化工原理题库答案

1、化工原理题库第一章流体流动一、名词解释（每小题2分）31、法定计量单位：由国家以命令形式规定允许使用 的计量单位。62、稳定流动：流动系统中各截面上的流速、压强、 密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。63、不稳定流动：流动系统中各截面上的流速、 密度、 压强等随位置及时间而变。64、流动边界层：流体流过壁面时，如果流体润湿壁 面，则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界 层。35、边界层分离：流体在一定条件下脱离壁面的现象 叫边界层的分离。du66、速度梯度： 彳速度梯度，即在与流动方向垂直的y方向上流体速度的变化率。 du37、牛顿黏性定律：一 dy68、当量长度L：把流体流过某一管

2、件或阀门的局部i阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为le的直管阻力。所折算的直管长度称为该管件或阀门的 当量长度。69、因次分析法：用维数不多的无因次数群代替较多 的变量，对一个复杂的物理现象可简化实验工作，该 方法称为因次分析法。310、相对粗糙度：& /d相对粗糙度。611、黏性：运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的 特性。612、黏度：F = lyS,一比例系数，流体的黏 性愈大，其值愈大，所以称为粘滞系数或动力。黏度, 简称黏度。312、点速度：流通截面上某一点的速度，可直接测量 m/So313、绝压：以绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强。314、表压：表示被测流体的绝对压

3、强比大气压强高 出的数值，称为表压强。315、真空度：真空度等于大气压强减去绝对压强。:、单选择题（每小题2分）31、某物体的质量为1000kg,则其重量为 13A 1000 N9810 NC 9810 kgf D 1000/9.81 kgf32、4c水在SI制中密度为；重度为在工程单位制中密度为;重度为D； C； AA 1000kgf/m3C 102kgf s2/m41000kg/m3D 9810N/m363、如图所示，若液面恒定，忽略流动阻力损失，则放水管的出口速度U与有关。 AH、dD Pa E H、d、Pa附图34、用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图所示三种装置，两测压孔距离 h

4、相等，d1 = d2= d3,各管流速相等。其读数分别为 0, R2, R3。则。（流体皆为水，指示液皆为汞）。 DAR2V RiR3CRiR2R3Ri = R2 = R3附图LPr95、图示所表示的R值大小反映。 AA A、B两截面间压差值A-B截面间流动压降损失C A、B两截面间动压头变化D突然扩大或缩小流动损失ABA 1.5m1.0m37、如图所示，用U形压差计与管道A、两点相连。已知各图中管径、A、间的管长L及管道中流体流量均相同，管内流体均为 如C水，指示液均为汞，则ARi 虫2, Rl= R2= R4CRi= R2 R3 R4Ri= R2= R3= R4DRiR2R3 R466、一

5、敞口容器，底部有一出水管（如图不） 。容器 内水面保持恒定，管内水流动的速度头为 0.5m水柱。 水由容器流入管内，则2点的表压 p2=水柱。CC 0.75m D 0.5m68、如图表明，管中的水处于。 CA静止向上流动 C向下流动 D不一定01 1 2 k 器 f / c m239、层流与湍流的本质区别是：。 DA湍流流速 层流流速流道截面大的为湍流，截面小的为层流C流的雷诺数湍流的雷诺数D流无径向脉动，而湍流有径向脉动310、如图，若水槽液位不变，在阀门打开后，、点的流体总机械能的关系为A二二C ，二D不能肯定1311、一个工程大气压等于 Pa ;Kgf/cm2。一 一 5A 1.013

6、1059.81 104C 760D 35.6 E 0.33612、如图所示,连接A、两截面间的压差计的读数R表示了 6勺大小。CA、间的压头损失HFabA、间的压强差PA、间的压头损失及动压头差之和D A、间的动压头差（UA2Ub2）/2g313、转子流量计的主要特点是。（从流道截面 与压差改变考虑）。CA 恒截面、恒压差C恒流速、恒压差变截面、变压差D变流速、恒压差614、下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量 流经管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则：（1） U形压差计读数A Ri R2Rl=R2C Ri R2D不定（2）液体通过ab与cd段能量损失,hfab = hf

7、cdA615、有一并联管路，如图所示，两段管路的流量， 流速、管径、管长及流动阻力损失分别为 V1, U1, d1, L1,Ihf1 及 V2, U2,d2, L2,2hf2。若 d = 2d2,L1 = 如2,则：(1)力fl/ 如2 =E ； AC 1/2 D 1/4 E 1(2 )若两段管路中流体均作滞流流时，U1/U2 =A 24C 1/2 D 1/4C 1.0mD 0.75mA 2.0m1.5m317、孔板流量计的孔流系数A 总在增大先减小，当Re数增大到一定316、一敞口容器，底部有一进水管(如图示)。容器内 水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5m水柱。水由水管进入容器，则2点

8、的表压p2=水柱。Co,当Re数增大时,值时，Co保持为某定值C总是减小 D不能确定318、在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数入数值。 CA 与光滑管一样C只取决于相对粗糙度只取决于ReD与粗糙度无关319、如图，U形压差计测得。 AA A、间的阻力损失A、间的压强差C A、间的位头差加阻力损失D A、问位头差620、下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量 流经管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙 度相同，则：(1) ab与cd两段静压差。 CAPabPcdPab=PcdC APab APcdD 不定(2) Ri值表示。 CA ab段的压差值ab段位能变化C ab段流动能量

9、损失D ab段压差值及流动心匕目.十口 Z-P 目匕里预失a.b321、气体是 的流体A可移动可压C可流动D可测量322、在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的。 CA绝对压强表压强C静压强 D真空度ii323、以绝对零压作起点计算的压强，称为 AA绝对压强表压强C静压强 D真空度324、真空表上的读数表示被测流体的绝对压强_大气压强的读数。AA低于C高于D近似于325、绝对压强等于_与表压强之和。AA大气压强表压强C相对压强D绝对压强326、单位时间内流过管道任意截面的流体量称为A流速C流量D流函数37327、内流体在流动方向上所流过的距离称为流速A无限时间单位时间C长时间 D短时间

10、328、柏努利方程式中的 项表示单位质量流体所具有的位能。AA gzu22C P D We329、柏努利方程式中的hf项表示单位质量流体因克服流动阻力而的能量。DA增加C需求D损失330、流体在直管中流动，当 2000寸，流体 的流动类型属于层流。AA RePrC NuD Gr331、流体在管内作 流动时，其质点作不规则的杂乱运动A层流湍流 C过渡流 D漩涡流332、流体在圆管内_流动时，最大速度是平均速度的二倍。AA层流湍流C过渡流 D漩涡流333、对于,当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边A圆形管C矩形管D直管三、填空题（每小题2分）31、当计算流体由粗管进入细管的流动局部阻力时，其公

11、式中的流速应该用 管中的速度。流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区）其摩擦系数 入随Re和而变。细管；e/d32、牛顿黏性定律的数学表达式为 ,牛 顿黏性定律适用于型流体。t =ii du/d卢顿33、在毕托管中，测压孔正对水流方向的测压管液位 代表 流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表动静压头之和；静压头34、稳定流动中，点流速只与有关，而不稳定流动中，点流速除与位置有关外，还与 有关。 位置；时间65、列伯努利方程时选取的截面，期中的两个必须具备的条件是, 连续；垂直流动方向或流体流线平行36、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 倍；如果只将管径增加一

12、倍，流速不变，则阻力损失为原来的 倍。2; 1/467、下图表示流体在圆形直管进口段内流动时边界层 发展的情况，图中ab截面管中心a点的流速为5, b 点的流速为u,图示中所表示的符号意义是61 为, &2为为, Us表示 o滞流边界层厚度；湍流边界层厚度；滞流内层；38、在SI制中压强的因次为 :功率的因次为速度梯度。 MT -2L-1; MT -3L239、实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是流体具有黏性310、如图示并联管路,流体由高位槽经A、两路流出。当开大阀门A后，管路A中流速Ua,。点压强Po。增大；降低0B611、 流体流动的连续性方程是：L适用于园形直管内不 可压缩流体流

13、动的连续性方程是：_UlAl 1 = u2A2 2= 常数；Uldl2 = u2d22= 常数312、流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5m/s,压强降为10Pa, Re为1000,问管中心处点速度为 m/与若平均流速增加为1m/s,则压强降为 Pa。1m/s; 20Pa 613、LZB-40转子流量计其转子为不锈钢（比重:7.92）,刻度标值以水为基准，量程范围为0.25 2.5m3/h,若用此转子流量计来测量酒精 （比重：0.8）, 则酒精的实际流量值要比刻度值 ,测量酒精 时，此流量计的最大流量值为 O大；2.84 m3/h614、如图所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则

14、阀的局部阻力系数t与压差计读数 R的关系式为915、如附图所示，容器中盛有油（800kg/m3）。油 上界面a2以上是空气。U形管中指示液为水 （尸1000kg/m3）,ai,a2,a3在同水平面上，bi,b2 , b3 点也在同 高度上，hi=100mm, h2=200mm, 则各点的表压 Pai = , Pa2 = , Pbi = , Pb3 = ?（表压值以 mm水柱表示）Pa1 = 0; Pa2= 100mmH2O； Pb = 300mmH2O;Pb3=340mmH2O316、流体动力黏度（简称为黏度）u的SI单位为。运动黏度 y的SI单位为Pa s 或 N s/m2; m2/s617

15、、边长为0.4m的正方形通风管道，其润湿周边长 为,当量直径为。1.6m; 0.4m618、米糠油在管中作层流流动，若流量不变， 卬L 不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的319、流体机械能衡算式如衡算基准以 J/kg表示，则该方程可表示为 ,若用N/m2（N m/m3） 表 示 则 可 表 示为。（无外加机械能）P1u1P2u2*gz1- gz2vhf1P 222pZgPi一2Ui-2=z2g p2 -2- h hf?620、如图所示，液体在等径管中稳定流动，则阀的 局部阻力系数（与压差计读数R的关系式 为。321、层流时，管内平均流速是最大流速的 ; 湍流时，管内平均流速约是最大流速

16、的 。0.5; 0.8622、如图所示系统，其大管内径di = 45mm,液体在 管内流速为0.5m/s,小管内径d2 =19mm,从1.1到 2-2断面的阻力损失为15J/kg,则2-2断面处的流速为m/s,是根据 方程而得。2.8m/s;连续性323、空气在内径一定的圆管中稳定流动，若气体质 量流量一定，当气体温度升高时，Re值将下降324、的流体称为理想流体。无黏性325、某种油漆服从曷率方程i=10 (du/dy) -0.5, Pa。在剪切速率du/dy=1 1/s时的黏度为Pa.s;当du/dy=100 1/s时其黏度为 Pa忌10; 1326、并联管路的特点是： (1)并联各管段压

17、强降; (2)主管流量等于并联的各管段o相等；流量之和627、LZB-40转子流量计其转子为不锈钢(比重:7.92),刻度标值以水为基准，量程范围为0.25 2.5m3/h,若上述转子流量计改用形状完全相同的铅转子(比重：10.67)代替原不锈钢转子，测量的流体仍为水，则实际流量值要比刻度值，实际量程范围为 m5/h.o大；0.2952.95628、测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将。增加；不变629、已知搅拌器功率P是搅拌桨直径D、转速N、 流体密度p及黏度w的函数，即P=f （D, N, p, Q, 利用因次分析法处

18、理，最终所得准数关系式中共有个准数。 2330、 压强表上的读数表示被测流体的 比大气压强高出的数值，称为表压强。绝对压强四、问答题 （每小题 2 分）31、如何判断一流体的流动类型?答：Rej4000的 流动称为湍流流动。32、层流与湍流是如何定义的？答：Rew 2000勺流动称为层流流动，Re 4000的 流动称为湍流流动。63、简述层流与湍流的区别。答：流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作 有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。流 体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运 动，并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。64、什么是“当量直径” ？答：对非圆形截面的通道，可以找到一个与圆

19、形 管直径相当的“直径”来代替，此直径即称为“当量 直径”。35、当量直径是如何计算的？答：当量直径等于四倍的流通横截面积除以润湿 周边长。36、某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流 过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面 1-1的 压强、流速也相等。问：在三种情况中，下游截面2-2 的流速是否相等？答：三种情况中，下游截面2-2的流速相等。67、某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面 1-T的 压强、流速也相等。问：在三种情况中，下游截面2-2 的压强是否相等？如果不等，指出哪一种情况的数值 最大，哪一种情况的数值最小？其理由何在？答：三种

20、情况中，下游截面2-2的压强不相等， 其中（a）的压强最大，（c）的压强最小。这是因为（c）管上不仅有一个阀门消耗能量，且管子末端垂直 上升一段，又使得静压强降低。68、活塞在汽缸中以0.2m/s速度移动，见附图。活塞 与汽缸之间的油膜厚度为0.1mm,求油膜的速度梯度 是多少？答:dudy0.20.1 io3二 20006、漆刷以0.8m/s速度在平板表面移动，漆膜厚度为0.2mm,见附图。问漆膜中形成的速度梯度为多少？du答:dy0.80.2 10 3二 40009910、如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位 水槽相连接，在什么条件下，水由高位槽向低位槽流 动？为什么？巳 出答：p z

21、g P时，水向低位槽流动。3五、判断题(每小题1分)1、已知搅拌器功率P是搅拌桨直径D、转速N、流 体密度P及黏度U的函数，即P =(D, N, P, N)利用因次 分析法处理，最终所得准数关系式中共有 3个准数。()X2、某物体的质量为 1000kg,则其重量为 9810N 3、一敞口容器，底部有一出水管（如图示）。容器内水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5m水柱。水由容器流入管内，则 2点的表压P2=0.75m 水柱。4、层流与湍流的本质区别是湍流流速层流流速。（）X5、一个工程大气压等于 1.013 105 Pa。（） X6、孔板流量计的孔流系数 Co,当Re数增大时，其 值 先减小

22、，当Re数增大到一定值时，Co保持为某 定值。（），7、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。（），8、流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5m/s, Re为1000,问管中心处点速度为 1m/s, （）V9、边长为0.4m的正方形通风管道，当量直径为 0.6 （）x10、测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将增加。（）V六、计算题61、某牛顿型流体在圆、直、等径管内流动，在管截 面上的速度分布可表达为：v=20y-200y2,式中：y一截 面上任一点至管壁的径向距离，m； v该点的点流速， m/So试求：（1）管半径中点处的流

23、速；（2）管壁处 的剪应力。该流体的黏度为0.05 Pas。5分dv八 0dy解：（1）已知 v=20y-如0y2,dv=20 - 400y dy解得y=0.05m,即管半径R=0.05mR当 y 金=0.05/2=0.025m,V =20y 200y2=20m 0.025 200父(0.025)2=0.375 m/s3分(2)而 y =20(m/s)/mdv贝U 后壮 L y斗=095 20=1.0N/m22 分62、水在水平管内流动，截面1处管内径di为0.2m, 截面2处管内径4为0.1m。现测得水在某流量下截 面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由 1至2处的阻力损失，试

24、求水的流量m3/ho 10分+ U2 十u2_ _P2解:二 Z2gzi、Pi均按管中心线取值，因 4=0 U2=4u1P1_ _P2 =P P2U 1 =1512(u22 u12) (4U； - u12)22Pi - P2 _ 15u；h=g 2g =0.20Ui=0.511m/s4 分33二 2 二2mmvd； U0.2222 0.511= 0.0161m = 57.8m44ss2分63、水从喷嘴口 1-1截面垂直向上喷射至大气。设在 大气中流束截面保持圆形。已知喷嘴内直径di=25mm,现要求在高于喷嘴出口 5m处水流的直径d2为di的1.2倍，试计算出喷嘴口的水流速5。忽略阻力。5分解

25、：令高于喷嘴出口 5m处水流截面为22截面. q +1、 / ， c2一一. .一_.2.21 2 截 面间：pi=p2d2=1.2di ,uidi = u2d222d11u1, .1 U1 = U1 = o Zku2= vd2 J 1 11.2 J 1 1.44U1 u2u11 u1山d = -2- + zg 即=29.81 1 5田22即 21.4422 刀ui=13.76 m/s2 分64、某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽中，输液管规格为(j38X2.5mm,已知料液在管中的流速为 u m/s,系统 的Ihf=20.6u2/2 J/kg。因扩大生产，须

26、再建一套同样 的系统，所用输液管直径不变，而要求的输液量须增 加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统 增高多少？10分解：Ui 0u2pi=p2 于 是 gZi=gZ2+2hf2g(Zi-Z2)=如=20.6u24 分-，0.5.052g - - Z2= 2 9.81 6u= :20.6 J 120.6 J=2.39m/s2分u220.6(13 2.39)2Zi Z2+20.6 2g =5+2r9 82=15.14m增高为：Zi -Zi=15.14-11=4.14m2 分65、用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高如m,管路总长（

27、包括局部阻力）430m,进出口阻力不 计。管径为4108M 4mm,油的黏度为3430cP,密度为 960kg/m3,泵厂效率为50%,求泵的实际功率。10分m1.415s 2分338.4 103二20.12 960 36004Re 二du0.1 1.415 96039.63.43层流64Re =1.62列两截面柏方we = zg hfhf 20 9.81u = 0,l u2430 1.4252J1.626957.2d 20.12kgwe = 6957.2 20 9.81 二 eWsWe 7153 38.4 s e7153J ,八kg 4分103153KW解:du0.05 800 0.849=

28、 16980.5 360066、用离心泵经（j573.5mm的钢管，将敞口贮槽内 的有机溶液（密度为800kg/m3,黏度为20cP）输送 到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度 保持16m,见附图。已知钢管总长度（包括局部阻力 当量长度）为25m,反应器内的压力恒定为4kgf/cm2（表压），有机溶液输送量为6m3/h,泵的效率为60%, 试确定泵的轴功率。10分20 10层流6416980.849mWe i 16 9.81 e34 9.807 103800_26425 0.8492M1698 0.052=654.3 kg6二20.052 36004列两截面柏方We = Z2g +

29、： +工hf25 u20.05 21.454KWNe WW4 654.3 6 80038.4 1030.6 36002分67、40 c水由高位槽经异径收缩管向下流动， 40 c水 的密度为992kg/m3,饱和蒸汽压Pv=7.38kPa,当地大 气压为97kPa。现拟d0取135mm,试问：当不计阻 力损失，水在流经收缩管时会不会汽化？ 10分P a解：管子出口流速u= 2gh = J2 9.81 10=14.0 m/s2 分14.0 (0.15) 2 =uo (0.135) 2uo=17.28m/s2 分由水槽液面至收缩管处排伯努利方程：9.81 797 103 二 17.282992992

30、2p0=17.0103Pa4 分.P0pv,故收缩管处不会发生水汽化2分68、如图所示，水从槽底部沿内径为 100mm的管子流出，槽中水位稳定。阀门关闭时测得 R=50cm,h=1.8m。求：（1）阀门全开时的流量（2）阀门全开时处的表压（阀全开时Le/d=15,入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0,设摩擦系数烂0.018)15分解：阀关时：（Za+1.8） 1000=0.5 13600ZA=5m(1)阀全开：对A-A和C-C截面外侧列伯努利方程:gZAgZc2uchf392uA20,9.8150 0.018 -0.11 0.5152 uC取Zc=0(基准面),压;0p解出：u=3.0

31、2m/sV 0.12 3.02 3600= 85.44(2)对A-A到B-B截面列伯努利方程:2uPbgZAhf一 JLB-%2：9.81 5 =3.022 .2100050 0.0180.10.53.022245Pb=1.76 104N/m2 (表)2 分69、在图示装置中，水管直径为 57X3.mm。当阀 门全闭时，压力表读数为 0.3大气压，而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH?。，求水的流量为若干m3/h?10 分解：阀门全闭时，由 P2=pgH一 0.3 1.013 105 门.H 二二 3.1m1000 9.81即水槽液面距阀门

32、中心线的高度为 3.1 mo 2分阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-1,压力表处为下游截面2-2,管路中心线为基准水平面。在 两截面间列柏努利方程式r U：Plr U；pa1”乙dH=乙：+ d1 Zil if1.013105 Pa,2gPg 2gpggZi= H = 3.1 m , Z2 = 0, Pi = 0, P2 = 0.2 uiQ 2 hf/g = 0.5 mHO代入上式3.1二0.2 1.013 1052U20.51000 9.812 9.81解得 % = 3.24 m/s610、如图示常温水由高位槽以 1.5m/s流速流向低位 槽，管路中装有孔板流量计和一个截止阀，已知管道 为

33、(1)57M 3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时 的局部阻力系数。为7.5。设系统为稳定湍流，管路摩 擦系数人为0.026。求：(1)管路中的质量流量及两槽液面的位差4 Z;(2)阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数 R2。若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系 统仍为稳定湍流，近似不变。问：(3)截止阀的阻力系数。变为多少？(4)阀门前的压强Pa如何变化？为什么？如分2解：(1)2 , 二 一 2 _ Kg _ T d2u 0.052 1.5 1000 - 2.945- - 10.644S h1-1.2-2截面列伯努利方程Zg 二

34、hfr 1 c “cZg = - 0.026g60十0.057.5湾4.438m27.52(2)阀前后:1.52Q7.5 一 1000= 8.438 103Pa2P = ( i )gR 即 8.438 103= (13.6 1) 103 9.81R2 R2 = 0.06826 m=6mm5 分 1-1.2-2截面列伯努利方程当 u = 0.8u = 0.8 1.5 = 1.2 m/s Zg = hf =八一+ -I d2g 4.43829.81 4.4381.22600.02629.35 公0.055 刀(4)因高位槽水位不变，流量减小，阀前管路阻力减小，必引起a点压强Pa增大。611、水塔供

35、水系统如附图所示。管路总长 50m (不 包括局部阻力当量长度)，水塔内水位高9.8m,管内 径d=45mm,现测得流量V为12m3/h,摩擦系数 人可 按0.02计，试计算所有局部阻力当量管长 Le之值。10分解：1-1.2-2截面列伯努利方程12u 二二 23600 0.04524l le u2 d 22 u +22l le U2d 2_50 L 2.129.81 9.8=0.02 e 0.045 22.12le2 9.81 9.82.120.045-50= 45.85m0 0.02612、有一内径d=50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板内孔直径d=25mm, U形压差计的指示液

36、为汞,孔流系数Co=0.62o当需测的最大水流量为18m3/h,问：U形压差计最大读数R max为多少?；2gR 一：解：Vs = Au。= AAq-i|2gR，期中 u。=Co：183600n0.0252429.81R(1360Q - 1000)0.62 Ji100018 42 一 _0.025 父 0.62 父 3600 2 9.81 12.6RR= 1.092 m613、密度为103kg/m3、黏度为1cP的水，以10m3/h的流量在 帕1小mm的水平光滑管内流过。在管内某处Pi=1.5at （表压），若局部阻力不计，问距该处100m下游处6为多少Pa?（Re=3000 1M05 ,九二

37、0.3164/Re0.25 )10分解:1010m:= :=1.75一22S3600 d36000.045s44Re =du0.045 1.75 100010一3=787500.3164187500.250.0191分4749列两面的柏方旦二号h二2 fd 2l u224100 1.7541.5 9.807 10 -0.0191000 = 8.3 10 Pa0.045 2（表）2分914、内截面为1000mm738=3080J/s=3.08kw2 分泵的轴功率：P 二 Pe /3.08/0.6= 5.13kW916、某液体密度为800 kg/m3,黏度为73cP,在连接两常压容器间的光滑管中流

38、动，管径300mm,总长为50m （包括全部局部阻力当量长度），两容器液面差为 3.2m （如图示）。求：（1）管内流量为多少？（2）若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使 流量减为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？按 该管折算的当量长度又是多少？层流：入=64/Re湍流入=0.316/R（0.2515 分解：（1）在1-1, 2-2两截面间列柏努力方程,U1=U2=0, p1=p2=0, We=02 l ugzl =h2 二-0.316由 一D 0.25 Re ,得 u=3.513m/sduRe 一 丁代入上式验证 Re=0.3 X3.513 洛00/0.073=115504000 假设正

39、确，V=A u=893.95m3/h（2）流量减半，流速减半，即2分 u=1.7565m/sRe=5775符合伯拉修斯式gzi0.316 l-r +-列1-1, 2-2问柏努力方程= 14.30.316Re0.25leRe0.25 = 118.2m0.316917、右图，有一直径为 38 X 2.5mm长为30m的水平直管段AB,在其中装有孔径为16.4mm的标准孔 板流量计来测量流量，流量系数Co为0.63,流体流经 孔板的永久压降（局部损失）为6X104Pa, ab段摩擦系数入取为0.022,试计算：（1）流体流经AB段的压力 差；（2）若泵的轴功率为800W,效率为62%,求A管段消耗的

40、功率为泵的有效功率的百分率，已知：操作条件下液体密度为870kg/m3, U管指示液为汞，其密度为 13600kg/m3。15分111解:2Rg ：Vf工乞MseQ 2= 0.6316.4 10“4= 1.75 10m3/s2 0.6 9.81 13600-870870u =二4(1)由 A、两点列柏努力方程Za 艮+ he = Zbg 2gPBUB r 2ghfVff=2.05m/s 0.0332l ?u2Pa-Pb =d 2= 9.66 104PaPfZ Za = Zb，Ua = UB,he = 030人 2.052/= 0.022 30 10 3 870 26 104332 Ne= N轴

41、” =800M 62%= 496W段消耗的功率:N = msWe =Vf P 芋=1.75父 104M 9.66M04 = 169.05W4 分N 169.05100% = 34.1% Q 公她Ne 4963刀e618、一敞口高位水槽 A中水流经一喉径为14mm的文丘里管，将浓碱液槽中的碱液（密谋为1400 kgQ）抽吸入管内混合成稀碱液送入 C槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为 帕7Mmm,自A至文丘里喉 部M处管路总长（包括所有局部阻力损失的当量长度 在内）为20m,摩擦系数可取0.025。（1）当水流量为8m3/h时，试计算文丘里喉部 M处 的真空度为多少mmHg;（2）判断槽的浓碱

42、液能否被抽吸入文丘里内（说明 判断依据）。如果能被吸入，吸入量的大小与哪些因 素有关？15分解：主管道2u = Vs/A = (8/3600)/(二 /4) 0.0512 = 1.09m/s(1)文丘里喉部M处u2 = Vs/A2 = (8/3600)/(冗 /4尸 0.0142 = 14.4m/s 3分在高位水If上面与M处界面间的列柏努利方程得：-_2_2_P2/ g =(Z1 - Z2)-(U2 /2g)- (1/d)(u /2g)=8- 14.42/2g - 0.025(20/0.051) (1.092/2g)=-3.16mH2O = 232mmHg(真空度)(2) h 碱 p碱=水

43、h 水 h 水=1.5 400/1000 =2.1 m H2O (3.6m h2。)故浓碱液能被吸入管内。槽液面与M处水平截面间的列柏努利方程得：Pa/(、g)= h u 2/(2g) P2/( g) hf 吸(Pa- P2)/( g)= h u 2/(2g) hf吸可见吸入量的大小不仅与 M处的真空度、槽液面与M处的位差有关，而且与吸入管的管路情况（管径、管长、粗糙度等）有关 第二章流体输送机械3、名词解释（每题2分）1、泵流量：泵单位时间输送液体体积量。2、压头：流体输送设备为单位重量流体所提供的能 量。3、效率：有效功率与轴功率的比值。4、轴功率：电机为泵轴所提供的功率。5、理论压头：具有无限多叶片的离心泵为单位重量 理想流体所提供的能量。6、气缚现象：因为泵中存在气体而导致吸不上液体 的现象。7、离心泵特性曲线：在一定转速下，离心泵主要性 能参数与流量关系的曲线。8、最佳工作点：效率最高时所对应的工作点。9、气蚀现象：泵入口的压力低于所输送液体同温度 的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体。10、安装高度：泵正常工作时，泵入口到液面的垂直 距离。11、允许吸上真空度：泵吸入口允许的最低真空度。12、气蚀余量：泵入口的动压头和静压头高于液体饱 和蒸汽压头的数值。13、泵的工作点：管路特性曲线与泵的特性曲线的交 点