“化工原理”第1章,第二章复习题

1、“化工原理”第一章复习题及参考答案(化0703班、0704班，2009-9-1)一、填空题：1.（3分）雷诺准数的表达式为_。当密度1000kg/m3,粘度=1厘泊的水,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_,其流动类型为_.（ Re=d/ ; 105； 湍流）2.（2分）某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_.（ 1m/s）3.（2分）牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_. 用剪应力的表达式为_.（ F'=Adu/dy; =du/dy）4.（2分）当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mm

2、Hg,则该体系的绝对压强为_mmHg,真空度为_mmHg. （ 850; -100）5.（2分） 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为_.平均流速为_.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.（4分） 当20的水(=998.2kg/m3,=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为_,直管摩擦阻力系数为_.(9.93×104; 0.0178)7.（2分）某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为_.( 24mm)8.（3分）测量流体

3、流量的流量计主要有如下四种: _ _,_,_ , _,测量管内流体点的速度,则用_. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计 ;皮托管)9.（2分）测量流体压强的仪器主要有如下两种: _,_.( U管压差计;弹簧压力计)10.（4分）计算管道流体局部阻力的方法有: _,_,其相应的阻力计算公式为_,_,( 当量长度法; 阻力系数法; hf =(le/d)(u2/2g); hf=(u2/2g) )11.（3分） 题号1038 第1章 知识点 400 难度 容易 在流体阻力计算中,当量长度的定义是_. (能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。) 12.（2分）

4、管出口的局部阻力系数等于_,管入口的局部阻力系数等于_.( 1.0; 0.5)13.（3分）理想流体是指_；而实际流体是指。(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。)14.（3分）流体体积流量用来计算；质量流量用来计算；而流体流速用来计算。(Vsu.A msu.A. uVs /A)15.（3分）流体在园直管内流动，当Re4000时的流型称为，其平均速度与最大流速的关系为，而Re2000的流型称为，其平均速度为。 ( 湍流， um0.8umax， 滞流， um0.5 umax。)16.（3分）流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速,动压头,静

5、压头。(填增加,减少,不变）( 减少,减少,增加。)17.（2分） 当量直径的定义是de,在套管环间流动的流体,外管的内径是d1,内管的外径是d2,则当量直径de。( de4×流通截面积/浸润周边; ded1d2)18. 流体的粘度指_。粘度值随温度变化而变化,对于液体，温度升高，粘度_；对于气体，温度升高，粘度_。 ( 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)19.(2分）米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_倍。(2倍)20.（3分）柏努利方程如衡算基准以J/kg表示,柏努利方程可表示为

6、_, 若用J/m3表示则可表示为_。( gZ1+P1/+u12/2= gZ2+P2/+u22/2+Wf; gZ1+P1+ u12/2×=gZ2+P2+ u22/2×+Wfg)21. .(2分）孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒_,变_；后者是恒_,变_。( 截面；压差；压差；截面)22.（2分）在测速管中,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_。( 冲压头；静压头)23.（3分）某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_型曲线,其管中心最大流速为平均流速的_倍,摩擦系数与Re的关系为_。(抛物线；;2倍; 64/Re

7、)24.（3分）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_,摩擦系数_,管道总阻力损失_。(减小;增大;不变)25.（2分）流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有_。(粘性)26.（2分）液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长_,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_。(不变;降低)27.（4分）流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的_。( 1/16)28（4分）液体在园管内作稳定连续滞流流动时,其摩擦阻力损失与管内径的_次方成反比。( 2)29.（2分）水塔内的水能通过管路引至各车间使用,这是因为

8、水塔内的水具有_。 （高位压头）30.（4分）流体在园管内流动时,由于流体具有粘性,使得_处速度为零,管的_处速度最大。（ 管壁；中心）31.（4分）测量流体的流量一般可采用_等流量计。测量管内流体点速度,则用_。（孔板；文丘里；转子；皮托管。）32.（3分）在输送液体的管路中,要使P1-P2= Pf的条件_。 （ 管径相等，处于同一水平面，无外加能量。）33.（2分）圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m m3/s,质量流量为_,平均流速为_。( 22kg/s;2.8m/s)二、选择题1.（2分）一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体

9、系与大气压是（ ） 关系(答案A) A. 体系大气压 B. 体系大气压 C. 体系大气压2.（3分） 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( )（答案 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3.（2分）层流与湍流的本质区别是：( )。（*答案* 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.（2分）在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管

10、,若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（ ）倍。 *答案* （*答案* C） A. 2 B. 8 C. 45.（2分）柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明,若忽略A,B间的阻力损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（ ）（*答案*A） A. a位置 B. c位置 C. b位置6.（2分）流体在管路中作稳态流动时,具有（ ）特点.( D) 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7.（2分）园管的摩擦系数=64/Re公式的适用范围是（ ）。（*答案* A） A. 滞流 B. 过渡

11、流 C. 湍流8.（4分）流体在园管内作滞流流动时,阻力与流速的（ ）成比例,作完全湍流时,则呈（ ）成比例。（*答案*C；A) A. 平方 B. 五次方 C. 一次方9.（2分） 稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ ）。（*答案* A） A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变、不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变10.（4分）如图所示,当阀门关闭时,E、F、G的压强关系为：PE（ ）PG（ ）PF. 当阀门打开后： PE（ ）PG（ ）PF(*答案* A; A; C; C) A. 等于 B. 小于 C. 大于三、判断题：1.（

12、2分）流体在园管内作稳定流动时,其流速与管径的一次方成反比。（ ） (*答案* ×)2.（2分）当输送流体的管径一定时，增大流体的流量，雷诺准数减少。（ ）(*答案*×)3.（2分）牛顿粘性定律是：流体的粘度越大,其流动性就越差。( ) (*答案* ×)4.（2分）流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。 （ ）(*答案* )5.（2分）当量直径即可用来计算非园形管的雷诺数（ ）；也可用来计算流体在非园形管内的流速。（ ）(*答案* ;×)6.（2分）流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（ ）(*答

13、案* )7.（2分）流体在园形管道中流动时,管壁处的流速为中心处流速的0.5倍。（ ）(*答案*×)8.（2分）液体在园形管中作滞流流动时,其它条件不变,而流速增加一倍,则阻力损失增加一倍（ ）(*答案* )9（2分）转子流量计可用来测量高压蒸汽（ ）和腐蚀性流体（ ）的流量。(× ; )10（2分） 题号1288 第1章 知识点 100 难度 容易在静止的处于同一水平面上的各点的液体的静压强都相等。（ ）实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,与雷诺数的大小无关。（ ）(*答案* × ; )四、问答题1.（8分）什么是流体连续稳定流动？流体流动的连续性方程的意义

14、如何？ *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。 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。2.（8分） Z1p1/Z2p2/（1），ah（2）；这两个静力学方程式说明些什么？ *答案* (1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点，深度相同，它的压强亦相等； (2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数，距离液面越深，则压强越大，当液面压强变化，必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。3.（6分）如图

15、,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？ *答案* pa /+Zg=p2/+hf ；当(pa /+Zg)>p2/时, 由1流向2,当(pa /+Zg)< p2/时, 由2流向1。4.（10分） 用如图所示的实验装置得实验记录如下表所示：皮托管编号1234管内直径mm12.7211212皮托管测压孔高度mm72727221关闭阀A，玻管水柱高度mm472472472472全开阀A 皮托管测压孔柱高度mm(平行水流方向)435.5407.5405.1376.5全开阀A 皮托管测压孔柱高度mm(正对水流方向)389.5401.8347

16、.6322根据以上实验数据，回答下列问题：(1)、第4点的位压头，静压头和动压头各为多少mmH2O？(2)、水由第2点处流到3点处的阻力损失压头为多少mmH2O？(3)、第1点的速度为多少m/s? *答案* (1) Z4=21(mmH2O ) , P4/(g)=H4-Z4=322-21=301(mm H2O)； h动4=u42/(2g)=376.5-322=54.5(H2O)(2) hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mm H2O)(3) u12/(2g)=435.5-389.5=46(mmH2O)； u1=0.95m/s五、计算题1.（12分） 水塔供水系统，管路总长Lm(包括局

17、部阻力在内当量长度), 1-1'到2-2'的高度H (m),规定供水量V m3/h。当忽略管出口局部阻力损失时，试导出管道最小直径dmin的计算式。若L=150m，H=10m, V=10 m3/h, =0.023，求dmin *答案* 在1-1与2-2间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+Wf(Z1-Z2)+(p1-p2)/g=Wf =(L/d)u22/2g； 由 (p1-p2)=0 (Z1-Z2)=HH=(L/d)u22/2g 而u2=Vh /3600(d2/4)代入上式 H=(8Vh L/3600gd2)=

18、> d2=(8LVh /3600gH)d=(8LVh/3600gH)0.5代入数据：d=0.023×(8×150×10/3600××9.81×10) =0.0466m=46.6mm2.（12分） 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B中,输液管为38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m/s,系统的Wf=20.6u2/2 J/kg,因扩大生产，须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? *答案* 低液

19、面2-2为基准，在1-1与2-2间列柏努力方程： gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+Wfu10u2; p1=p2 于是gZ1=gZ2+Wf g(Z1-Z2)=Wf =20.6 u2/2 u=2g(Z1-Z2)/20.60.5 =(2×9.81×6/20.6)0.5=2.39m/s Z1=Z2+20.6u2/2g =5+20.6(1.3×2.39)2/(2×9.81) =15.14m 增高为：Z1-Z1=15.14-11=4.14m3.（15分）如图所示的管路系统中，有一直径为38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB,

20、 并装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数 Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.5×104N/m2，AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算: 液体流经AB管段的压强差； 若泵的轴功率为500W，效率为60%，则AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。 *答案* 在A-B之间列柏方程(管中心线为基准面)：gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+WfpA-p2=Wf=Lu2/2d+p孔u0=C0 2gR(2-)/ =0.632×9.81×0.6(13600-867)/867 =8.284m/su=(16.4/33)2

21、×8.284=2.046 m/spA -pB=0.024×(30/0.033)×(2.0462/2)×867+3.5×104 =74590 N/m2Ne=We .Ws=(74590/867)(/4)d2u =86(0.785×0.0332×2.046×867)=130w有效功率百分数=130/(500×0.6)×100%=43.3%4.（18分）如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U管压差计，测压点与

22、管路出口端之间距离为20m。 1当闸阀关闭时测得R600mm，h1500mm；当闸阀部分开启时， 测得R400mm，h1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。2当阀全开时（取闸阀全开le/d15， 0.0 18），测压点B处的静压强为若干N/m2（表压）。 *答案* （1）当闸阀全关时，根据静力学关系： （Zh）R.汞 得水槽液位高度： ZR汞/h=0.6×13.6-1.5=6.66m 列AA与BB截面柏努利方程式： Z2/2PB/f PB/（R汞h）/ =(0.4×13600-1.4×1000)/100

23、0=4.04m ZPB/2/2（/d）2/2 （1（/d）2/26.664.04（10.02×15/0.10.5）2/24.52/2 u（2.62×2×9.81/4.5）0.53.38 m/s V0.785×0.12×3.38×360095.5 m3/h （2）当闸阀全开时，列AA与CC截面柏努利方程： Z2/2hf（1（lle）/d）2/2 6.66(1+0.018(35/0.1+15)+0.5) 2/2; 解得u4.02m/s , 由AA与BB截面间柏努利方程式得： Z2/2PB/f PB/（1（/d）2/2PB/Z（1（/d）2

24、/26.66（10.018×15/0.10.5）×4.02/(2×9.81)3.2 m, PB31392 N/m25.（15分）有一内径为d50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板的孔流系数C00.62，孔板内孔直径d025 mm，U形压差计的指示液为汞：（1）U形压差计读数R200mm，问水的流量为多少？（2）U形压差计的最大读数Rmax800mm，问能测量的最大水流量为多少?（3）若用上述U形压差计，当需测量的最大水流量为 Vmax30m3/h时，则孔板的孔径应该用多大？（假设孔板的孔流系数不变）（1）0C0（2（s）/）0.5 0.62（2×

25、9.81×0.2×12.6）0.54.36m/s V0.785×0.0252×4.36×36007.7m3/h （2）max0.62（2max（）/）0.50.62（2×0.8×9.81×12.6）0.58.72m/s Vmax0.785×0.0252×8.72×360015.4m3/h （3）max8.72 m/s; Vmax30m3/h 300.785×d02×8.72×3600 解得： d00.0349m34.9mm 即应该用d035mm孔径的孔板。

26、6.（12分）用内径为300mm的钢管输送20的水，为了测量管内水流量，在2m长主管上并联了一根总长为10m（包括局部阻力的当量长度）内径为53mm的水煤气管，支管上流量计读数为2.72m3/h,求总管内水流量为多大？ 取主管的摩擦系数为0.018，支管的摩擦系数为0.03。 *答案* 设主管中水流量为V1，支管中水流量为V2 则 VV1V2 V20.785d22u2×36002.72m3/h u22.72/（3600×0.785×0.0532）0.343m/s Wf22（l2/d2）u22/20.03×10/0.053×0.3432/20.3

27、33/kg Wf2Wf11（l1/d1）u12/2 0.018×2/0.3×u12/20.333 /kg 解得 u12.36 m/s Vs/4×d121×36000.785×0.32×2.36×3600600m3/h 总流量V6002.72602.72m3/h7.（16分）在附图所示的管路系统中，有一直径为38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为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为6×104Pa，AB段摩擦系数取为0.022，试计

28、算：液体流经AB段的压强差； 若泵的轴功率为800w，效率为62%，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知:操作条件下液体的密度为870 kg/m3,U形管中的指示液为汞,其密度为13600kg/m3。 *答案* uo =Co2gR(-)/=0.632×0.6×9.81(13600-870)/870 =8.27m/s u=(do /d)2uo =(16.4/33)2×8.27=2.043m/s Ws=2.043×(/4)×0.0332×870 =1.52kg/s流体流经AB段的压强差：在A与B两截面间列柏努利方程(管中心线

29、为基准面)ZA g+(pA /)+(uA2/2)=ZB g+(pB /)+(uB2/2)+Wf ZA =ZB uA =uBWf=(l/d)(u2/2)+(6×10/) =0.022×(30/0.033)×(2.0432/2)+(6×104/870) =111J/kgpA -pB =Wf =870×111=96570PaNe=800×0.62=496w AB段所消耗的功率N：N=WsWf =1.52×111=168.7wN/Ne=118.7/496=0.34=34%8.（18分）某液体密度800kg/m3，粘度73cp，在连接

30、两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长为50m(包括局部当量长度)，两容器液面差为3.2m(如图示)。求： 管内流量为多少? 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:=64/Re;湍流=0.3164/Re0.25 *答案* 在1-1面和2-2面之间，列柏式以2-2面为基准面：u1u20 gz=Wf= (l/d)(u2/2) 设流体流动符合柏拉修斯公式：=0.3164/Re0.25； Re=du/ gz=0.3164/Re0.25 (l/d)( u2/2) =0.3164/(/)0.25 (l/d1.25)(u

31、1.75/2) u1.75=2gz/0.3164/(/)0.25×(l/d1.25)=9.01542;u=3.513m/s验证：Re=0.3×3.513×800/0.073=11550>4000，假设正确V= (/4)d2u=(/4)(0.3) 2×3.513×3600=893.95(m3/h)流量减半，即是流速减半 u=3.513/2=1.7565m/sRe=5775,符合柏拉斯式条件, 列1-1面至2-2之间的柏式： gz=(0.3164/Re0.25)(l/d)+(u2/2);=2gz/u-(0.3164/Re0.25)(l/d)

32、=2×9.81×3.2/1.7565-(0.3164/57750.25)×(50/0.3) =14.3又(u2/2)=(le /d)(u2/2)=(0.3164/Re0.25)(le /d)(u2/2); =(0.3164/Re0.25)(le /d)le =(d/0.3164)Re0.25 =(0.3×14.3/0.3164)×57750.25=118.2(m)9.（20分）粘度为30cp，密度为900kg/m3的液体，自A经内径为40mm的管路进入B，两容器均为敞口，液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时，阀前后压力表读数分别为0.9at

33、m和0.45atm。现将阀门打至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m，阀前管长50m，阀后管长20m（均包括局部阻力的当量长度)。试求: (1）管路的流量m3/h？(2）阀前后压力表读数有何变化？ *答案* （1）阀关时 P1Z1，Z1P1/0.9×9.81×104/(900×9.81)=10mZ2P2/0.45×9.81×104/（900×9.81）5m 阀开时，两槽面间列柏式:PA/ZAA2/2PB/ZBB2/2Wf（1）（ZAZB）Wf （105）×9.8149.05WfWf=（/d）u2/2=（502030）/0.

34、04）u2/21250u2 代入（1） 49.051250u2设0.02，则（49.05/（1250×0.02）0.51.4m/s Re0.04×1.4×900/（30×10-3）1680 层流 64/16800.038设 分析：，仍为层流49.051250×64/（0.04×900/(30×1 0-3)）u2 0.736 m/s Vs0.785×0.042×0.736×36003 .33m3/h （2）阀开后，P1，P210.（20分）用离心泵将密闭储槽中 20的水通过内径为100mm的管道送

35、往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m,密闭槽液面上有一真空表P1读数为600mmHg(真),泵进口处真空表P2读数为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d0=70mm,流量系数= 0.7, U形水银压差计读数R=170mm。 已知管路总能量损失为44J/kg，试求：出口管路中水的流速。泵出口处压力表P3(与图对应)的指示值为多少?(已知P2与P3相距0.1m)。 *答案* u0 = (2P/)0.5P=Rg(o-)=0.17×9.81×(13600-1000)=2.1×104V=0.7(/4)×(0.07)2(2.1×

36、104×2/1000) 0.5 =0.7×0.785×(0.07) 2 (4.2×10) 0.5 =0.0174 m3/su=V/(0.785d2)=0.0174/(0.785×0.12)=2.22m/s选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面建立柏努利方程：Z1+(p1/g)+(u12/2g)+He= Z2+(p2/g)+(u22/2g)+hf u1= u2= 0 , Z1= 0 , p2/g0He= Z2+hf -( p1/g) =10+(44/9.81)+0.6×13.6=22.7(mH2O)再选泵入口管所在面为基面，取

37、3-3、4-4两截面建立柏努利方程： Z3+(p3/g)+(u32/2g)+He= Z4+(p4/g)+(u42/2g) (p4/g)=H-ho -( u42- u32)/2g+ (p3/g) ;( u42- u32)/2g0 p4=g(H-ho +(p3/g) =1000×9.8(22.7-0.1-0.294×13.6) =1.83×105Pa=1.8大气压(表) p4=1.8kgf.cm-2(表) 泵出口处的指示值为1.8kgf.cm-211.（18分） 如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部用内径为100mm的水管引水至用户C点。管路上装有一个闸阀，阀的上游

38、距管路入口端10m处安有以汞为指示液的U管压差计（s=13600kg/m3)，压差计测压点与用户C点之间的直管长为25m。问：（1）当闸阀关闭时，若测得R=350mm，h=1.5m，则槽内液面与水管中心的垂直距离Z为多少m？（2）当闸阀全开时（阀=0.17 , =0.02），每小时从管口流出的水为若干m3/h？ *答案* （1）闸阀关闭，系统内处于静止，由U管处等压面得： 水g(Z+h)=sgR Z=s.R/水-h =13600×0.35/1000-1.5=3.26m （2）以槽液面为1-1，管出口内侧为2-2，管中心线为基准面，列柏式：Z1+u12 /（2g)+P1 /(g)= Z

39、2+u22 /（2g)+P2 /(g)+hf又hf=(.L/d+). u22/(2g) =(0.02×35/0.1+0.5+0.17)×u22 /(2g)=7.67 u22 /(2g)则 3.26+0+0=0+ u22/(2g)+0+7.67 u22/(2g) 解得 u2=2.72m/s V =.d2.u2 /4 =.(0.1)2×2.72×3600/4=76.87m3/h12.（20分）如下图所示的输水系统,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为83×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高

40、度为4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道的全部阻力损失为4.9 J/kg，压力表的读数为2.5kgf.cm-2，泵的效率为70%，试求：两液面的高度差H为多少m? 泵所需的实际功率为多少kw? 真空表的读数多少kgf.cm-2? *答案* 取截面0-0, 1-1, 2-2, 3-3如图, 在截面2-2和3-3间列柏努利方程以2-2为基准面(目的求H3) Z2g+(p2/)+(u22/2)= Z3g+(p3/)+(u32/2)+Wf1at=9.807×104N/m2=1kgf.cm-2 ;u=Q

41、/A=(36/3600)(/4)0.0762=2.21m/s (2.5×9.807×104/103)+ (2.212/2) =H3×9.81+4.9245.2+2.44=9.81H3 +4.9 H3=242.74/9.81=24.74m;H= H3 +5=24.74+5=29.74m在0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We) Z0g+(p0/)+(u02/2)+We=Hg +(p3/)+(u32/2)+WfWe=Hg +Wf=29.74×9.81+(1.96+4.9)=298.62J/kgms=Vs=(36/3600)×103=1

42、0kg/s;Ne=Ms·We= 10×298.62wN实=Ne/=2986.2/0.70=4267W=4.266kw在00和11间列柏氏方程以00为基准面 Z0g+(p0/)+(u02/2)= Z1g+(p1/)+(u12/2)+Wf(p0 p1)/=4.8×9.81+(2.212/2)+1.96 =51.49J/kg(p0 p1)=51.49×1000/(9.81×103)=0.525kgf.cm-2“化工原理”第二章流体输送机械复习题（化0703、0704班；2009-09-01）一、填空题：1.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵

43、提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为_. *答案* 1472w2.（2分）离心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_. *答案* 泵壳; 叶轮; 泵轴3.（2分）离心泵的主要参数有:_,_,_,_. *答案* 流量; 扬程; 功率; 效率4（3分） 离心泵的特性曲线有: _,_,_. *答案* 压头H流量Q曲线；功率N流量Q曲线； 效率流量Q曲线5（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_. *答案* 10m6.（2分）离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：_,_. *答案* 泵特性曲线H-Q； 管路特性曲线H-Q7（3分）调节泵流量的方法有：_,_,_. *答

44、案* 改变出口阀门的开度； 改变泵的转速； 车削叶轮外径8.（3分）液体输送设备有：_,_,_,_,_. *答案* 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.（3分）气体输送设备有:_,_,_. *答案* 通风机; 鼓风机; 压缩机10.（3分）泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是_ *答案* 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。11.（3分）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量 ，效率，轴功率。 *答案* 减小 减小 下降 增大12.离心泵的流量调节阀安装在离心泵管路上，关小出口阀门后，真空表的读数，压力表的读数_。 *答案* 出口 减小

45、 增大13.（2分）流体输送设备按工作原理大致可分为四类即，。 *答案* 离心式 ， 往复式 ， 旋转式 ， 流体动力作用式14.（2分）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。 *答案* 气蚀15.（2分） 离心泵的扬程含义是 *答案* 离心泵给单位重量的液体所提供的能量。 16.（2分） 离心泵叶轮按有无盖板可分为，_。 *答案* 敞式 半敞式 闭式（或开式，半开式，闭式）17.（2分）离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是时的流量和扬程。 *答案* 效率最高18.（3分） 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送1200kg/m3 的某液体(该溶液的其它性质

46、与水相同），与输送水相比，离心泵的流量,扬程,泵出口压力,轴功率。(变大,变小,不变,不确定) *答案* 不变 不变 变大 变大19.（5分）离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q0.05m3/s时H20m ；管路特性为Q0.05m3/s时，He18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头增值 Hm；有效功率Nkw。 *答案* 2; 0.981 20.（2分） 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。这种现象称为_现象。*答案* 气缚21.（2分）离心泵采用并联操作的目的是_，串联操作的目的是_。 *答案* 提高流量； 提高扬程22.（2分）风机的风压是指_的

47、气体通过风机而获得的能量。 *答案* 单位体积23.（2分） 离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条_曲线。 *答案* 流量与静风压二、选择题：1.（2分）离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ ） A. Q启动0， N启动0 ；B. Q启动 0，N启动0； C. Q启动0， N启动0 *答案* A2.（2分） 题号2073 第2章 知识点 100 难度 容易 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 *答案* A.3.（2分） 题号2074 第2章 知识点 100 难度

48、容易 离心泵最常用的调节方法是 ( ) 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.4.（2分）离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( ) A. 包括内能在内的总能量 B. 机械能 C. 压能 D. 位能（即实际的升扬高度） *答案* B.5.（2分）已知流体经过泵后，压力增大P N/m2，则单位重量流体压力能增加为( ) A. P B. P/ C. P/() D. P/(2) *答案* C.6.（2分）当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( ) A. 气体的粘度太小 B. 气体的

49、密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 *答案* B.7.（2分）某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( ) A. 水温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞 *答案* C.8.（2分） 题号2089 第2章 知识点 100 难度 较难 在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为1m，泵的入口处装一U形管压差计，则测得入口处的压力( ) A. 自始至终大于大气压力 B. 随着流量的增大，经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段 C. 自始至终小于大气压力 D. 自始至终等于大气压力 *答案* B.9.（2分） 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 *答案* D.10.（2分）离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而（ ） A. 增大 B. 减少 C. 不变