化工原理習(xí)題及答案- 化工原理考習(xí)題及答案

1、 化工原理習(xí)題及答案第一章 流體流動(dòng)姓名_班級(jí)_學(xué)號(hào)_成績(jī)_一、填空題：1.（3分） 雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)。當(dāng)密度1000kg.m,粘度=1厘泊的水,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速為1m.s在管中流動(dòng)時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于_,其流動(dòng)類(lèi)型為_(kāi). *答案* re=d/ ; 10; 湍流2.（2分） 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmhg時(shí),測(cè)得某體系的表壓為100mmhg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)mmhg,真空度為_(kāi)mmhg. *答案* 850; -1003.（3分） 測(cè)量流體流量的流量計(jì)主要有如下四種:_,_,_,_,測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)的速度,則用_. *答案* 轉(zhuǎn)子流量計(jì); 孔板流量計(jì); 文丘里流量計(jì); 濕式氣體流

2、量計(jì) ; 皮托管4.（2分） 管出口的局部阻力系數(shù)等于_,管入口的局部阻力系數(shù)等于_. *答案* 1.0; 0.55.（3分） 流體體積流量用來(lái)計(jì)算；質(zhì)量流量用來(lái)計(jì)算；而流體流速用來(lái)計(jì)算。 *答案* u.a u.a. u/a6.（3分） 流體在園直管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)re4000時(shí)的流型稱(chēng)為，其平均速度與最大流速的關(guān)系為，而re2000的流型稱(chēng)為，其平均速度為。 *答案* 湍流， wm08w， 滯流， wm0.5w。7.（2分） 流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng),流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失,流體的流速沿管長(zhǎng) _。 *答案* 不變；8.（3分） 當(dāng)re 為已知時(shí),流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)=_,在管內(nèi)呈

3、湍流時(shí),摩擦系數(shù)與_、_有關(guān)。 *答案* 64/re; re; /d9.（3分） 牛頓粘性定律的表達(dá)式為_(kāi),動(dòng)力粘度 (簡(jiǎn)稱(chēng)為粘度)的si單位為_(kāi)。運(yùn)動(dòng)粘度的si單位為_(kāi)。 *答案* =du/dy； pa.s或n.s.m； m.s10.（3分） 水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器,當(dāng)管道上的閥門(mén)開(kāi)度減小后,水流量將_,摩擦系數(shù)_,管道總阻力損失_。 *答案* 減??； 增大； 不變11.（2分） 流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有_。 *答案* 粘性12.（2分） 壓頭轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)中,在一定流速下某測(cè)壓管顯示的液位高度為靜壓頭值,流速再增大時(shí),液位高度_,因?yàn)開(kāi)。 *答案*

4、 降低； 阻力損失增大13.（4分） 靜止液體中兩處壓力相等的條件是_。 *答案* 連續(xù)、同一液體、同一水平面。14.（4分） 液體在園管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)時(shí),當(dāng)re_時(shí)為滯流流動(dòng),其=_;當(dāng)re_時(shí)為湍流流動(dòng)。當(dāng)re繼續(xù)增大到大于某一定值時(shí),則流體流動(dòng)在完全湍流區(qū),當(dāng)/d為一常數(shù)時(shí),其值為_(kāi)。 *答案* 2000； 64/re； 4000； 常數(shù)15.（4分） 1at=_kgf.m=_ m.ho=_mm.hg=_n.m *答案* 1； 10； 735.6； 9807016.（4分） p/(g)的物理意義是表示流動(dòng)系統(tǒng)某截面處單位_流體所具有的靜壓能,稱(chēng)為_(kāi)。 *答案* 重量： 靜壓頭17.（3

5、分） 當(dāng)20的水（=998.2kg.m,=1.005 厘泊）在內(nèi)徑為100mm的圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為1.0 m.s時(shí),其雷諾數(shù)re為_(kāi),流動(dòng)型態(tài)為_(kāi)。 *答案* 9.9310 湍流18.（3分） 雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)。當(dāng)密度=1000kg.m,粘度=1（厘泊）的水,在內(nèi)徑為d=15mm,以流速為0.1 m.s在管內(nèi)流動(dòng)時(shí),雷諾數(shù)等于_,流動(dòng)類(lèi)型為_(kāi)。 *答案* re=du/ 1500 層流19.（2分） 柏努利方程實(shí)驗(yàn)中,在一定流速下某測(cè)壓管顯示的液位高度為靜壓頭,當(dāng)流速再增大時(shí),液位高度_,因?yàn)開(kāi), *答案* 降低； 阻力損失增大20.（4分） 如圖所示，已知,水=1000kg.m,空氣=

6、1.29kg.m,r=102mm ,則p=_kn.m,=_。本題目有題圖：titu142.bmp *答案* 1； 2；good ok 5/29/2021二、選擇題：1.（2分） 一個(gè)被測(cè)量體系外柱按上一個(gè)u型壓差計(jì),出現(xiàn)如圖情況,說(shuō)明體系與大氣壓是（ ） 關(guān)系 a. 體系大氣壓 b. 體系大氣壓 c. 體系大氣壓本題目有題圖：titu008.bmp *答案* a2.（2分） 流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),管中心流速最大,若為湍流時(shí),平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（ ） a. um1/2umax b. um0.8umax c. um3/2umax *答案* b3.（3分） 從流體靜力學(xué)基本方程了解到u

7、型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是( ) a. 與指示液密度、液面高度有關(guān),與u形管粗細(xì)無(wú)關(guān) b. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與u形管粗細(xì)有關(guān) c. 與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與u形管粗細(xì)無(wú)關(guān) *答案* a4.（2分） 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是( )。 a. 恒截面、恒壓差； b. 變截面、變壓差； c. 恒流速、恒壓差； d. 變流速、恒壓差。 *答案* c5.（6分） 下圖中高位槽液面保持恒定， 液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長(zhǎng)度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則( )。（1）u形壓差計(jì)讀數(shù) a. rr b. rr c. rr d. 不定（2）液體通過(guò)ab與cd段能量損失_。 a. hh b.

8、 hh c. hh d. 不定（3） ab與cd兩段壓差_。 a. pp b. pp c. pp d. 不定（4） r值表示_。 a. ab段的壓差值 b. ab段位能變化 c. ab段流動(dòng)能量損失 d. ab段壓差值及流動(dòng)能量損失 *答案* （1） b. rr （2） b. hh （3） c. pp （4） c. r值表示段流動(dòng)能量損失。 本題 hr（）/ hhr（）/ rr p/hr（）/ p/r（）/6.（2分） 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：( )。 a. 湍流流速層流流速； b. 流道截面大的為湍流，截面小的為層流； c. 層流的雷諾數(shù)湍流的雷諾數(shù)；d. 層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。

9、 *答案* d7.（2分） 在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管,若粗管直徑是細(xì)管的2倍，則細(xì)管流速是粗管的（ ）倍。 a. 2 b. 8 c. 4 *答案* c8.（2分） 柏努利方程的物理意義可以從題圖中得到說(shuō)明,若忽略a,b間的阻力損失，試判斷b玻璃管水面所處的刻度。（ ） a. a位置 b. c位置 c. b位置本題目有題圖：titu015.bmp *答案* a9.（2分） 用si制基本單位表示的壓強(qiáng)的單位應(yīng)該是（ ） a. pa b. n.m c. kg.m.s d. mmhg *答案* c10.（2分） 表壓與大氣壓、絕對(duì)壓的正確關(guān)系是（ ）。 a. 表壓絕對(duì)壓-大氣壓 b.

10、表壓大氣壓-絕對(duì)壓 c. 表壓絕對(duì)壓+真空度 *答案* a11.（4分） 流體在園管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí),阻力與流速的（ ）成比例,作完全湍流時(shí),則呈（ ）成比例。 a. 平方 b. 五次方 c. 一次方 *答案* c； a12.（2分） 流體流動(dòng)產(chǎn)生阻力的根本原因是,因?yàn)榱黧w流動(dòng)（ ）。 a. 遇到了障礙物； b. 與管壁產(chǎn)生摩擦 c. 產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力 *答案* c13.（2分） 在穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)中,單位時(shí)間通過(guò)任一截面的（ ）流量都相等。 a. 體積 b. 質(zhì)量 c. 體積和質(zhì)量 *答案* b14.（2分） 穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等與流動(dòng)有關(guān)的物理量

11、（ ）。 a. 僅隨位置變，不隨時(shí)間變 b. 僅隨時(shí)間變、不隨位置變 c. 既不隨時(shí)間變，也不隨位置變 *答案* a15.（2分） 轉(zhuǎn)了流量計(jì)的工作原理主要是靠流體（ ）。 a. 流動(dòng)的速度 b. 對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力 c. 流動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。 *答案* c16.（2分） 將管路上的閥門(mén)關(guān)小時(shí),其阻力系數(shù)（ ）。 a. 變小 b. 變大 c. 不變 *答案* b17.（2分） 水在園形直管中作滯流流動(dòng),流速不變,若管子直徑增大一倍,則阻力損失為原來(lái)的（ ）。 a. 1/4 b. 1/2 c. 2倍 *答案* a18.（2分） 設(shè)備內(nèi)的真空度愈高,即說(shuō)明設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)（ ）。 a.

12、愈大 b. 愈小 c. 愈接近大氣壓、 *答案* b19.（2分） 一般情況下,溫度升高,液體的粘度（ ）；氣體的粘度（ ）。 a. 增大 b. 減小 c. 不變 *答案* b； a20.（2分） 園管的摩擦系數(shù)=64/re公式的適用范圍是（ ）。 a. 滯流 b. 過(guò)渡流 c. 湍流 *答案* a三、判斷題：1.（2分） 化工單元操作是一種物理操作,只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。（ ） *答案* 2.（2分） 用u形管液柱壓差計(jì)測(cè)量流體壓強(qiáng)差時(shí),測(cè)壓管的管徑大小和長(zhǎng)短,都會(huì)直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。（ ） *答案* 3.（2分） 當(dāng)輸送流體的管徑一定時(shí)，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（

13、 ） *答案* 4.（2分） 當(dāng)流體充滿導(dǎo)管（圓形）作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),單位時(shí)間通過(guò)任一截面的體積流量相等。（ ） *答案* 5.（2分） 牛頓粘性定律是：流體的粘度越大,其流動(dòng)性就越差。( ) *答案* 6.（2分） 孔板流量計(jì)是文丘里流量計(jì)的改進(jìn),其壓頭損失比文氏流量計(jì)小得多。（ ） *答案* 7.（2分） 經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出,雷諾rep/時(shí), 由1流向2,當(dāng)(pa /+zg)p/時(shí), 由2流向1。2.（8分） 學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送,你認(rèn)為應(yīng)解決些什么問(wèn)題？ *答案* 學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送一般應(yīng)解決以下問(wèn)題： (1) 合理選擇流體輸送管道的管徑。 (2) 確定輸送流體所需的能量和設(shè)備。 (3) 流體流

14、量測(cè)量和速度、體積和質(zhì)量流量、壓力，以及控制。 (4) 流體流動(dòng)的形態(tài)和條件，作為強(qiáng)化設(shè)備和操作的依據(jù)。3.（8分） 理想流體和實(shí)際流體如何區(qū)別？ *答案* 理想流體是流體沒(méi)有粘性，流動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生摩擦阻力，液體體不可壓縮，受熱不膨脹；而實(shí)際流體是具有粘性，有摩擦阻力，液體是可以壓縮，受熱是膨脹。4.（8分） zp/zp/ （1）， h （2） 這兩個(gè)靜力學(xué)方程式說(shuō)明些什么？ *答案* (1)說(shuō)明靜止的連續(xù)的同一流體,同一水平面上的各點(diǎn)，深度相同，它的壓強(qiáng)亦相等； (2)說(shuō)明液體內(nèi)部任一點(diǎn)的壓強(qiáng)是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強(qiáng)越大，當(dāng)液面壓強(qiáng)變化，必將引起液體內(nèi)部各點(diǎn)發(fā)生同樣大小的變化。5

15、.（4分） 在常溫下輸送水,若管徑一定,流量增大一倍,雷諾準(zhǔn)數(shù)增加多少？若流量一定,管徑增大一倍,則雷諾準(zhǔn)數(shù)又如何變化？ *答案* v（/4)d.u u=2u re=du/ re 增大一倍 v=(/4)(2d).u u=u/4 re=re/26.（3分） 說(shuō)明流速、體積流量、質(zhì)量流量的單位以及他們之間的關(guān)系。 *答案* 流速 u, m.s 體積流量v, m.s 質(zhì)量流量w, kg.s u=v/a; w=v.7.（5分） 何謂層流流動(dòng)？何謂湍流流動(dòng)？用什么量來(lái)區(qū)分它們？ *答案* 層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸作平行直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)返混，在管中的流速分布為拋物線，平均流速是最大流速的0.5倍。 湍流：流體質(zhì)點(diǎn)

16、有返混和徑向流動(dòng)，平均流速約為最大流速的0.8倍。 以re來(lái)區(qū)分，re4000為湍流。8.（3分） 何謂牛頓型流體？何謂非牛頓型流體？ *答案* 服從牛頓粘性定律的流體稱(chēng)為牛頓型流體。不服從牛頓粘性定律的，稱(chēng)為非牛頓型流體。非牛頓型流體又分為假塑性流體和脹塑性流體。9.（8分） 如圖所示的某一輸水管路中，高位槽液位保持恒定，輸水管徑不變。有人說(shuō)：由于受到重力的影響，水在管路中會(huì)越流越快，即水通過(guò)2-2截面的流速u(mài)大于通過(guò)1-1截面的流速u(mài)。這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？ *答案* 不對(duì)。因?yàn)槭欠€(wěn)定連續(xù)流動(dòng)按連續(xù)性方程知：m=m，輸水則v=v，現(xiàn)管徑不變d=d，故u=u10.（8分） 如圖所示，水在水平

17、管中作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)，從a流向b，問(wèn)： （1）體積流量v和v哪個(gè)大？為什么？ （2）流速u(mài)和u哪個(gè)大？為什么？ （3）靜壓頭p/（g）和p/（g）哪個(gè)大？為什么？ *答案* (1) 因?yàn)檩斔?，按連續(xù)性方程知 v=v(2) v=v 而dd uu(3) z+p/(g)+u/(2g)=z+p/(g)+u/(2g)+hf而 水平管z=z 又uu若 h=0 則 p/（g)p/(g) ;若 h0則 p/(g)和p（g)哪個(gè)大？要由u和u、h之值決定。11.（8分） 在有一個(gè)穩(wěn)壓罐的一條管徑不變的輸送管上的a.b處分別裝上一個(gè)相同規(guī)格的壓力表（如圖所示）。問(wèn)： （1）當(dāng)管路上的閥門(mén)c關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)壓力表的讀數(shù)是

18、否一致？為什么？ （2）當(dāng)管路上閥門(mén)c打開(kāi)時(shí)，兩個(gè)壓力表的讀數(shù)是否相同？為什么？（設(shè)a.b處的氣體密度近似相等） *答案* （1）閥c關(guān)閉時(shí)，流體為靜止?fàn)顟B(tài)，同一水平面上p=p。 （2）閥c打開(kāi)，流體流動(dòng)，有阻力，為z=z，d=d 且= 則u=u pp12.（10分） 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示： 皮托管編號(hào) 1 2 3 4 管內(nèi)直徑mm 12.7 21 12 12 皮托管測(cè)壓孔高度mm 72 72 72 21關(guān)閉閥a，玻管水柱高度mm 472 472 472 472全開(kāi)閥a 皮托管測(cè)壓孔 435.5 407.5 405.1 376.5時(shí)玻管水 正對(duì)水流方向柱高度mm 皮托管測(cè)壓

19、孔 389.5 401.8 347.6 322 平行水流方向根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)、第4點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mmho？(2)、水由第2點(diǎn)處流到3點(diǎn)處的阻力損失壓頭為多少mmho？(3)、第1點(diǎn)的速度為多少m.s? *答案* (1) z=21(mmho ) , p/(g)=h-z=322-21=301(mmho) h=u/(2g)=376.5-322=54.5(mmho)(2) h=407.5-405.1=2.4(mmho)(3) u/(2g)=435.5-389.5=46(mmho) u=0.95m.s13.（10分） 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表示：?jiǎn)枺?/p>

20、（1）第1點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mmho （2）水從第1點(diǎn)處流到第2點(diǎn)的流動(dòng)阻力損失壓頭為多少 mmho (3) 皮托管測(cè)量孔平行水流方向時(shí)，測(cè)出的h=401.8mmh=389.5mm？ 皮托管編號(hào) 1 2 3 4 管內(nèi)直徑mm 12.7 21 12 12 皮托管測(cè)壓孔高度mm 72 72 72 21關(guān)閉閥a，玻管水柱高度mm472 472 472 472 全開(kāi)閥a 皮托管測(cè)壓孔435.5 407.5 405.1 376.5 時(shí)玻管水正對(duì)水流方向 柱高度mm 皮托管測(cè)壓孔 389.5 401.8 347.6 322 平行水流方向 *答案* (1) z=72mmho p/(g)=h-

21、z=389.5-72=317.5mmho h=u/(2g)=435.5-389.5=46mmho(2) h=435.5-407.5=28mmho(3) h=h+h dd uu 即 hh h=46mmho h=407.5-401.8=5.7mmho h-h=46-5.7=40.3mm而 h=28mm (h-h)=40.3mm又 h=h+hz按 hz+h+h=hz+h+h+h即：h+h=h+h+h hhh位頭 h=h靜壓頭 h動(dòng)壓頭14.（8分） 一定量的液體在園形直管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動(dòng)。若管長(zhǎng)及液體的物性不變,而管徑減至原來(lái)的一半,問(wèn)因流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來(lái)的若干倍？ *答案* hf=

22、(l/d)u/2 而滯流時(shí) =64/re=64/(d*u*) 流速：u=4v/(d) 而題設(shè)v、l、l不變，即hf1/d d=d/2 hf=16hf15.（8分） 在相同管徑的兩條園形管道中,同時(shí)分別流動(dòng)著油和清水（油水）,若雷諾數(shù)相同,且密度相近,試判斷油速大還是水速大？為什么？ *答案* re油=re水 而 u油u水， u油u水16.（8分） 如圖所示，液體分別從兩容器中流出，液面保持不變，排出管徑相同。問(wèn)：（1）圖（a）中1-1和2-2截面的uu還是u=u？為什么？（2）圖（a）、（b）中zz其它條件不變，忽略阻力損失，則出口處的速度u 與 u哪個(gè)大？為什么？（3）圖（a）、（b）中z=

23、z，則截面2-2*處的速度與u哪個(gè)大？為什么？ *答案* （1）因液體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)，且d=du=u=u （2）u=2g(z-h) 題設(shè)h=h=0 zz uu (當(dāng)然 zz則hfhf , 當(dāng)hf不能忽略時(shí)，u與u關(guān)系視具體情況而定）。（3）由（1）和（2）結(jié)果知 u=u 而uu uu17.（8分） 某車(chē)間用水量由水塔穩(wěn)定供給（如圖示）。現(xiàn)若將出口閥a關(guān)小,其流量有無(wú)改變？為什么？ *答案* u=2g(z-h)/ 當(dāng)閥門(mén)a關(guān)小時(shí)，hf，但z不變，則u,d不變則v即流量變小。18.（8分） 如圖所示，a.b.c三點(diǎn)在同一水平面上，d=d=d，問(wèn)：（1）當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，a.b.c三點(diǎn)處的壓強(qiáng)哪個(gè)大？哪個(gè)

24、??？或相等？（2）當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)，高位槽液面保持不變，a.b.c三點(diǎn)處的壓強(qiáng)哪個(gè)大？哪個(gè)?。炕蛳嗟?？ *答案* （1）閥門(mén)關(guān)閉，水處于靜止?fàn)顟B(tài)，p=p=p （2）閥門(mén)打開(kāi)，水穩(wěn)定流動(dòng)，有阻力，且d=d=dppp19.（10分） 如圖所示：a.b.c三點(diǎn)在同一水平面上，d=d，dd，問(wèn)：（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，a.b.c三點(diǎn)處的壓強(qiáng)那個(gè)大？哪個(gè)??？或相等？（2）當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)，高位槽水位穩(wěn)定不變，a.b.c三截面處的壓強(qiáng)、流量、流速哪個(gè)大？哪個(gè)小？或相等？ *答案* (1) p=p=p (2) v=v=v u=u uu uu 流動(dòng)流體有阻力，由柏努利方程知：pp pp p與p的大小由u、u和hc之值決定20

25、.（4分） 什么叫化工單元操作？常用的化工單元操作有哪些？ *答案* 化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，具有共同物理變化，遵循共同的物理學(xué)定律的一些物理操作過(guò)程。例如：流體流動(dòng)、流體輸送、非均相分離、傳熱、蒸發(fā)、蒸餾、吸收、萃取、干燥等。五、計(jì)算題：1.（10分） 以復(fù)式水銀壓差計(jì)測(cè)量某密閉容器內(nèi)的壓力p。已知各水銀液面標(biāo)高分別為h=2.6m，h=0.3m，h=1.5m，h=0.5m,h=3.0m。求此密閉容器水面上方的壓強(qiáng)p(kn.m)(表壓) *答案* 按表壓計(jì)算，p=(h-h)汞.g, p=p-(h-h)水.g p=p +(h-h)汞.g p=p-(h-h)水.g 以上相加 p=(h-h+h-h)汞

26、.g-（h-h+h-h)水.g =（2.6-0.3+1.5-0.5）13.610g-(1.5-0.3+3-0.5)1000g=404kn/m2.（10分） 密度為1000kg.m，粘度為1cp的水，以10m.h的流量在513mm 的水平管道內(nèi)流過(guò),在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為1.5 kgf.cm(表壓)，若管路的局部阻力可略去不計(jì)，問(wèn)距該處100m 同一水平線下游處流體靜壓強(qiáng)為多少pa? (re=310-1 10時(shí), =0.3164/re) *答案* u=v/(d/4)=10/(36000.045/4)=1.75m.s re=du/=0.0451.751000/(110)=78750 =0.316

27、4/re=0.3164/78750=0.0189 由柏式： z=z u=up/=p/+ (l/d)(u/2) p=p-(l/d)(u/2) =1.59.8110-0.0189(100/0.045)(1.75/2)1000 =8.310n.m(表壓)3.（12分） 用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為38.4t. h,高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路總長(zhǎng)(包括閥門(mén)及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度) 430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96, 粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率=50%。 *答案* 對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：he=

28、z+(l+le )/d(u/2g)z=20m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1m u=vs/0.785d =38400/36000.7850.1960 =1.415m.s re=du/=0.11.415960/343010=39.62000 =64/re=64/39.6=1.616 he=20+1.616(430/0.1) (1.415/29.81)=729.2m n=qheg/=38400729.29.81/(36000.51000) = 152.6kw4.（12分） 用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為9.80710n.m,水槽液面恒定,其上方通大氣,

29、水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m,在某送液量下,泵對(duì)水作的功為317.7 j.kg，管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m(包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度,但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度)輸送管尺寸為 1084mm,水的密度為1000kg.m。求輸水量為多少m.h。 *答案* zg+(p/)+(u/2)+w=zg+(p/)+(u/2)+hf已知數(shù)據(jù)： z=0；p(表)=0；u0； w=317.7j.kg； z=20m；p=9.80710n.m(表)； =1000kg.m簡(jiǎn)化上式：w=zg+(p/)+(u/2)+hf 又hf=lu/2d=9.9u317.7=9.8120+9.80710

30、/1000+u/2+9.9u 10.4u=23.43 u=1.5m.s v=(/4)du3600=0.7850.12 1.53600=42.41m.h5.（12分） 如圖所示，d=100mm, d=50mm,h=150mm,氣體=1.2kg.m。當(dāng)r=25mm時(shí),將水從水池中吸入水平管中間,問(wèn)此時(shí)v氣體=?m.s(阻力可忽略) *答案* 選1-1、2-2截面與基準(zhǔn)面0-0，如圖所示。在兩截面之間列柏方程并簡(jiǎn)化得到： (p/)+(u/2)=(p/)+(u/2) (1) 由已知數(shù)據(jù)：p=0.025136009.81=3335n.m p=-0.1510009.81=-1472n.m u=(100/5

31、0)u=4u代入(1)可得：15u=2(p-p)/=8012 u=23.11m.s vs=(/4)du=0.1814m.s 或v=653m.h6.（10分） 圖示為水泵進(jìn)水管的裝置。管子尺寸為573.5mm；管的下端位于儲(chǔ)水池水面下2m，并裝有底閥及濾網(wǎng)，該處之局部阻力壓頭損失為12/（2）；截面22處的真空度為4m水柱；由11至22截面的沿程壓頭損失為9/（2）。試求：（1）進(jìn)水管的流量為多少m.h；（2）進(jìn)水口11處的表壓為若干n.m？ *答案* 列水面與22截面列柏努利方程：（1）z/2p/z/2p/hz0，0，p0，z3m，p/4mhoh12/29/221/221/221/2/222/

32、2431m （29.81/22）0.94m.s v36000.785（0.05）0.946.64m.h（2）進(jìn)水口11處的表壓p33截面為大槽距水面2m深處的大槽截面，3-3及1-1截面間的柏努利方程式 z=z=0 p/g=2 p/g u0 u=0.94ms h=12u/2g 2=p/1000g+0.94/2g+120.94/2g p=13.8810 p=13.88kp=1.415m水 7.（10分） 一直立煤氣管，在底部測(cè)壓管測(cè)得水柱差h100mm，在h20m高處的測(cè)壓管中測(cè)得水柱差h115mm，管外空氣的密度1.29kg.m，求管中靜止煤氣的密度為多大？ *答案* pp水 p（ph）水 又

33、pph（ph）水 （p水）h h水h水 -水（）/h 1.29-1000（0.1150.1）/20 0.54kg.m。8.（14分） 水從蓄水箱，經(jīng)過(guò)一水管流出，如附圖所示。假如，z12m，zz6.5m，d20 mm，d10mm， 水流經(jīng)d管段的阻力損失為2m ho，流經(jīng)d管段的阻力損失為1mho，求：（1）管嘴出口處的流速；（2）接近管口22截面處的流速及壓強(qiáng)p； *答案* （1）列11與33截面柏努利方程式zp/2 zp/2 0，pp0（表壓） 126.5/2（21） 解得 （2.529.81）7 m.s （2）（d/d）7（10/20） 1.75m.s 由11與22截面列柏努利方程式可得

34、 p/（zz）/2 （126.5）1.75/（29.81）2 3.344 m水柱（表壓） p3.34410009.8132804p9.（10分） 密度為1000kg.m，粘度為1cp的水，以5m.h的流量在513mm 的水平管道內(nèi)流過(guò), 在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為1.5kgf.cm(表壓)，若管路的局部阻力可略去不計(jì)，問(wèn)距該處100m下游處流體靜壓強(qiáng)為多少pa? (re=310-110時(shí), =0.3164/re) *答案* u=v/(d/4)=5/(36000.045/4)=0.874m.sre=du/=0.0450.8741000/(110)=39375=0.3164/re=0.3164/78

35、750=0.0225由柏式： z=z u=u p/=p/+ (l/d)(u/2) p=p-(l/d)(u/2) =2.59.8110-0.00225(100/0.045)(0.874/2)1000 =1.2810n.m(表壓)10.（12分） 用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4t.h,高位槽中液面比油池中液面高30m,管路總長(zhǎng)(包括閥門(mén)及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度) 430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96,粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率=50%。 *答案* 對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：he=z+(l+le )/d(u/2g)

36、z=30m l+le =430m d=108-24=100mm=0.1m u=vs/0.785d =38400/(36000.7850.1960) =1.415m.sre=du/=0.11.415960/343010 =39.62000=64/re=64/39.6=1.616 he=30+1.616(430/0.1)(1.415/29.81)=739.13m n=qheg/ =38400739.139.81/(36000.51000)=154.7kw11.（12分） 用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為9.80710n.m,水槽液面恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m，在某送液量下，泵對(duì)水作的功為340j.kg,管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.0