化工原理流体流动练习题

精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 1 / 27 化工原理流体流动练习题 一、填空题： 1. 牛 顿 粘 性 定 律 用 内 摩 擦 力 的 表 达 式 为_. 用剪应力的表达式为 _. 答案： F=du/50 ,测得某体系的表压为50该体系的绝对压强为 _真空度为_答案： 00; . 计 算 流 体 局 部 阻 力 损 失 的 方 法有 :_,_,其相应的阻力损失计算公式为 _,_。答案：当量长度法 ; 阻力系数法 ; 2 ; ; 4. 理 想 流 体 是 指_ ；而实际流体是指_。 答案：没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩；具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗 能量。 _，其比例系数 的物理意义是 _。 答案： F/A du/在单位接触面积上，速度梯度为 1 时，流体层精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 2 / 27 间的内摩擦力。 6. 流体流动的型态用 _来判断，当 _时为湍流，当 _时为滞流，当 _时为过渡流。 答案：雷诺准数， 000 ， 000 ， 000 7. 化 工 生 产 中 ， 物 料 衡 算 的 理 论 依 据 是_ ， 热 量 衡 算 的 理 论 基 础 是_。 答案：质量守恒定律，能量守恒定律。 流动截面扩大 ,则流速_,动压头 _,静压头 _。答案：减少， 减少， 增加。 9. 流 体 的 粘 度 指_。粘度随温度变化而变化 ,液体的粘度随温度升高而 _；气体的粘度则随温度升高而 _。 答案：流体流动时 ,相邻流体层间 ,在单位接触面上 ,速度梯度为 1 时 ,所产生的内摩擦力 减少 增大 _原理的测压装置 ,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 表示的是 _或 _。答案：流体静力学；表压；真空度 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 3 / 27 是 _,_ ， _ ，_。 答案：处于稳定段， 连续， 垂直于 流体流动方向， 流体平行流动 e 值已知时 ,则流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数 =_, 在管内呈湍流时 ,摩擦系数 与_、 _有关。答案： 4/d 者是恒 _,变 _；后者是恒 _,变 _。答案：截面；压差；压差；截面 _,气体的粘度随温度的升高而 _。答案：减小；增大 其速度分布呈_型曲线 ,其管中心最大流速是平均流速的 _倍 ,摩擦系数 与 _。答案：抛物线； 倍； 64/_,牛顿粘性定律适用于 _ 型流体。 答案：=du/ 牛顿 管内平均流速是最大流速的_倍 ,湍流时 ,管内平均流速是最大流速的 _倍。答案： 品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 4 / 27 意两截面流速与管径的关系为 _，所以 ,流速随着 管径的减小而 _。答案： u1/u2=d2/大 可将单元操作分为 _、 _、 _。 答案 量传递、质量传递 动时 ,有显著速度梯度的区域称为_。答案： 其流速沿管长_,由于有摩擦阻力损失 ,静压强沿管长 _。答案：不变；降低 任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随 _。答案： 均不随时间变。 24. 离 心 泵 的 主 要 构 件 有 以 下 三 部分 :_,_,_. 答案：泵壳 ;叶轮 ;泵轴 25. 离 心 泵 的 主 要 参 数 有 : _,_,_流量 ;扬程 ;功率 ;效率 .：扬程流量曲线； 功精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 5 / 27 率流量曲线；效率流量曲线 _. 10m 和 _两条曲线的交点 . 答案：泵特性曲线 管路特性曲线 9. 泵 起 动 时 应 先 关 闭 出 口 开 关 ， 原 因 是_。 答案： 护电机，防止超负荷而受到损伤 ;同时也避免出口管线水力冲击。 _， _， _， _。 答案：离心式 ， 往复式 ， 旋转式 ， 流体作用式 心泵会发生 _现象。答案：气蚀 32. 离 心 泵 的 扬 程 含 义 是_。 答案： 泵内没有完全充满液体，离心泵就不能输送液体，这种现象称为 _。 答案：气缚 扬程 _，流量 _,轴功率 _，效率 _。答案： 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 6 / 27 越小； 越小； 越大； 越小 由 _、_、 _、 _四个阶级组成。 答案：吸气、 压缩、 排气、 膨胀 36. 采 用 多 级 压 缩 的 优 点 是 ：_。 答案：降低排气温度；减少功耗；提高气缸容积利用率；使压缩机的结构更为合理。 37. 离 心 泵 叶 轮 的 作 用 是_ ， 使 液 体 的_均得到提高。 答案：将原动机的机械能传给液体， 静压能和动能。 _泵相似，是靠往复运动的活塞使气缸的工作容积 _，从而进行_。答案：往复；增大或减少；吸气和排气， 二、选择题： 若为湍流时 ,平均流速与管中心的最大流速的关系为 A. 1/2. . 3/2案： B U 型管压力计测量的压强差 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 7 / 27 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 形管粗细无关答案： A 。 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. 流体湍动程度越小答案： B 求指示液 的密度差。 A. 大 B. 中等 C. 越小越好 D. 越大越好答案： C 一个工程大气压等于 54A. 0B. 0 C. 1 D. 1. 答案： B C 6. 转子流量计的主要特点是。 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。答案： C 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 A. . 000 4000 答案： B 具有的特点。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 8 / 27 A. 呈平缓的滞流 B. 呈匀速运动 C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等； D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化答案： D 对压间的关系是。 A. 表压绝对压 B. 表压大气压 C. 表压绝对压 +真空度答案： A A. 流动速度大于零 B. 管边不够光滑 C. 流体具有粘性答案： C 滞流内层的厚度随流速的增加而。 A. 变小 B. 变大 C. 不变答案： A =64/适用流型是。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流答案： A 形压差 计的灵敏度较高 ,应使指示液和被测流体的密度差。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好答案： B 即说明设备内的绝对压强。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压、答案： B 续的、同一液体中 ,处于同一水平面上各点的压强 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 9 / 27 A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等答案： A 阻力与流速的成比例 ,作完全湍流时 ,则阻力与流速的成比例。 A. 平方 B. 五次方 C. 一次方答案： C A 滞流内层的厚度随雷诺数 A. 增厚 B. 减薄 C. 不变答案： B 其阻力系数。 A. 变小 B. 变大 C. 不变答案： B 220. u/2的物理意义是表示流动系统某截面处流体具有的动能。 A. 1. 1N C. 1m 答案： A A. 遇到了障碍物； B. 与管壁产 生摩擦 C. 产生了内摩擦切向力答案： C A. 流动的速度 B. 液体对转子的浮力 C. 流动时在转子的上、下端产生了压强差。答案： C =64/适用于流体在管内作时应用。 A. 湍流 B. 滞流 C. 各种流动型态 D. 圆形 E. 非圆形答案： D B A. 恒截面、恒压差 B. 变截面、变压差 品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 10 / 27 恒压差答 案： C Q 线是在情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路一定答案： C A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变压出管路中阀门的开度 C. 安置回流支路，改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮 答案： B A. 实际的升扬高度 B. 泵的吸液高度 C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高 度 D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值答案： D 为 A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度答案： B A. 等温 B. 绝热 C. 多变答案： A A. 一定要充满 B. 无须充满 C. 充以适量的答案： B A. 增大位能 B. 增大扬 程 C. 增大流量答案： C 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 11 / 27 三、判断题： 其流速与管径的一次方成反比。 只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。 流体流经各截面处的体积流量相等。 大流体的流量，则雷诺准数减少。 由于有摩擦阻力损失 ,因此流 体的流速沿管长而逐渐变小。 单位时间通过任一截面的体积流量相等。 摩擦系数 只是 函数 ,而与管壁的粗糙度无关。 密度越大 ,粘度越小的流体越易形成湍流状态。 体的粘度越大 ,其流动性就越差。 其压头损失比精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 12 / 27 文氏流量计小得多。 各种形式的压头可以互相转，但 导管任一截面上的位压头、动压头与静压头之和为一常数。 可采用微差压强计。当其中的两指示液密度相差越大时 ,其灵敏度就越高。 雷诺 在近管壁处存在层流内层 ,其厚度随 增大而变薄。 体的粘度随温度的升高 而减小。 形管液柱压差计测量流体压强差时 ,测压管的管径大小和长短都会影响测量的准确性。 管的中心处速度最大 ,而管壁处速度为零。 流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。 当 定时 ,摩擦系数 随管子的相对粗糙度的增加而增大。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 13 / 27 ,又为静压头。 流体与壁面之间的摩擦引起的。 其它条件不变 ,仅流速增加一倍 ,则阻力损失增加一倍 液体流经各截面的质量流量相等；流经各截面处的体积流量也相等 无流动阻力产生。 直径小处 ,流速增大；其静压强也会升高。 于同一水平面上的、各点液体的静压强都相等。 当流体在管内流动达完全湍流时 , 与雷诺数的大小无关。 为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。 流量达到最大时，其扬程也最大；而流量为零时，其扬程亦等于零。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 14 / 27 功耗增大了。 功耗越少 。 气缚 ” 与 “ 气蚀 ” 现象，在本质是相同的。 四、问答题： 答案：流体连续稳定流动是指流体在流动时，流体质点连续的充满其所在空间，流体在任一截面上的流动的流速、压强和密度等物理量不随时间而变化。 体粘度对流体流动有什么影响？ 答案：流体的粘度是衡量流体粘性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为 1 时，内摩擦力大小。 流体的粘度愈大，所产生粘性也 愈大，液体阻力也愈大。 谓湍流流动？用什么量来区分它们？ 答案： 层流：流体质点沿管轴作平行直线运动，无返混，在管中的流速分布为抛物线，平均流速是最大流速的 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 15 / 27 倍。 湍流：流体质点有返混和径向流动，平均流速约为最大流速的 以 答案： 假定流体是由许多质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占有空间的连续的介质。，这一假定称为连续性假定。 5 流体流动的连续性方程的意义如何？ 答案： 流体流动的连续性方程是流体流动过程的基本规律，它是根据质量守恒定律建立起的，连续性方程可以解决流体的流速、管径的计算选择，及其控制。 答案：静止流体内部任一水平面上的压强与其位置及流体的密度有关，位置越低，压强越大； 静止液体内部压强随界面上的压强而变，表明液面上所受的压强能以同样大小传递到液体内部。 答案：当流 量一定时，流速大，管径小，投资费用小；但流速大，管内流体流动阻力增大， 输送流体所消耗的动力增加，操作费用则随之增大。反之，在相同条件选择小流速，动力消耗固然可以降低，但精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 16 / 27 管径增大后建设投资增加。 答案：离心泵先灌泵后启动，当叶轮高速旋转时，液体获得了动能并甩向叶轮外缘。由于叶 片间的流体通道截面和泵壳的蜗形流道截面都是逐渐扩大的，使流体在泵内的流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，而使流体压强逐渐增高，最后从压出口压出，与此同时，由于离 心力作用，叶轮中心的流体被甩向叶轮外缘，叶轮中心形成负压，使得流体不断被吸入。 答案：如果离心泵启动前未灌满液体，泵内有空气，由于空气的密度小，叶轮旋转产生的离 心力小，致使液体难以被吸入，此时叶轮虽在旋转，却不能输送液体并产生噪声。该现象为气缚。 化工原理习题：第一部分 流体流动 一、填空 果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 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/倍。 4曲线、 线，这些曲线表示在一定 转速下，输送某种特定的精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 17 / 27 液体时泵的性能。 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。 = ，其应用条件是 牛顿型流体层流流体。 况下，写出： 单 位 质 量 流 体 的 机 械 能 衡 算 式为 ? ?； 单 位 重 量 流 体 的 机 械 能 衡 算 式为 ? ?； 单 位 体 积 流 体 的 机 械 能 衡 算 式为 ? ?； 。 增加 ，水的粘度随温度升高而降低。 管径缩小的地方其静压能减小 。 子长、直径小的管段通过的流量 小 。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 18 / 27 10 在离心泵工作时，用于将动能转变为压能的部件是_泵壳 _。 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 。 离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。 14 雷 诺 准 数 的 表 达 式 为 _ Re=d /_ 。当密度 度 =1 厘泊的水 ,在内径为 d=100流速为 准数等于 _10_,其流动类型为 _湍流 _。 50 ,测得某体系的表压为100该体系的绝对压强为 _50_空度为 _入口的局部阻力系数等 于 流体由于流动而有摩擦阻力损失 ,流体的流速沿管长 _不变 _。 18. 当 已知时 ,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数 =_64/_, 在管内呈湍流时 ,摩擦系数 与精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 19 / 27 _ _、 _/d _ 有关。 ,其雷 ?） d 19. 牛顿粘性定律的表达式为 _=du/_,动力粘度 的 动粘度 的 当管道上的阀门开度减小后 ,水流量将 _减小_,摩擦系数 _增大 _,管道总阻力损失 _不变 _。 _。 地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为 04若在大气压为 04地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数为 04当于 的物理意义是表示流动系统某截面处单位 _重量 _流体所具有的静压能 ,称为_静压头 _。 在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头 ,当流速再增大时 ,液位高度 _降低 _,因为 _阻力损失增大 _, 经管路计算得 ,需泵提供的压头为 9m 水柱 ,输水量为 s,则泵的有效功率为精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 20 / 27 _1472w _. ?过滤量增大一倍，则过滤素缎为原来的 1/2，当过滤面积增大一倍，则过滤速度增大为原来的 倍。 饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍， 滤液量增加到原来的 倍，过滤面积增加一倍，滤液量增加到原来的 倍。 1?S ，不可压缩 ，阻力不计， ?e=，从而， ?d?V?滤方程为 V? 2 二、选择 1 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 ?A?流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 2 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生 ?A?。 A 气缚现象 B 汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 3 离心泵的调节阀开大时， B A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高 4 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，管道总阻力损精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 21 / 27 失 C。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 5 流体流动时的摩擦阻力损失 损失的是机械能中的 C 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能 6 在完全湍流时，粗糙管的摩擦系数 ?数值 C A 与光滑管一样 B 只取决于 决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关 7. 已知列管换热器外壳内径为 600内装有 269根 ?25换热管，每小时有 510 4溶液在管束外侧流过，溶液密度为 810kg/度为 0 3Pas ，则溶液在管束外流过时的流型为 A。 A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定 8. 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C。 A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度 C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大 9. 某液体在内径为 平均流速为 它以相同 的体积流量通过等长的内径 为 流体为层流，则压降 ?p 为原来的 C 倍。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 22 / 27 32 下列哪一条有错误？ A 泵的特性曲线方程不变 B 管路阻力系数上升 C 管路总阻力不变 D 压头上升 11. 在下面几种叶轮中， _ 开式叶轮 半开式叶轮 闭式叶轮 流体流动章节 1若将 90对密度为 油品与 60对 密度为 求混合油的密度。 解： ?m? 90?60 ?777 9060?830710 2试计算空气在 和 41的密度和重度，大气压力为 05 9 解： ?燃烧重油所得的燃料气，02， 76 8%求温度为 500 ，压力为 05，该混合气体的密度。 解： ?精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 23 / 27 4 ?2 ?8 ?8 ?1 ?O? 2 ?N? 2 ?2 ?m?m3 i 4烟道气的组成约为含 13 11 76 算 400 时常压烟道气的粘度。 解： ?yi? ?m? ? 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 24 / 27 0?6?441/2?0?6?181/2?0?6?281/2? 41/2?81/2?81/2 ?0?6液体混合物的组成为乙烷 40和丙烯 60，计算此液体混合物在 时的粘度。乙烷和丙烯在 时的粘度分别为 s 和 s 。 解： lg?m?i?0.4?.6?m? 6某流化床反应器上装有两个 U 形管压差