化工基础练习1.doc

2011-2012学年二学期化工基础练习1一、填空 1 在体积流量相同的条件下，细管和粗管中流动物性相同的流体，先到达湍流型态的是 管。2 流体在25 mm2.5 mm、及57 mm3.5 mm组成的套管换热器环隙中流动，其当量直径为 。3 当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 现象。4 在圆形直管中流动的流体，流动型态分为 和 。其中判断流体流动型态的特征数是 。5 下列各种不同压力计测得的测定值，可按其压强从小到大的顺序排列如下：( )( )( )2000； B、 Re 2300； C、2000 Re 4000。12 流体流经离心泵后，被增加的能量主要显示在泵出口处的（ ）A、静压能增高； B、位能增高；C、热能增加； D、动能增高。13 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）A、流动速度较大； B、流过的距离较长；C、流体具有粘性； D、管子直径较小。14 水从高位槽中流出时，则（ ）A、水的静压能转变为动能；B、水的位能转变为动能；C、除水的静压能转变为动能外，由于位能的减少，水的内能略有下降；D、除水的位能转变为动能外，由于静压能的减少，水的内能略有下降；15 流体在一根水平直管中流动，自A截面流至B截面后，流体因摩擦阻力而消耗的能量为50 Jkg-1。这一摩擦损失主要表现为B截面处的单位质量流体（ ）A、动能的减少； B、热能的减少； C、压强能的减少； D、上述三者之和。16 当流体在圆管内流动时，使流体的流速在圆管内分布不均匀的原因是由于（ ）A、管壁存在摩擦力； B、流体的静压力；C、流体存在粘滞力； D、流体所受到的重力。四、计算问答 1 水槽液面至出水口垂直距离保持8.2 m，导管管径为119 mm4.5 mm，阻力造成压头损失为7.5 m（水柱），试求管中水的体积流量。2 轻柴油以4000 kgh-1的流量在48 mm3.5 mm的钢管内流动，试判断柴油的流动型态。轻柴油的密度为868 kgm-3，粘度为3.510-3 Pas。3 用钢管输送质量分数为98%的硫酸，要求输送的体积流量为2.0 m3h-1,已查得98%硫酸的密度为1.84103 kgm-3，粘度为2.510-2 Pas，管道的内径为25 mm。求流动流体的雷诺数。若流量增大一倍时，而欲使流动过程的雷诺数保持不变，则应使用多大直径的管道进行硫酸的输送？4 如图，用泵将15 的水从水池送至一敞口储槽中。储槽水面与水池液面相距10 m，水面高度均保持不变。输水管内径为68 mm，管道阻力造成的总能量损失为20 Jkg-1，试问泵需给每千克的水提供多少能量？5 20 的水以3.6 m3h-1的流量流经一根长10 m，内径为20 mm的圆管。求：所产生的压降。（水的密度可取1000 kgm-3，粘度1.010-3 Pas。当Re4000时，摩擦系数=0.184 Re-0.2）6 如图所示为A，B，C三个容器。容器上方分别装有测压管或压力计，试由仪表读数计算出三个容器中pA，pB，pC的绝对压强（当时大气压强为0.091 MPa）。7 20的水（密度为1000 kgm-3，粘度为1.00510-3 Pas）流经内径为20 mm的管子，问当管中流型为层流时，水的最大流速为多少？若管中流过的是20 的空气（密度为1.205 kgm-3，粘度为18.110-6 Pas），则空气的最大流速为多少？化工基础练习1答案一、填空1细225 mm3汽蚀4层流；湍流；雷诺数Re5A、 B、 D、 4000 轻柴油的流动型态为湍流。3u1=1.132 ms-1 Re=2084如流量增加一倍，则 qV,2=2qV,1Re数保持不变，则=由此可得：d1u1= d2u2即d1=d2d2=2d1=225=50 mm。4取水池液面为11截面，贮槽水面为22截面，并以截面11为基准水平面。在截面11和22间列伯努利方程：gZ1+e= gZ2+式中：Z1=0，Z2=10 mp1= p2=0(表压)u1= u20=20 Jkg-1则泵所提供的能量为：e= gZ2+=9.8110+20=98.1+20=1.2102 Jkg-15u=3.18 ms-1Re=6.37104 流体流型为湍流=0.184(6.37104)-0.2=51.1 Jkg-1p=51.11000=51.1 kPa6P0=0.091 MPa=9.1104 PapA=9.1104+6.0104=1.5105 Pa(绝压)pB=9.1104+1.01105=1.5105 Pa(绝