化工原理：第一章流体力学资料

1、流体输送试题一、填空题1流体的密度是指_ ，其单位为 _。单位体积流体所具有的质量， kg / m3220时苯的密度为 880kg/m 3，甲苯的密度为866kg/m3 ，则含苯40%（质量）苯、甲苯溶液的密度为 _。 871.55 kg / m33101.3kap、20时空气的密度为_ 。 1.206 kg / m341atm _kpa _mmHg _mH2O。 101.3 ， 760 ， 10.33 。5流体的粘度是描述流体_性能的物理量，一般用符号_表示；流体的粘度越大，流动时阻力损失_ 。 流动， ，越大。6流体的流动形态有_ 和 _ 两种，可用 _判断。 层流，湍流，雷诺数 Re。7

2、流体阻力产生的根本原因是_，而 _与 _是产生流体阻力的外因。 流体本身的粘性，流动型态，管路条件8 减小流体阻力的途径为_ ； _ ；_ ；_ 等。减少不必要的管件；适当放大管径；加入一些添加剂以减小流体的粘度；给管子穿衬衣将粗糙管变成光滑管。9 108 4mm的无缝钢管，其实际外径为_mm，内径为 _mm。108mm ,100mm10管路防腐要涂油漆，一般油漆的颜色与物料的性质、用途有关。那么红色管为_；黄色管为 _ ；绿色管为 _ 。主要物料管， 危险品管，水管。11离心泵的构造主要包括_和_组成的旋转部件以及_和 _组成的固定部件。 叶轮，泵轴，泵壳，轴封12离心泵的流量调节方法有_

3、和_ ，一般在生产中采用 _ ，在需要长期改变流量时采用_ 。改变管路特性曲线，改变泵的特性曲线，改变管路特性曲线，改变泵的特性曲线。13离心泵开车时，泵空转、吸不上液体、进口处真空度低，此时泵发生了_ 现象，其原因可能是 _ 或_ 。 气缚，没有灌泵，轴封不严密。114离心泵运转时，泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降，此时泵发生了_现象，其原因可能是 _ ，_ ，_ 。气蚀现象，安装高度过高，吸入管路阻力太大，被输送流体温度过高。15离心泵的主要类型有_、_、_ 、 _ 等。清水泵，油泵，杂质泵，液下泵。二、选择题 （单选）1有一串联管道，分别由管径为d1 与 d2 的两管段串接而成。

4、d1 d2。其流体稳定流过该管道。今确知 d1 管段内流体呈层流。请断定流体在d2 管段内的流型为 ()。 CA 湍流；B过渡流；C层流；D须计算确定。2流体流过两个并联管路管1 和 2，两管内均呈滞流。两管的管长L1L 2、管内径 d1 2d2，则体积流量 q2/q1 为 ()。 DA 1/2；B1/4 ；C 1/8；D 1/16。3有两种关于粘性的说法：()A无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。粘性只有在流体运动时才会表现出来。A 这两种说法都对B 第一种说法对，第二种说法不对C这两种说法都不对D 第二种说法对，第一种说法不对-1的流速在 ?35 mm 2.5 mm 钢管中流动，水的

5、粘度为110-3Pa s，密度为-3，4水以 2 m s1000 kg m其流动类型为 ()。 BA 层流；B 湍流；C过渡流；D无法确定。5装在某设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 ( )kPa。AA 150；B50；C 75；D 25。6在不同条件下测定直管湍流和完全湍流区的 Re 关系数据， 必须在 ()时，数据点才会落在同一曲线上。 BA 实验物料的物性、 完全相同；B 管壁相对粗糙度相等；C管子的直径相等；D 管子的长度相等。7某设备上真空表读数为0.09MPa，若当地大气压强为0.1MPa ，则设备内绝对压强为()。

6、BA 101.33 kPa；B 10 kPa；C 0.91 kPa；D 90 kPa。8层流与湍流的本质区别是()。 AA 层流无径向脉动，湍流有径向脉动；B 湍流 Re层流 Re；C湍流流速大于层流流速；D速度分布不同。9流体在圆直管内流动，滞流时摩擦系数正比于 ()。 (u 为流速 ) CA u2 ；B u ；C u-1 ；D u-2 。10判断流体流动类型的准数为() 。AA Re 数；B Nu 数；CPr 数；D Fr 数。11牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈()。 C2A 过渡型流动；B湍流流动；C层流流动；D 静止状态。12某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内

7、径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，当处于完全湍流 (阻力平方区 )时，流动阻力变为原来的。 ( )DA4 倍；B 8倍；C 16 倍；D 32 倍。13有一台离心泵，当转速为n1 时，所耗的轴功率为1.5 kW ，排液量为20 m3h-1 ，当转速调到n2 时，排液量降为18 m3h-1 。若泵的效率不改变，此时泵所耗的功率为。( )CA 1.35 kW ；B 1.22 kW ；C 1.09 kW ；D 1.15 kW 。14在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面 B 连接一 U 型压差计，当流体流过该管时，压差计读数 R 值反映 ( )。 AA A 、 B 两截面间的压强差

8、；C A 、B 两截面间动压头变化；B A 、 B 两截面间的流动阻力；突然扩大或缩小的局部阻力。15下列说法正确的是()D液体是不可压缩的，固称之为不可压缩流体B除实测外，流体的密度数据只能从有关手册中查取C液体的相对密度是该液体与相同状况下纯水密度的比值D对气体和大多数液体而言，温度升高其密度下降16真空度与绝对压力的关系()CA 真空度越高, 绝对压力也越高B真空度相同, 绝对压力也相同C绝对压力低于大气压时,测压仪表上的读数为真空度D真空度为零时,绝对压力为1atm17 当地大气压为1atm，若某生产设备上真空表读数为10mmHg 时（） DA. 表压为 102 kPaB.表压为 75

9、0mmHgC.绝压为 10mmHgD. 绝压为 10.2mH2O18 关于黏性和黏度的叙述错误的是（） C静止的流体和流动的流体都具有黏性黏度是衡量流体黏性大小的物理量流体的黏度随温度的升高而减小压力改变对液体黏度的影响很小， 可以忽略， 不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略19流体作稳定流动时()。 BA 任一截面处的流速相等B 任一截面处的质量流量相等C同一截面的密度随时间变化D. 质量流量不随位置和时间的变化20当管中的液体形成稳定流动时，已知d2=2d1，则 ()。 AA. u 1=4u 2B.u 2=4u 1C.u 2=2u1D.u 1=2u 221下列不属于 U 形压力计组成的是

10、 ()CA. U 形玻璃管B. 指示液C. 连接测压点的胶管D. 读数标尺22关于 U 形管压差计的指示液，下列说法错误的是（）C指示液与被测流体不互溶。指示液不能与被测流体发生化学反应。指示液的密度一定要比被测流体大指示液最好带一些颜色，方便读数。23下列说法正确的是() B3流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C流体在管内流动时，湍流和滞流不可能同时存在D直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系24某温度下，密度为1000kg/m 3，粘度为 1cP(1cP=1mPas)的水在内径为114mm 的直流管内流动，流速为1m/s,则管内的流动

11、类型为()AA. 湍流B. 过渡流C. 滞流D.无法判断25流体在直管内作湍流流动时，若管径和长度都不变，且认为 不变，若流速为原来的2 倍，则阻力为原来的()倍。 D11A.4B.2C.2D.426不能减少流体阻力的措施是() CA. 减短管路，减少管件、阀门B. 放大管径C. 增大流速D. 加入某些药物，以减少旋涡27.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是() DA. 安全阀B. 减压阀C. 止回阀D. 疏水阀28符合化工管路的布置原则的是()A各种管线成列平行，尽量走直线B平行管路垂直排列时，冷的在上，热的在下C并列管路上的管件和阀门应集中安装D一般采用暗线安装29流体在圆形直管中流动

12、时，若其已进入阻力平方区，则摩擦系数 与雷诺数 Re 的关系为 ( )ARe增加， 增大 B Re增加， 减小CRe增加， 基本上不变 D Re增加， 先增加大后减小30滞流和湍流的本质区别是()。A湍流流速大于滞流流速B 滞流时 Re 数小于湍流时 Re 数C流道截面大时为湍流，截面小的为滞流D 滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动三、判断题 （对打，错打 ）1流体的比重是密度的倒数。（） 2压力的单位也可用流体的液柱高度来表示。（） 3国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm。（） 4流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离，化工计算中一般用管路截面上的平均流速，通过体积流量除以流通截面积得

13、到。（） 5流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量，粘度越大的流体， 同样的流速下阻力损失越大。（） 6流体的粘度是流体的动力学性质，静止时粘度为0。（） 47U 形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度。（） 8流体的流动型态有三种，即层流、过渡流和湍流。（） 9雷诺数 Re 是一个描述流体流动型态的无因次数群，只要各参数用同一单位制的数值代入，其计算结果都是一样的。（） 10、 ReduRe 也增大。（） ，所以，当管路中流量不变时，管径增大11、内摩擦力是产生流体阻力的根本原因。（） 12、摩擦系数随 Re 的增大而增大。（） 64（） 13.管路中流体呈层流流动时，其摩擦系数Re

14、14.水平平行管路垂直排列时，冷的在上，热的在下。（） 15.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数。（） 四、简答题看图回答如下问题：阀门关闭时，两个测压点上的读数哪个大？阀门打开时，两测压点上读数哪个大？流量哪个大？流速哪个大？答：一样大；B 点大，一样大，A 点大。2.理想流体在图示的水平管段中流动，问；体积流量qA 和 qB哪个大？流速uA和 uB 哪个大？静压头pA 和 pB 哪个大？分别说出为什么？gg答：一样大，根据稳定流动的连续性方程usAusB ，由于水的密度相等，所以两截面5上的体积流量一样大；流速 A 点大，还是根据稳定流动的连续性方程usAusB ，因为SASB

15、 ，所以 uAu B ；pB 大，根据理想流体的柏努利方程式（略），水平 zAzB 、gu A2uB2pApB。2g2g所以gg静止的流体有粘度吗？温度对流体粘度影响如何？答：有，但没有表现；液体的粘度随温度的升高而降低，气体的粘度随温度的升高而升高，4、流体的流动型态有哪两种？如何来判断流体的流动型态？影响流动型态的因素有哪些？答：流体的流动型态有层流和湍流；用 Re 来判定， Re 小于等于 2000 为层流， Re 大于 4000 为湍流；影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度。5、非圆形管路当量直径的概念与表达式？流通截面答：当量直径等于4 倍的水力半径，表达式为： d

16、e4润湿周边6、流体在直管中作层流流动，流量不变时，管径增大一倍，流体阻力发生什么样的变化？（写出运算过程）2qv答：阻力减小 16 倍。根据阻力计算式：64ld21hf4得 hfd4 ，所以q vd2gd24 dh f 244d111h f 1d22167、流体在管路中作层流流动时，其流速分布情况如何（定性画出分布曲线）？写出平均流速与最大流速之间的关系式？答：流体在管路中作层流流动时，管道截面上流速分布为抛物线（曲线略）， u1 umax28、试述减小流体阻力的途径？答：缩短直管长度、减少不必要的管件，适当放大管径，加入一些添加剂以减小流体粘度，减小管路的相对粗糙度。9、离心泵的主要构件有

17、哪些？6答：主要有叶轮、泵壳以及底阀、轴封、密封环等辅助装置组成。10、离心泵串、并联操作的目的是什么？答：串联操作主要为了提高压头；并联操作主要是为了增大流量。11、离心泵调节流量的方法有哪几种？如何调节？分别用于什么情况？答：主要有两种：一是改变管路特性曲线，即调节离心泵出口阀开度，称为节流调节法，一般生产中改变流量大小都用此法；二是改变泵的特性曲线，即改变泵内叶轮直径或改变泵的转速，一般用于需长期变更流量的场合。12、图示离心泵操作装置中，有哪些错误？请指出并说时原因。答：吸入管路上不应装阀门，安装高度过高，吸入管路直径不能小于出口管路直径，以上三点都有可能造成气蚀现象；无底阀，不能灌泵

18、，会形成气缚现象。13、什么是离心泵的气缚现象，试分析引起原因？答：现象：泵空转，吸不上流体。原因：泵内有空气。一是没灌泵或没灌满；二是可能轴封不严密。14、什么是离心泵的气蚀现象，试分析引起原因？答：现象：泵振动大，噪音大，流量与扬程下降，泵壳和叶轮金属离子被剥落。原因：叶轮旋转中心负压太大。一是泵的安装高度可能过高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被输送流体的温度过高。五、计算题1. 苯和甲苯的混合蒸气可视为理想气体，其中含苯0.60 （体积分数） 。试求 30、 102 10 3Pa绝对压强下该混合蒸气的平均密度?解： M均xi M i 0.6780.492 83.6kg / kmolpM 均10283.63.385kg / m3RT308.31427372. 常温下苯的密度为879 kg / m3 ，甲苯的密度为866 kg / m3 ，试求浓度为 40%（质量）苯、甲苯溶液的平均密谋？答：1X W 1XW 20.40.60.001148879866123、某离心泵输送清水流量为16.8m3/h 时，压头为18