化工原理考試題庫（含答案）（精品）

1、第一章 流體流動 第二章 流體輸送設(shè)備 第三章 非均相分離 第四章 傳熱 第五章 蒸餾 第六章 吸收 第七章 萃取第一章 流體流動一、單選題 1單位體積流體所具有的（ ）稱為流體的密度。 a a 質(zhì)量；b 粘度；c 位能；d 動能。 2單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的（ ）。 a a 密度；b 粘度；c 位能；d 動能。 3流體是由無數(shù)分子集團所組成的連續(xù)（ ）。 b a 空白；b 連續(xù)；c 輻射；d 漂流。 4氣體是（ ）的流體。 b a 可移動；b 可壓縮；c 可流動；d 可測量。 5氣體是可壓縮的（ ）。 c a 材料；b 物質(zhì)；c 流體；d 部分。 6在靜止的流體內(nèi)，單位面積上所受的

2、壓力稱為流體的（ ）。 c a 絕對壓強；b 表壓強；c 靜壓強；d 真空度。 7以絕對零壓作起點計算的壓強，稱為（ ）。 a a 絕對壓強；b 表壓強；c 靜壓強；d 真空度。 8以（ ）作起點計算的壓強，稱為絕對壓強。 d a 大氣壓；b 表壓強；c 相對零壓；d 絕對零壓。 9當被測流體的（ ）大于外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。 d a 真空度；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 10當被測流體的絕對壓強（ ）外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。 a a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 11當被測流體的絕對壓強大于外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為（ ）。

3、 a a 壓強表；b 真空表；c 高度表；d 速度表。 12（ ）上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。 a a 壓強表；b 真空表；c 高度表；d 速度表。 13壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的（ ）比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。 d a 大氣壓；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 14壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比（ ）高出的數(shù)值，稱為表壓強。 a a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 15壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為（ ）。 b a 真空度；b 表壓強；c 相對壓強；d 附加壓強。 16被測流體的

4、（ ）小于外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為真空表。 d a 大氣壓；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 17被測流體的絕對壓強（ ）外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為真空表。 b a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 18被測流體的絕對壓強小于外界（ ）時，所用測壓儀表稱為真空表。 a a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 真空度。 19被測流體的絕對壓強小于外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為（ ）。 b a 壓強表；b 真空表；c 高度表；d 速度表。 20（ ）上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強低于大氣壓強的讀數(shù)。 b a 壓強表；b 真空表；c 高度表；d 速度表。 22真空表

5、上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強低于（ ）的讀數(shù)。 d a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 23真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強（ ）大氣壓強的讀數(shù)。 a a 低于；b 等于；c 高于；d 近似于。 24真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強低于（ ）的讀數(shù)。 a a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 真空度。 25（ ）等于大氣壓強與表壓強之和。 a a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 26絕對壓強（ ）大氣壓強與表壓強之和。 c a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 27絕對壓強等于（ ）與表壓強之和。 a a 大氣壓強；b 表壓強；c

6、相對壓強；d 絕對壓強。 28絕對壓強等于大氣壓強與（ ）之和。 b a 大氣壓強；b 表壓強；c 相對壓強；d 絕對壓強。 29絕對壓強等于大氣壓強與表壓強（ ）。 c a 之積；b 之商；c 之和；d 之差。 30表壓強（ ）絕對壓強減去大氣壓強。 c a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 31表壓強等于絕對壓強（ ）大氣壓強。 d a 乘以；b 除以；c 加上；d 減去。 32（ ）等于絕對壓強減去大氣壓強。 a a 表壓強；b 真空度；c 相對壓強；d 流體壓強。 33表壓強等于（ ）減去大氣壓強。 a a 絕對壓強；b 真空度；c 相對壓強；d 流體壓強。 34表壓強等于絕對壓

7、強減去（ ）。 d a 大氣壓強；b 真空度；c 相對壓強；d 流體壓強。 35真空度等于大氣壓強（ ）絕對壓強。 d a 乘以；b 除以；c 加上；d 減去。 36（ ）等于大氣壓強減去絕對壓強。 a a 真空度；b 表壓強；c 湍流度；d粗糙度。 37（ ）內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為流量。 b a 無限時間；b 單位時間；c 長時間；d 短時間。 38單位時間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為（ ）。 c a 流速；b 流線；c 流量；d 流函數(shù)。 39（ ）內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為流速。 b a 無限時間；b 單位時間；c 長時間；d 短時間。 40單位時間內(nèi)流體在流動方向上所

8、流過的（ ）稱為流速。 c a 寬度；b 高度；c 距離；d 直線。 41單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離稱為（ ）。 a a 流速；b 流線；c 流量；d 流函數(shù)。 42柏努利方程式中的（ ）項表示單位質(zhì)量流體所具有的位能。 a a gz；b ；c ；d we。 43柏努利方程式中的gz項表示單位質(zhì)量流體所具有的（ ）。 b a 位能；b 動能；c 靜壓能；d 有效功。 44柏努利方程式中的（ ）項表示單位質(zhì)量流體所具有的動能。 b a gz；b ；c ；d we。 45柏努利方程式中的 項表示單位質(zhì)量流體所具有的（ ）。 b a 位能；b 動能；c 靜壓能；d 有效功。 46柏努利方

9、程式中的（ ）項表示單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能。 c a gz；b ；c ；d we。 47柏努利方程式中的 項表示單位質(zhì)量流體所具有的（ ）。 c a 位能；b 動能；c 靜壓能；d 有效功。 48柏努利方程式中的（ ）項表示單位質(zhì)量流體通過泵（或其他輸送設(shè)備）所獲得的能量，稱為有效功。 d a gz；b ；c ；d we。 49柏努利方程式中的we項表示單位質(zhì)量流體通過泵（或其他輸送設(shè)備）所獲得的能量，稱為（ ）。 d a 位能；b 動能；c 靜壓能；d 有效功。 50柏努利方程式中的（ ）項表示單位質(zhì)量流體因克服流動阻力而損失的能量。 d a gz；b ；c ；d 。 51柏努利方程式中

10、的 項表示單位質(zhì)量流體因克服流動阻力而（ ）的能量。 d a 增加；b 擴大；c 需求；d 損失。 52流體在直管中流動，當（ ）2000時，流體的流動類型屬于層流。 a a re；b pr；c nu；d gr。 53流體在直管中流動，當re（ ）2000時，流體的流動類型屬于層流。 a a ；b ；c = ；d 。 54流體在直管中流動，當re（ ）時，流體的流動類型屬于層流。 b a 1000；b 2000；c 3000；d 4000。 55流體在直管中流動，當re2000時，流體的流動類型屬于（ ）。 a a 層流；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 56流體在直管中流動，當（ ）400

11、0時，流體的流動類型屬于湍流。 a a re；b pr；c nu；d gr。 57流體在直管中流動，當re（ ）4000時，流體的流動類型屬于湍流。 b a ；b ；c ；d 。 58流體在直管中流動，當re（ ）時，流體的流動類型屬于湍流。 d a 1000；b 2000；c 3000；d 4000。 59流體在直管中流動，當re4000時，流體的流動類型屬于（ ）。 b a 層流；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 60流體在直管中流動，當2000（ ）4000時，流體的流動類型屬于不穩(wěn)定的過渡區(qū)。 a a re；b pr；c nu；d gr。 61流體在直管中流動，當2000re4000

12、時，流體的流動類型屬于不穩(wěn)定的（ ）。 c a 層流區(qū)；b 湍流區(qū)；c 過渡區(qū)；d 渦流區(qū)。 62流體在管內(nèi)作（ ）流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動。 a a 層流；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 63流體在管內(nèi)作層流流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的（ ）運動。 b a 垂直；b 平行；c 圓周；d 繞行。 64流體在管內(nèi)作（ ）流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動。 b a 層流；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 65流體在管內(nèi)作湍流流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的（ ）運動。 d a 垂直；b 平行；c 圓周；d 雜亂。 66流體在圓管內(nèi)（ ）流動時，平均速度是最大速度的一半。 a a 層流

13、；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 67流體在圓管內(nèi)層流流動時，（ ）是最大速度的一半。 a a 平均速度；b 最大速度；c 中間速度；d 瞬時速度。 68流體在圓管內(nèi)層流流動時，平均速度是（ ）的一半。 b a 平均速度；b 最大速度；c 中間速度；d 瞬時速度。 69流體在圓管內(nèi)層流流動時，平均速度是最大速度的（ ）。 b a 四分之一；b 一半；c 二倍；d 四倍。 70流體在圓管內(nèi)（ ）流動時，最大速度是平均速度的二倍。 a a 層流；b 湍流；c 過渡流；d 漩渦流。 71流體在圓管內(nèi)層流流動時，（ ）是平均速度的二倍。 b a 平均速度；b 最大速度；c 中間速度；d 瞬時速度。

14、 72流體在圓管內(nèi)層流流動時，最大速度是（ ）的二倍。 a a 平均速度；b 最大速度；c 中間速度；d 瞬時速度。 73流體在圓管內(nèi)層流流動時，最大速度是平均速度的（ ）。 c a 四分之一；b 一半；c 二倍；d 四倍。 74對于（ ），當量直徑等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。 b a 圓形管；b 非圓形管；c 矩形管；d 直管。 75對于非圓形管，（ ）等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。 c a 摩擦直徑；b 彎曲直徑；c 當量直徑；d 公稱直徑。 76對于非圓形管，當量直徑（ ）四倍的流通截面積除以潤濕周邊。 c a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 77對于非圓形管，當量直徑

15、等于（ ）的流通截面積除以潤濕周邊。 d a 四分之一；b 一半；c 二倍；d 四倍。 78對于非圓形管，當量直徑等于四倍的（ ）除以潤濕周邊。 a a 流通截面積；b 表面積；c 流動體積；d 流通體積。 79對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截面積（ ）潤濕周邊。 b a 乘以；b 除以；c 加上；d 減去。 80對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截面積除以（ ）。 c a 流經(jīng)周邊；b 直管周邊；c 潤濕周邊；d 橫截周邊。 81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 層流無徑向脈動，而湍流有徑

16、向脈動。 二、簡答題 1如何判斷一流體的流動類型? re2000的流動稱為層流流動，re4000的流動稱為湍流流動。 2層流與湍流是如何定義的？ re2000的流動稱為層流流動，re4000的流動稱為湍流流動。 3簡述層流與湍流的區(qū)別。 流體在管內(nèi)作層流流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合。流體在管內(nèi)作湍流流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。 4什么是“當量直徑”? 對非圓形截面的通道, 可以找到一個與圓形管直徑相當?shù)摹爸睆健眮泶? 此直徑即稱為“當量直徑”。 5當量直徑是如何計算的? 當量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤濕周邊。 6

17、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對粗糙度、管徑均相同，上游截面1-1的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面2-2的流速是否相等？ 答：三種情況中，下游截面2-2的流速相等。 7某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對粗糙度、管徑均相同，上游截面1-1的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面2-2的壓強是否相等？如果不等，指出哪一種情況的數(shù)值最大，哪一種情況的數(shù)值最??？其理由何在？ 答：三種情況中，下游截面2-2的壓強不相等，其中（a）的壓強最大，（c）的壓強最小。這是因為（c）管上不僅有一個閥門消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又使得靜壓強降低。

18、 三、計算題 1一套管換熱器的內(nèi)管外徑為80 mm, 外管內(nèi)徑為150 mm, 其環(huán)隙的當量直徑為多少? 解：de = 4 = 4 = 150 80 = 70 mm 2某液體在一管路中穩(wěn)定流過，若將管子直徑減小一半，而流量不變，則液體的流速為原流速的多少倍? 解：v = ua， u1a1 = u2a2， a = ， 當 d1 = 2d2 時 u1 = u2 ， 有 ， ， 即 得 u2 = 4u1 3一定量的液體在圓形直管內(nèi)作滯流流動。若管長及液體物性不變，而管徑減至原有的一半，問因流動阻力產(chǎn)生的能量損失為原來的多少倍？ 解： 流動阻力 ， 設(shè)管徑改變后 ， 則根據(jù)u1a1 = u2a2 可得

19、u2 = 4u1，滯流時 ， = ， ， 4某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為13.3103 pa，計算設(shè)備內(nèi)的絕對壓強與表壓強。已知該地區(qū)大氣壓強為98.7103 pa。 解：絕對壓強 = 大氣壓 真空度 = 98.7103 13.3103 = 85.4103 pa 表壓強 = 真空度 = 13.3103 pa 5甲乙兩地的平均大氣壓強分別為85.3103 pa和101.33103 pa，在甲地操作的真空精餾塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80103 pa，在乙地操作時，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強，真空表讀數(shù)應(yīng)為多少? 解：在甲地 絕對壓強 = 大氣壓 真空度 = 85.3103 80103 = 5.3103 p

20、a 在乙地 真空度 = 大氣壓 絕對壓強 = 101.33103 5.3103 = 96.03103 pa 6在蘭州操作的苯乙烯真空精餾塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80103 pa，在天津操作時，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強，真空表的讀數(shù)應(yīng)為多少？蘭州地區(qū)的平均大氣壓強為85.3103 pa，天津地區(qū)的平均大氣壓強為101.33103 pa。 解：在蘭州 絕對壓強 = 大氣壓 真空度 = 85.3103 80103 = 5.3103 pa 在天津 真空度 = 大氣壓 絕對壓強 = 101.33103 5.3103 = 96.03103 pa 7某設(shè)備的進、出口壓強分別為1200 mmh2o（真空度）和1

21、.6 kgf/cm2（表壓）。若當?shù)卮髿鈮簽?60 mmhg, 求此設(shè)備進、出口的壓強差。（用si制表示） 解： 進口 p1（絕壓）= p（大氣壓）- p（真空度） 出口 p2（絕壓）= p（大氣壓）+ p（表壓） p1（真空度）= 1200 mmh2o = 0.12 kgf/cm2 p1（絕壓）- p2（絕壓）= - p1（真空度）+p2（表壓） = -（0.12+1.6）= -1.72 kgf/cm2 = -1.729.81104 = -1.687105 n/m2 8在附圖所示的儲油罐中盛有密度為960 kg/m3 的油品。油面高于罐底9.6 m，油面上方為常壓。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為7

22、60 mm圓孔，其中心距罐底800 mm，孔蓋用14 mm 的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應(yīng)力取為39.23106 pa，問：至少需要幾個螺釘？ 解：設(shè)通過孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強為 p，則p就是管內(nèi)液體作用與孔蓋上的平均 壓強。由流體靜力學(xué)基本方程式知 作用在孔蓋外側(cè)的是大氣壓強 pa，故孔蓋內(nèi)外兩側(cè)所受壓強差為 作用在孔蓋上的靜壓力為 每個螺釘能承受的力為 螺釘?shù)膫€數(shù) = 3.76104/6.04103 = 6.23 個 即至少需要7個螺釘。 9某流化床反應(yīng)器上裝有兩個u管壓差計，如本題附圖所示。測得r1 = 400 mm，r2 = 50 mm，指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向空間擴

23、散，在右側(cè)的u管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度r3 =50 mm。求a、b兩處的表壓強。 解：u管壓差計連接管中是氣體，其密度遠遠小于水銀及水的密度，由氣柱高度所產(chǎn)生的壓強差可以忽略。設(shè)r2下端為c點，r1下端為d點，因此可認為 papc,pbpd。 papc =h2ogr3 +hggr2 = 10009.810.05 + 136009.810.05 = 7161 n/m2（表壓） pbpd = pa +hggr1 = 7161 + 136009.810.4 = 6.05104 n/m2（表壓） 10根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計的讀數(shù)，計算管路中氣體的表壓強p。壓差計中以油和水為指示液

24、，其密度分別為920 kg/m3 及998 kg/m3，u管中油、水交界面高度差r = 300mm。兩擴大室的內(nèi)徑d均為60 mm，u管內(nèi)徑d為6 mm。 當管路內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大室液面平齊。 解：當管路內(nèi)的氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大室的液面平齊，則兩擴大室液面差 h與微差壓差計讀數(shù)r的關(guān)系為 當壓差計讀數(shù)r = 300 mm時，兩擴大室液面差為 m 則管路中氣體的表壓強為 p =（998 - 920）9.810.3 + 9209.810.003 = 257 n/m2（表壓） 11有一內(nèi)徑為25 mm的水管，如管中水的流速為1.0 m/s，求： （1）管中水的流動類型； （2

25、）管中水保持層流狀態(tài)的最大流速（水的密度=1000 kg/m3, 粘度= 1 cp）。 解：（1）re = du/= 0.02511000/0.001 = 250004000 流動類型為湍流。 （2）層流時，re 2000，流速最大時，re = 2000，即du/= 2000 u = 2000/d= 20000.001/（0.0251000）= 0.08 m/s 12密度為850 kg/m3、粘度為810-3 pas的液體在內(nèi)徑為14 mm的鋼管內(nèi)流動，液體的流速為1 m/s。計算：（1）雷諾準數(shù)，并指出屬于何種流型；（2）若要使該流動達到湍流，液體的流速至少應(yīng)為多少？ 解：（1）re = d

26、u/= 0.0141850/810-3 = 1487.5 2000 流動類型為層流 （2）湍流時，re 4000，流速最小時，re = 4000，即du/= 4000 u = 4000/d= 40000.008/（0.014850）= 2.69 m/s 13用 1084 mm 的鋼管從水塔將水引至車間，管路長度150 m（包括管件的當量長度）。若此管路的全部能量損失為118 j/kg，此管路輸水量為若干m3/h？（管路摩擦系數(shù)可取為0.02，水的密度取為1000 kg/m3） 解：能量損失 118 j/kg u = 2.8 m/s 流量 v = ua = 2.8 79.13 m3/h 14用1

27、689 mm的鋼管輸送原油。管線總長100 km, 油量為60000 kg/h，油管最大抗壓能力為1.57107 pa。已知50 時油的密度為890 kg/m3, 粘度為181 cp。假定輸油管水平放置，其局部阻力忽略不計。問：為完成上述輸油任務(wù), 中途需設(shè)幾個加壓站? 解：u1 = u2，z1 = z2， u = v/a = (60000/890)/(36000.7850.152) = 1.06 m/s re = du/= 0.151.06890/(18110-3) = 782 層流 = 64/re = 64/782 = 0.0818 p =(l/d)(u2/2)= 0.0818(105/0

28、.15)(1.062/2)890 = 2.72107 pa n = 2.72107/(1.57107) = 1.73 中途應(yīng)設(shè)一個加壓站 15用泵將水從水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50 m，管路全部能量損失為20 j/kg，流量為36 m3/h，高位槽與水池均為敞口。若泵的效率為60%，求泵的軸功率。（水的密度取為1000 kg/m3） 解：設(shè)水池液面為1-1截面，高位槽液面為2-2，以水池液面為基準水平面，在兩截面間列柏努利方程式。 z1 = 0，z2 = 50 m，u10，u20，p1 = p2 = 0（表壓），hf = 20 j/kg we = 9.8150 + 20 = 51

29、0.5 j/kg 水的質(zhì)量流率 ws = 361000/3600 = 10 kg/s 有效功率 ne = wews = 510.510 = 5105 w 軸功率 n = 5105/0.6 = 8508.3 w 16高位槽內(nèi)的水面高于地面8 m，水從1084mm的管道中流出。管路出口高于地面2m。在本題特定條件下，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按hf = 6.5u2 計算(不包括出口的能量損失)，其中u為水在管內(nèi)的流速，m/s。計算： 1 截面處水的流速； 2水的流量，m3/h。 解：（1）以高位槽液面為上游截面1-1,管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2, 并以地面為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式 z1

30、 = 8 m，z2 = 2 m，u10，p1 = p2 = 0（表壓） hf = 6.5u2 = 6.5 代入上式, 得 u2 = 2.9 m/s 由于輸水管的直徑相同, 且水的密度可視為常數(shù), 所以a-a截面處水的流速為 ua = 2.9 m/s。 （2）水的流量 vh = 3600au = 3600/40.122.9 = 82 m3/h 17水以2.5m/s的流速流經(jīng) 382.5 mm的水平管，此管以錐形管與另一 383 mm的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè)a、b處各插入一垂直玻璃管以觀察兩截面的壓強。若水流經(jīng)a、b兩截面間的能量損失為1.5 j/kg，求兩玻璃管的水面差（以mm記）

31、，并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對位置。（水的密度取為1000 kg/m3） 解：上游截面a-a，下游截面b-b，通過管子中心線作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。 式中 za = zb = 0，ua = 2.5 m/s，hfa,b = 1.5 j/kg 根據(jù)連續(xù)性方程式，對于不可壓縮流體 有 m/s 兩截面的壓強差為 = = 868.55 n/m2 即 mmh2o 由于 pb pa 18用離心泵將水從儲槽送至水洗塔的頂部，槽內(nèi)水位維持恒定，各部分相對位置如本題附圖所示。管路的直徑均為 762.5 mm。在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為24.66103 pa；水流經(jīng)吸入管與排出管

32、（不包括噴頭）的能量損失可分別按 與 計算。由于管徑不變，故式中u為吸入或排出管的流速m/s。排水管與噴頭處的壓強為98.07103 pa（表壓）。求泵的有效功率。（水的密度取為1000 kg/m3） 解：（1）水在管內(nèi)的流速與流量 設(shè)儲槽水面為上游截面1-1，真空表連接處為下游截面2-2，并以截面1-1為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程。 式中 z1 = 0，z2 = 1.5 m，p1 = 0（表壓），p2 = -24.66103 pa（表壓） u1 0， 將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得水在管內(nèi)的流速u2 m/s 水的流量 ws = ua= kg/s （2）泵的有效功率 設(shè)儲槽水面為上游

33、截面1-1，排水管與噴頭連接處為下游截面2-2，仍以截面1-1為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程。 式中 z1 = 0，z2 = 14 m，u1 0，u2 = 2 m/s，p1 = 0（表壓） p2 =98.07103 pa（表壓）， 將上列數(shù)值代入柏努利方程式，解得 j/kg 泵的有效功率 ne = wews = 285.417.92 = 2260 w 19在本題附圖所示的實驗裝置中，于異徑水平管段兩截面間連一倒置u管壓差計，以測量兩截面之間的壓強差。當水的流量為10800 kg/h 時，u管壓差計讀數(shù)r為100 mm。粗、細管的直徑分別為603.5 mm與423 mm。計算：（1）1kg

34、水流經(jīng)兩截面間的能量損失；（2）與該能量損失相當?shù)膲簭娊禐槎嗌賞a？（水的密度取為1000 kg/m3） 解：（1）1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失 設(shè)導(dǎo)管在上游的連接處為截面1-1，下游的連接處為截面2-2，并通過管軸作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程 式中 z1 = z2 = 0，u = ws/a m/s m/s ， j/kg 將以上各數(shù)值代入柏努利方程式，解得 j/kg （2）與該能量損失相當?shù)膲簭娊?n/m2 20在圖示裝置中，水管直徑為573.5 mm。當閥門全閉時，壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓, 而在閥門開啟后，壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為 0.5 mh

35、2o，求水的流量為若干m3/h？ 解：閥門全閉時，由 p2 =gh，h = 0.31.013105/（10009.81）= 3.1 m 即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1 m。 閥門開啟時，以水槽液面為上游截面1-1，壓力表處為下游截面2-2，管路中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式 z1 = h = 3 m，z2 = 0，p1 = 0，p2 = 0.21.013105 pa，u10，hf/g = 0.5 mh2o 代入上式 3.1 = 0.21.013105/（10009.81）+ /（29.81）+ 0.5 解得 u2 = 3.24 m/s vh =（/4）d2u3600 = 2

36、2.9 m3/h 21如圖所示，密度為850 kg/m3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內(nèi)的液面維持恒定。塔內(nèi)表壓強為9.81103 pa，進料量為5 m3/h。連接管直徑為 382.5 mm，料液在連接管內(nèi)流動時的能量損失為30 j/kg（不包括出口的能量損失）。求：高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進料口高出多少？ 解：以高位槽液面為上游截面1-1，連接管出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2，并以截面1-1為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。 式中 z1 = 0，u10， m/s p1 = 0（表壓），p2 = 9.81103 pa（表壓），hf = 30 j/kg 將上述數(shù)值代入柏努利方程，解得 m 高位槽內(nèi)

37、的液面應(yīng)比塔的進料口高4.37 m。 22如圖所示，用泵將儲槽中密度為1200 kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)。儲槽內(nèi)液面維持恒定，其上方與大氣相同。蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強為200mmhg（真空度），蒸發(fā)器進料口高于儲槽內(nèi)的液面15 m，輸送管道的直徑為 684 mm，送料量為20 m3/h，溶液流徑全部管道的能量損失為120 j/kg，求泵的有效功率。 解：以儲槽的液面為上游截面1-1，管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2，并以截面1-1為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。 式中 z1 = 0，z2 = 15 m， p1 = 0（表壓）， pa（表壓） u1 0， m/s，hf = 120 j/kg

38、將以上各項數(shù)值代入柏努利方程中 j/kg kg/s ne = wews =246.96.67 = 1647 w 23本題附圖所示為冷凍鹽水循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為1100kg/m3，循環(huán)量為36m3/h。管路的直徑相同，鹽水由a流經(jīng)兩個換熱器而至b的能量損失為98.1 j/kg，由b流至a的能量損失為49 j/kg。求：（1）若泵的效率是70%，其軸功率為多少kw？（2）若a處的壓強表讀數(shù)為245.2103 pa時，b處的壓強表讀數(shù)為多少pa？ 解：（1）泵的軸功率 在循環(huán)管路中任選某截面為1-1，并兼為截面2-2（意即流體由截面1-1出發(fā)，完成一個流動循環(huán)后達到截面2-2）。在兩截面間列柏努利

39、方程式。 因截面為1-1與截面2-2重合，所以 u1 = u2，p1 = p2，z1 = z2 上式可簡化為 we = hf =hfab + hfba = 98.1 + 49 = 147.1 j/kg 流體的質(zhì)量流量 ws = vs=361100/3600 = 11 kg/s 泵的軸功率 n = wews/=147.111/0.7 = 2312 w （2）b處壓強表的讀數(shù) 在兩壓強表所在的截面位置a與截面b之間列柏努利方程式，并通過截面a中心作基準水平面，得 式中 za = 0，zb = 7 m，ua = ub，pa = 245.2103 pa，hfab = 98.1 j/kg 將以上數(shù)據(jù)代入

40、柏努利方程式，解得 pb = 245.2103 （9.817 + 98.1）1100 = 61753 pa = 61.8103 pa 24附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路，液體在流動中溫度可視為不變。問：（1）液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等？（2）此兩管段的壓強差是否相等？寫出它們的表達式。 解：（1）直管的能量損失 管段ab與cd中，長度、直徑均相同；流量不變則流速相同；溫度不變，密度相同，粘度相同，則雷諾數(shù)相同；又由于粗糙度相同，則摩擦系數(shù)相同，所以兩管段的能量損失相等。 （2）兩管段的壓強差不相等。 在兩

41、管段上分別列柏努利方程式 ab管段 式中 ua = ub，則 cd管段 式中 uc = ud，zc = zd，則 25附圖所示的管路上裝有一個閥門，如減小閥門的開度，問：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量的變化情況；（2）液體流經(jīng)整個管路系統(tǒng)的能量損失情況。 解：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量均減小。 （2）以水槽液面為上游截面1-1，管路出口外側(cè)為下游截面2-2，并以管路出口中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。 式中 z1 = h，z2 = 0，u1 0，u2 = 0，p1 = p2 = 0（表壓） 得 hf = gh 即能量損失不變。 第二章 流體輸送設(shè)備 一、單選題 1離心泵（ ）灌泵

42、，是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。 c a 停泵前；b 停泵后；c 啟動前；d 啟動后。 2離心泵啟動前（ ），是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。 d a 灌水；b 放氣；c 灌油；d 灌泵。 3離心泵啟動前灌泵，是為了防止（ ）現(xiàn)象發(fā)生。 a a 氣縛；b 氣蝕；c 氣阻；d 氣泡。 4離心泵裝置中（ ）的底閥的作用是防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出。 a a 吸入管路；b 排出管路；c 調(diào)節(jié)管路；d 分支管路。 5離心泵裝置中吸入管路的（ ）的作用是防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出。 b a 調(diào)節(jié)閥；b 底閥；c 出口閥；d 截止閥。 6離心泵裝置中（ ）的濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。

43、a a 吸入管路；b 排出管路；c 調(diào)節(jié)管路；d 分支管路。 7離心泵裝置中吸入管路的（ ）可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。 b a 底閥；b 濾網(wǎng)；c 彎頭；d 橫管。 8為提高離心泵的經(jīng)濟指標，宜采用（ ）葉片。 b a 前彎；b 后彎；c 垂直；d 水平。 9離心泵的（ ）又稱揚程。 c a 流量；b 軸功率；c 壓頭；d 效率。 10離心泵的壓頭又稱（ ）。 c a 流量；b 軸功率；c 揚程；d 效率。 11離心泵的（ ）安裝高度小于允許安裝高度，就可防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。 d a 最初；b 計劃；c 模擬；d 實際。 12離心泵的實際安裝高度（ ）允許安裝高度，就可防止

44、氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。 b a 大于；b 小于；c 等于；d 近似于。 13離心泵的實際安裝高度小于（ ）安裝高度，就可防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。 d a 最初；b 計劃；c 模擬；d 允許。 14離心泵的實際安裝高度小于允許安裝高度，就可防止（ ）現(xiàn)象發(fā)生。 b a 氣縛；b 氣蝕；c 氣阻；d 氣泡。 15往復(fù)泵的（ ）調(diào)節(jié)是采用回路調(diào)節(jié)裝置。 c a 容積；b 體積；c 流量；d 流速。 16往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)是采用（ ）調(diào)節(jié)裝置。 d a 閥門；b 放空；c 彎路；d 回路。 17離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是（）。 b a 改變吸入管路中閥門開度；b 改變排出管路中閥門開度； c 安置回流支路，改變循環(huán)量的

45、大??；d 車削離心泵的葉輪。 18往復(fù)泵適用于（）。 a 大流量且流量要求特別均勻的場合；b 介質(zhì)腐蝕性特別強的場合； c 流量較小，揚程較高的場合；d 投資較小的場合。 19有兩種說法：（1）往復(fù)泵啟動不需要灌泵；（2）往復(fù)泵的流量隨流量增大而減小，則（）。c a 兩種說法都對；b 兩種說法都不對； c 說法（1）對，說法（2）不對；d 。說法（2）對，說法（1）不對 20有人認為泵的揚程就是泵的升揚高度，有人認為泵的軸功率就是原動機的功率，我認為（）。a a 這兩種說法都不對；b這兩種說法都對；c 前一種說法對；d 后一種說法對。 21離心泵的調(diào)節(jié)閥（ ）。 b a 只能安裝在進口管路上；

46、b 只能安裝在出口管路上； c 安裝在進口管路或出口管路上均可；d 只能安裝在旁路上。 22離心泵調(diào)解法的開度改變時，（）。c a 不會改變管路特性曲線；b 不會改變工作點； c 不會改變泵的特性曲線；d 不會改變管路所需的壓頭。 23離心泵停車時要（）。a a 先關(guān)出口閥后斷電；b 先斷電后關(guān)出口閥； c 先關(guān)出口閥或先斷電均可；d 單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥。 24泵的工作點（）。d a 由泵銘牌上的流量和揚程所決定；b 即泵的最大效率所對應(yīng)的點； c 由泵的特性曲線所決定；d 是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點。 25往復(fù)泵在操作中，（）。a a 不開旁路閥時，流量與出口閥的開度

47、無關(guān)；b 允許的安裝高度與流量有關(guān)； c 流量與轉(zhuǎn)速無關(guān)；d 開啟旁路閥后，輸入設(shè)備中的液體流量與出口閥的開度無關(guān)。 26離心泵沒有下面的優(yōu)點（）。d a 結(jié)構(gòu)簡單；b 流量均勻且易于調(diào)節(jié)； c 操作維修方便；d 流量受壓頭的影響很小。 27當兩臺規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)時，只能說（）。a a 在新的工作點處較原工作點處的流量增大一倍； b 當揚程相同時，并聯(lián)泵特性曲線上的流量是單臺泵特性曲線上流量的兩倍； c 在管路中操作的并聯(lián)泵較單臺泵流量增大一倍； d在管路中操作的并聯(lián)泵揚程與單臺泵操作時相同，但流量增大兩倍。 28當離心泵內(nèi)充滿空氣時，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因為（）。b a 氣體的粘度太??；b 氣體的密度太小； c 氣體比液體更容易其漩渦；d 氣體破壞了液體的連續(xù)性。 29在測定離心泵的特性曲線時下面的安裝是錯誤的（）。b a 泵進口處安裝真空表；b 進口管路上安裝節(jié)流式流量計； c 泵出口處安裝壓力表；d 出口管路上安裝調(diào)節(jié)閥。 二、填空題 1啟動離心泵前應(yīng)做的工作有（ ）和（ ）。 灌泵 關(guān)閉出口閥門 2啟動離心泵前灌泵是為了防止（ ）發(fā)生。 氣縛 3啟動離心泵前關(guān)閉出口閥門是為了（ ）啟動電流，以保護電機。 減小 4啟動離心泵前關(guān)閉出口