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文档简介

1、流体流动及输送装置一、填空1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为 动量传递、热量传递、质量传递。2. 化工生产中,物料衡算的理论依据是 质量守恒定律,热量衡算的理论基础是 能量守恒定律。3. 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝 对压强为 850mmHg,真空度为 -100mmHg. 4. 液柱压力计量是基于 流体静力学原理 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 表压或真空度 。5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了 压强差。6. 静止液体中两处压力相等的条件是 连续、同

2、一液体、同一水平面。7. 流体在圆管内作稳定连续流动时,当 Re2000时为滞流流动,其摩擦系数=64/Re;当 Re4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为 过渡流。流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为 流动边界层。8. 当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速 减少,动压头 减少,静压头 增加。9. 柏努利方程实验中,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。10. 理想流体是指 没有粘性或没有摩擦阻力,而实际流体是指 具有粘性或有摩擦力,流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 流体具有粘性。11. 一般情况下,

3、温度升高,液体的粘度 减小,气体的粘度 增大。12. P/(g)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。 mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。13. 雷诺准数的表达式为 Re=d/。当密度1000kg/m,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,其流动类型为 湍流14. 流体在圆直管内流动,当Re4000时的流型称为 湍流,其平均速度与最大流速的关系为 u0.8umax;Re2000的流型称为 滞流,其平均速度为 u0.5umax。15. 在管内呈层流时,摩擦系数与 Re有关。在管内呈湍流时,摩擦系数与

4、Re,/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流区,摩擦系数与 /d有关。16. 当密度=1000kg/m3,粘度=1.005厘泊的水,在内径为d=15mm,以流速为0.1 m/s在管内流动时,雷诺数等于 1500,流动类型为 层流。17. 当20的水(=998.2kg/m3,=1.005 厘泊)在内径为100mm的圆管内流动时,若流速为1.0 m/s时,其雷诺数Re为 9.93×104,流动型态为 湍流。18. 管出口的局部阻力系数等于 1.0,管入口的局部阻力系数等于 0.5. 19. 计算流体局部阻力损失的方法有 当量长度法和 阻力系数法,其相应的阻力损失计

5、算公式分别为 Wf =(le/d)(u2/2g)和 Wf =(u2/2g) 20. 对于套管环隙,当内管的外径为d1,外管的内径为d2时,其当量直径为 d2-d121. 稳态流动是指流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随位置而变,而均不随时间变。22. 液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长不变,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长 降低。23. 流体在管路中作连续稳态流动时,任意两截面流速与管径的关系为 u1/u2=d22 /d12所以,流速随着管径的减小而 增大。24. 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 减小,摩擦系

6、数 增大,管道总阻力损失 不变。25. 测量流体流量的流量计主要有如下四种: 孔板流量计,文丘里流量计, 转子流量计,和 湿式气体流量计 ,测量管内流体点的速度则用 皮托管26. 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是 恒截面,变压差;后者是 恒压差,变截面。27. 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;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。28. 离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 -Q 和 N-Q 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。29. 如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写

7、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;30. 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1g+(u12/2)+p1+Ws= z2g+(u22/2)+p2 +hf ,各项单位为 Pa(N/m2) 。31. 气体的粘度随温度升高而 增加 ,水的粘度随温度升高而 降低 。32. 流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能 减小 。33. 流体流动的连续性方程是 u1A1=u2A2=······=u A;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12=

8、u2d22=······=u d2 。34. 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为2105mmHg。35. 并联管路中各管段压强降 相等 ;管子长、直径小的管段通过的流量 小 。36. 测流体流量时,随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 。37. 离心泵的轴封装置主要有两种: 填料密封 和 机械密封 。38. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头 降低 ,流量

9、减小 ,效率降低,轴功率 增加 。39. 用同一离心泵分别输送密度为1及2=1.21的两种液体,已知两者的体积V相等,则 He2 = 1.0 He1,Ne2= 1.2 Ne1。=40. 离心泵的流量调节阀安装在离心泵 出口 管路上,关小出口阀门后,真空表读数 降低 ,压力表读数 上升 。41. 离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,会发生_气蚀_现象。 42. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量_减少_,扬程_增大_。 43. 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_不变_,流量_不变_,效率_不变_,轴功率_变大_。 44. 离心泵在启动时应先将出口阀_关闭_,目的是_减少

10、启动功率,_保护电机。 45. 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_气缚_现象46. 离心泵的主要部件有如下三部分:_ 泵壳_,_叶轮_,_泵轴_. 47. 离心泵的主要参数有:_ 流量_,_扬程_,_功率_,_效率_。48.离心泵的特性曲线有: 压头H流量Q曲线,功率N流量Q曲线,效率流量Q曲线。49. 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:泵特性曲线H-Q和管路特性曲线H-Q。50.调节泵流量的方法有:改变出口阀门的开度,改变泵的转速,削叶轮外径51. 泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤,同时也避免

11、出口管线水力冲击。52. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头减小,流量 减小,效率下降,轴功率增大。 53. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生 气蚀 现象。54. 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是 效率最高 时的流量和扬程。55. 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 气缚 现象。 56. 离心泵采用并联操作的目的是 提高流量,串联操作的目的是 提高扬程。二、选择 1. 单位体积流体所具有的质量称为流体的(A)。 A密度;B粘度;C位能;D动能。  2. 流体是由无数分子集团所组成的(B

12、)微团。 A空白;B连续;C辐射;D漂流。 3. 气体是(B )的流体。A可移动;B可压缩;C可流动;D可测量。4. 在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的(C)。 A绝对压强;B表压强;C静压强;D真空度。 5. 以绝对零压作起点计算的压强,称为(A )。A绝对压强;B表压强;C静压强;D真空度。  6. 以(D)作起点计算的压强,称为绝对压强。 A大气压;B表压强;C相对零压;D绝对零压。  7. 当被测流体的(D)大于外界大气压强时,所用的测压仪表称为压强表。 

13、 A真空度;B表压强;C相对压强;D绝对压强。  8. 当被测流体的绝对压强(A )外界大气压强时,所用的测压仪表称为压强表。A大于;B小于;C等于;D近似于。  9. 当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时,所用的测压仪表称为(A)。 A压强表;B真空表;C高度表;D速度表。 10. (A)上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为表压强。 A压强表; B真空表; C高度表; D速度表。  11. 压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比(A)高出的数值,称为表压强。&#

14、160;A大气压强; B表压强; C相对压强; D绝对压强。    12. 被测流体的(D)小于外界大气压强时,所用测压仪表称为真空表。 A大气压; B表压强 ; C相对压强; D绝对压强。  13. 被测流体的绝对压强(B)外界大气压强时,所用测压仪表称为真空表。 A大于;B小于;C等于;D近似于。  14. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速( B ) A 增大; B 减小; C 不变; D 无法判断15. 判断流体的流动类型用( C )准数 A 欧拉; B 施伍德; C 雷诺

15、; D 努塞尔特16. 真空表读数是60kPa,当地大气压为100kPa时,实际压强为( 40 )kPa A 40; B 60; C 160; D 无法判断17. 流体在直管中流动,当Re<2000,流体的流动类型属于( A )。 A 层流; B 湍流; C 过渡流; D 漩涡流18. 压力表读数是40kPa,当地大气压为100kPa时,实际压强为( 140 )kPa A 40; B 60; C 140; D 无法判断19. 一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是( A ) 关系A. 体系大气压 B. 体系大气压 C. 体系大气压20. 层流与湍流的本质区

16、别是:( 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。21. 在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的( C )倍。 A. 2 B. 8 C. 4 D 不变22. 流体的层流底层越薄,则( C )。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23. 为提高微差压强计的测量精度,要求指示液的密度差( C )。A.大 B.中等 C.越小越好 D.越大越好24. 表压与大气压、绝对压的正确关系是( A

17、 )。A. 表压绝对压-大气压 B. 表压大气压-绝对压 C. 表压绝对压+真空度 D 无法确定25. 流体在圆管内作滞流流动时,阻力与流速的( C )成比例,作完全湍流时,则呈( A )成比例。 A. 平方 B. 五次方 C. 一次方 D 四次方26. 流体流动产生阻力的根本原因是,因为流体流动( C )。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 D 流体有密度27. 在稳定连续流动系统中,单位时间通过任一截面的( B )流量都相等。 A. 体积 B. 质量 C. 体积和质量 28. 将管路上的阀门关小时,其阻力系数( B )。A. 变小 B. 变大 C. 不变

18、D 无法确定29. 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( A )。 A. 1/4 B. 1/2 C. 2倍 D 无法确定30. 设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强( B )。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压 D 无法确定31. 流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而( A )。A. 变小 B. 变大 C. 不变 D 无法确定32. 流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而(B )。A. 增厚 B. 减薄 C. 不变 D 无法确定33. 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

19、皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计34. 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35. 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36. 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,管道总阻力损失 C 。A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断37. 流体流动时的摩擦阻力损失hf所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38. 在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩

20、擦系数l数值 C A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关39. 孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值 B 。A 总在增大 B 先减小,后保持为定值 C 总在减小 D 不定40. 已知列管换热器外壳内径为600mm,壳内装有269根f25×2.5mm的换热管,每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过,溶液密度为810kg/m3,粘度为1.91×103Pa·s,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41. 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

21、 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42. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时,若流体为层流,则压降Dp为原来的 C 倍。A 4 B 8 C 16 D 3243. 在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数数值 C 。 A) 与光滑管一样; B) 只取决于雷诺准数Re; C) 只取决于相对粗糙度; D) 与粗糙度无关。 44. 离心泵并联操作的主要目的是( C ) A、增大位能 B、增大扬程 C、增大流量 D、增大功率45. 离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低

22、起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( A )。 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 ; D. Q启动=0, N启动<0 46. 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 47. 离心泵最常用的调节方法是 ( B )。 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48. 离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( B )。 A. 包括内能

23、在内的总能量 B. 机械能 C. 压能 D. 位能(即实际的升扬高度) 49. 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( C ) 。 A. P B. P/ C. P/(g) D. P/(2g) 50. 当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为( B )。 A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 51. 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( C )。. A. 水

24、温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞 52. 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( C )。 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 53. 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( D )。 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 54、离心泵铭牌上标明的扬程是

25、( D)A功率最大时的扬程B最大流量时的扬程C泵的最大量程D效率最高时的扬程55. 用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离,称为( B )。 A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度 56. 流量调节,离心泵常用( A ),往复泵常用( C )。 A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 57. 用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是( C )。 A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了 C. 管路特性曲线变了 D. 发生了气蚀现象58. 当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其( B )。 A. 扬程减少,流量、效率、轴功率均增大;B. 扬程、流量、效率均降低,轴

26、功率增大C. 扬程、效率增大,流量,轴功率减少; D. 扬 程、流量、效率均增大,轴功率减少59. 离心泵的吸液高度与( A )无关。 A. 排出管路的阻力大小 ; B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度 60. 采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门,离心泵的流量( A ),压头( C )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小61. 离心泵启动前先关闭出口阀,其目的是为了(C)A防止发生气缚现象B防止发生气蚀现象C降低启动功率62. 离心泵的工作点是指(C)A、离心泵的最佳工况点B、离心泵轴功率最小的工作点C、管路特性曲线和泵性能曲线的交点

27、63. 离心泵启动前先将泵内灌满液体,其目的是为了(A)A.防止发生气缚现象 B.防止发生气蚀现象C.降低启动功率 D.避免损坏叶轮64. 某泵在运行时发现有气蚀现象应(C)A停泵,向泵内灌液B降低泵的安装高度C检查进口管路是否漏液D检查出口管阻力是否过大65. 离心泵最常用的调节方法是( B)A改变吸入管路中阀门开度B改变出口管路中阀门开度C安装回流支路,改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮66. 当管路特性曲线写成H=A+BQ2时(B)AA只包括单位重量流体需增加的位能BA只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和CBQ2代表管路系统的局部阻力和DBQ2代表单位重量流体动能的增加67. 以下

28、说法正确的,当粘度较大时,在泵的性能曲线上(C)A同一流量Q处,扬程H下降,效率上升B同一流量Q处,扬程H上升,效率上升C同一流量Q处,扬程H上升,效率下降68. 有两种说法(1)往复泵启动不需要灌水(2)往复泵的流量随扬程增加而减少则( C )A两种说法都不对 B两种说法都对C说法(1)正确,说法(2)不正确D说法(1)不正确,说法(2)正确69. 离心泵的调节阀的开度改变,则( C)A不改变管路性能曲线B不会改变工作点C不会改变泵的特性曲线70. 离心泵效率最高的点是(C)A工作点B操作点C设计点D计算点二、简答题 1. 何谓层流流动?何谓湍流流动?用什么量来区分它们? 层流:流体质点沿管

29、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0.5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0.8倍。以Re来区分,Re<2000为层流、Re>4000为湍流。2. 简述层流与湍流的区别。 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。 3. 什么是“当量直径”? 如何计算? 对非圆形截面的通道, 可以找到一个与圆形管直径相当的“直径”来代替, 此直径即称为“当量直径”。 当量直径等于四倍的流通横截面积除以润湿周边。 5.

30、 某液体分别在本题附图所示的三根管道中定流过,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? 三种情况中,下游截面2-2的流速相等。  6. 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?三种情况中,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

31、降低。 7何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象,它们对泵的操作有何危害?应如何防止? “气缚”:由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。 “气蚀”:由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。8. 为什么离心泵可用出口阀来调节流量?往复泵可否采用同样方法调节流量?为什么? 由离心泵的工作点知,改变泵出口阀的开度,使局部阻力改变,而管路特性曲线改变,流量随之改变,此法虽不经济,但对泵运转无其它影响;而往复泵属容积式泵,压头与流量基本无关,若关闭出口阀,则因泵内压力急剧升高,造成泵体,管路和电机的损坏,

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