化工原理试题及答案--华东理工大学

一、填空（ 1 ） 定态 是指 全部过 程参 数。 流体的 连续 性假 定指（ 2）层流与湍流的本质区别在于。直管阻力损失体现在（ 3）液体的黏度随温度升高而常温下水的黏度pa。，气体的黏度随温度降低而? s，空气的黏度pa? s 。（ 4）水在管道中的常用经济流速范围是 m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是 m/s。（ 5）离心泵采用后弯叶片是因为，为防止，离心泵在启动时必须先灌泵。（6） ）当管径相同、喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数cv 比孔板流量计的孔流系数 co，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。（大、小）（7） ）如图所示系统，其大管内径为 d 1=45mm，液体在大管内流速为 0.5m/s ，小管内径为 d2=19mm， 从 1-1 到 2-2 截面的阻力损失为 15 j/kg, 则 2-2 截面处的流速为 m/s ，此值是根据方程而得。（ 8）操作中的离心泵，若将泵的出口阀关小，则泵的扬程，轴功率 ，泵入口处的真空度 。（变大，不变，变小）（ 9）离心泵的特性曲线通常包括曲线， 曲线和曲线。这些曲线表示在一定下，输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时， 先根据确定泵的类型， 然后根据具体管路对泵提出的和 要求确定泵的型号。（ 10）旋桨式搅拌器的特点是；涡轮式搅拌器的特点是。（11） ）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于，而小尺度的混合均匀主要来源于。强化液流湍动的措施有、和。（12） ）边界层是指 的区域。边界层分离的后果是。（13） ）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为 和 流体。流体、流体二、选择题 :（1） ）在高度湍流（阻力平方）区时，粗糙管的摩擦系数值。（a）与光滑管一样；（b）只取决于相对粗糙度（c）只取决于雷诺数；（d）与粗糙度无关；（2） ）如图所示，管中的水处于。（ a）静止；（ b）向上流动；（c）向下流动；（ d）不一定；2（3） ）当管路特性曲线表示为：h=a+bvq 时。(a) a只包括单位重量流体需增加的位能；(b) a包括单位重量流体需增加的位能与静压能；22(c) bq v 代表管路系统的局部阻力损失；(d) bq v 代表单位重量流体需增加的动能；（4） ）往复泵适用于。（a） ）大流量且流量要求特别均匀的场合；（b） ）流量较小，扬程较高的场合；（c） ）介质腐蚀性特别强的场合；（d） ）投资较小的场合；三、计算题3如图所示，水通过倾斜变径管段（a-b），已知 da=100mm，db=240mm，水流量为 2m/min ，在截面 a 与 b 处接一 u形压差计， 其读数为 r=20m，m指示剂为水银， a、b 两点间的垂直距离为h=0.3m。试求： a、b两点的压差为多少pa？ a、b管段的阻力损失为多少j/kg ？ 若将管路水平放置，流向与流量不变，定性回答压差计读数及a、b两点压强差如何变化？四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中，容器上方压力表读数为0.1013mpa（表），输水管路如图所示。管长为110m（包括所有局部阻力的当量长度），管内径均为 50mm，摩擦系数 为 0.02。泵的特性方程为： he = 23-1.43105qv2 (式中 qvm3/s, he-m)。试问：（1） ）管路的流量为多少m3/h？（2） ）泵的有效功率为多少kw ？（3） ）若关小出口阀门使流量减少10% ，则该流量下阀门额外损失的压头为多少j/n？五、如图所示，槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当a阀关闭时，测得r=600m，m h=1500mm。3（1） ）当 a 阀部分开启时，测得 r=400m，m h=1400mm，此时水管中的流量为多少 m/h? 已知=0.02 ，管子入口处 =0.5 。3（2） ）当 a 阀全部开启时， a阀的当量长度 le=15d ， =0.02 ，则水管中流量为多少 m/h? b 点压强应为多少 pa（表）？读数 r为多少？（ u形管测压计为等直径玻璃管，指示剂为汞）一、二、三章综合练习一、填空（1） ）定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指 _流体是由无数质点组成，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。（2） ）层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。（3） ）液体的黏度随温度升高而降低 ，气体的黏度随温度降低而降低。常温下水的黏度0.001 pa? s，空气的黏度1.81 10-5pa? s。（4） ）水在管道中的常用经济流速范围是_ 13m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是 1525m/s 。（5） ）离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失，提高泵效率，为防止气缚现象，离心泵在启动时必须先灌泵。（6） ）当管径相同、喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数 cv 比孔板流量计的孔流系数 co 大 ，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。（大、小）（7） ）如图所示系统，其大管内径为 d 1=45mm，液体在大管内流速为 0.5m/s ，小管内径为 d2=19mm， 从 1-1 到 2-2 截面的阻力损失为 15 j/kg, 则 2-2 截面处的流速为 2.8 m/s ，此值是根据 质量守恒 方程而得。（8） ）操作中的离心泵， 若将泵的出口阀关小， 则泵的扬程变大 ，轴功率变小，泵入口处的真空度变小。（变大，不变，变小）（9） ）离心泵的特性曲线通常包括hqv曲线， paqv曲线和qv 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。选用离心泵时，先根据液体性质和操作条件确定泵的类型， 然后根据具体管路对泵提出的流量和 扬程 要求确定泵的型号。（10） ）旋桨式搅拌器的特点是大流量、 低压头；涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。（11） ）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ，而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有 _提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。（12） ）边界层是指 流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。（13） ）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与du/dy有关。根据表现出的不同 力学特性，非牛顿流体可以分为塑性 流体、假塑性流体和 涨塑性 流体。二、选择题 :（1） ）在高度湍流（阻力平方）区时，粗糙管的摩擦系数值b。（a）与光滑管一样；（b）只取决于相对粗糙度（c）只取决于雷诺数；（d）与粗糙度无关；（2） ）如图所示，管中的水处于c。（ a）静止；（ b）向上流动；（c）向下流动；（ d）不一定；2（3） ）当管路特性曲线表示为：h=a+bvq 时b。(a) a只包括单位重量流体需增加的位能；(b) a包括单位重量流体需增加的位能与静压能；2(c) bq v 代表管路系统的局部阻力损失；2(d) bq v 代表单位重量流体需增加的动能；（4） ）往复泵适用于b。（a） ）大流量且流量要求特别均匀的场合；（b） ）流量较小，扬程较高的场合；（c） ）介质腐蚀性特别强的场合；（d） ）投资较小的场合；三、计算题3如图所示，水通过倾斜变径管段（a-b），已知 da=100mm，db=240mm，水流量为 2m/min ，在截面 a 与 b 处接一 u形压差计， 其读数为 r=20m，m指示剂为水银， a、b 两点间的垂直距离为h=0.3m。试求： a、b两点的压差为多少pa？ a、b管段的阻力损失为多少j/kg ？ 若将管路水平放置，流向与流量不变，定性回答压差计读数及a、b两点压强差如何变化？三、解答： pa-(pb+ gh)=r(i- )gpapbr(i) ggh0.02(136001000 )0.310009.815420 pa pap b，uaub， a 流向 b，upa12ghaa2pb12uhghbbf2u2 / 604.25m / s， u2 / 600.737 m / sa0.7850.12b0.7850.242hpapbf22ghu au b2542010000.39.814.2520.737 22=11.2j/kg因 r(i) gpapbhf22uaub2， r 与角度无关，与h 无关，水平放置后，压差计读数不变水平放置后， pa-pb= pa -pb- g，h四、带泵管路压差变小用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中，容器上方压力表读数为0.1013mpa（表），输水管路如图所示。管长为110m（包括所有局部阻力的当量长度），管内径均为 50mm，摩擦系数 为 0.02。泵的特性方程为： he = 23-1.43105qv2 (式中 qvm3/s, he-m)。试问：（1） ）管路的流量为多少m3/h？（2） ）泵的有效功率为多少kw ？（3） ）若关小出口阀门使流量减少10% ，则该流量下阀门额外损失的压头为多少j/n？四、解答：五、如图所示，槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当a阀关闭时，测得r=600m，m h=1500mm。3（1） ）当 a 阀部分开启时，测得 r=400m，m h=1400mm，此时水管中的流量为多少 m/h? 已知=0.02 ，管子入口处 =0.5 。3（2） ）当 a 阀全部开启时， a阀的当量长度 le=15d ， =0.02 ，则水管中流量为多少 m/h? b 点压强应为多少 pa（表）？读数 r为多少？（ u形管测压计为等直径玻璃管，指示剂为汞）五、解答：取 za=0，液槽液面高度为z 1，由静力学方程可得 (z 1+h) g=r汞 gr(i)gpapbabuuh22f2一、二、三章综合练习一、填空（1） ）定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指 _流体是由无数质点组成，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。（2） ）层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。（3） ）液体的黏度随温度升高而降低 ，气体的黏度随温度降低而降低。常温下水的黏度0.001 pa? s，空气的黏度1.81 10-5pa? s。（4） ）水在管道中的常用经济流速范围是_ 13m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是 1525m/s 。（5） ）离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失，提高泵效率 ，为防止气缚现象 ，离心泵在启动时必须先灌泵。（6） ）当管径相同、喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数 cv 比孔板流量计的孔流系数 co 大 ，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。（大、小）（7） ）如图所示系统，其大管内径为 d 1=45mm，液体在大管内流速为 0.5m/s ，小管内径为 d2=19mm， 从 1-1 到 2-2 截面的阻力损失为 15 j/kg, 则 2-2 截面处的流速为 2.8 m/s ，此值是根据 质量守恒 方程而得。（8） ）操作中的离心泵， 若将泵的出口阀关小， 则泵的扬程变大 ，轴功率变小，泵入口处的真空度变小。（变大，不变，变小）（9） ）离心泵的特性曲线通常包括hqv曲线， paqv曲线和qv 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。选用离 心泵时，先根据液体性质和操作条件确定泵的类型， 然后根据具体管路对泵提出的流量和 扬程 要求确定泵的型号。（10） ）旋桨式搅拌器的特点是大流量、 低压头；涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。（11） ）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于 总体流动 ，而小尺度的混合均匀主要来源于 强剪切或高度湍动 。强化液流湍动的措施有 _提高转速 、 加挡板 和 装导流筒 。（12） ）边界层是指 流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度 的区域。边界层分离的后果是 产生大量旋涡、造成较大能量损失 。（13） ）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与du/dy有关。根据表现出的不同 力学特性，非牛顿流体可以分为塑性 流体、假塑性流体和 涨塑性 流体。二、选择题 :（1） ）在高度湍流（阻力平方）区时，粗糙管的摩擦系数值b。（a）与光滑管一样；（b）只取决于相对粗糙度（c）只取决于雷诺数；（d）与粗糙度无关；（2） ）如图所示，管中的水处于c。（ a）静止；（ b）向上流动；（c）向下流动；（ d）不一定；2（3） ）当管路特性曲线表示为：h=a+bvq 时b。(a) a只包括单位重量流体需增加的位能；(b) a包括单位重量流体需增加的位能与静压能；2(c) bq v 代表管路系统的局部阻力损失；2(d) bq v 代表单位重量流体需增加的动能；（4） ）往复泵适用于b。（a） ）大流量且流量要求特别均匀的场合；（b） ）流量较小，扬程较高的场合；（c） ）介质腐蚀性特别强的场合；（d） ）投资较小的场合；三、计算题3如图所示，水通过倾斜变径管段（a-b），已知 da=100mm，db=240mm，水流量为 2m/min ，在截面 a 与 b 处接一 u形压差计， 其读数为 r=20m，m指示剂为水银， a、b 两点间的垂直距离为h=0.3m。试求： a、b两点的压差为多少pa？ a、b管段的阻力损失为多少j/kg ？ 若将管路水平放置，流向与流量不变，定性回答压差计读数及a、b两点压强差如何变化？三、解答： pa-(pb+ gh)=r(i- )gpapbr(i) ggh0.02(136001000 )0.310009.815420 pa pap b，uaub， a 流向 b，upa12ghaa2pb12uhghbbf2u2 / 604.25m / s， u2 / 600.737 m