其平均速度与最大流速得关系为Wm＝0.8Wｍａｘ Re≤2000得流型称为滞流,其平均速度为Wm＝0、5Wｍａｘ。 15、流体在圆管内作稳定连续流动时,当Re≤2000时为滞流流动,其摩擦系数λ=64/Re;当Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。流体沿壁面流动时,有显著速度梯度得区域称为流动边界层。在管内呈湍流时,摩擦系数λ与Re; ε/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流区,当ε/d为一常数时,其λ值为常数。 16、当密度ρ=1000kg/m,粘度=1(厘泊)得水,在内径为d=15mm,以流速为0、1 m/s在管内流动时,雷诺数等于1500,流动类型为层流。 17、当20℃得水(ρ=998、2kg/m,μ=1、005 厘泊)在内径为100mm得圆管内流动时,若流速为1、0 m、s时,其雷诺数Re为9、93×10,流动型态为湍流。 18、管出口得局部阻力系数等于1、0管入口得局部阻力系数等于0、5、 19、计算流体局部阻力损失得方法有当量长度法;阻力系数法;其相应得阻力损失