化工原理習(xí)題課

1、一、概念題1某封閉容器內(nèi)盛有水，水面上方壓強(qiáng)為P0,如圖所示器壁上分別裝有兩個(gè)水銀壓強(qiáng)計(jì)和一個(gè)水銀壓差計(jì)，其讀數(shù)分別為Ri、R2和R3,試判斷：1) RiR2 (>,<,=);2) R30 (>,<,=)；3) 若水面壓強(qiáng)po增大，則RiR2R3有何變化？(變大、變小，不變)2如圖所示，水從內(nèi)徑為 di的管段流向內(nèi)徑為 d2管段，已知d22d1, di管段流體流動(dòng)的速度頭為0.8m, hi 0.7m，忽略流經(jīng)AB段的能量損失，則h? m, h3 m。3如圖所示，管中水的流向?yàn)锳t B,流經(jīng)AB段的能量損失可忽略，則pi與P2的關(guān)系為。A)PiP2B)PiP20.5mC)

2、PiP20.5mD)PiP24圓形直管內(nèi)，Vs 一定，設(shè)計(jì)時(shí)若將 d增加一倍，則層流時(shí) hf是原值的倍，高度湍流時(shí)，hf是原值的 倍(忽略管壁相對(duì)粗糙度的影響)。0.55某水平直管中，輸水時(shí)流量為 Vs,今改為輸2Vs的有機(jī)物，且設(shè)兩種輸液下，流體均處于高度湍流狀態(tài)，則阻力損失為水的 倍；管路兩端壓差為水的倍。6已知圖示均勻直管管路中輸送水，在A、B兩測(cè)壓點(diǎn)間裝一 U形管壓差計(jì)，指示液為水銀，讀數(shù)為R （圖示為正）。則：1）R0 （ ,=, ）2） A、B兩點(diǎn)的壓差 p =Pa。A)Rg(ghC) ghRg(D)Rg(gh3）流體流經(jīng)A、B點(diǎn)間的阻力損失hf為J/kg。4）若將水管水平放置，U

3、形管壓差計(jì)仍豎直，則 R,hf有何B)Rg(精選文檔變化？7 在垂直安裝的水管中，裝有水銀壓差計(jì)，管段很短,1, 2兩點(diǎn)間阻力可近似認(rèn)為等于閥門阻力，如圖所示，試討論:1）當(dāng)閥門全開，閥門阻力可忽略時(shí),P1P2(>,<,=)；2）當(dāng)閥門關(guān)小，閥門阻力較大時(shí),P1p2 (>,<,=) , R（變大，變小，不變）；3）若流量不變，而流向改為向上流動(dòng)時(shí)，則兩壓力表的讀數(shù)差| p, R（變大，變小，不變）。&圖示管路兩端連接兩個(gè)水槽，管路中裝有調(diào)節(jié)閥門一個(gè)。試討論將閥門開大或關(guān)小時(shí)，管內(nèi)流量qv，管內(nèi)總阻力損失 hf，直管阻力損失hfi和局部阻力損失hf2有何變化，并以

4、箭頭或適當(dāng)文字在下表中予以表達(dá)（設(shè)水槽液位差H恒定）?？傋枇p失hf直管阻力損失hf1局部阻力損失hf2流量qv閥開大閥關(guān)小9圖示管路，若兩敞口容器內(nèi)液位恒定，試問：1） A 閥開大，貝V qv;壓力表讀數(shù) pi; P2; hfi/hf2； qvi/qv22） B閥關(guān)小,則qv;qvi / qv2。10流量Vs增加一倍，孔板流量計(jì)的阻力損失為原來的倍，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的阻力損失為原來的倍，孔板流量計(jì)的孔口速度為原來的倍，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流速為原來的倍，孔板流量計(jì)的讀數(shù)為原來的 倍，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的環(huán)隙通道面積為原來的 倍。11某流體在一上細(xì)下粗的垂直變徑管路中流過?，F(xiàn)注意到安在離變徑處有一定距離的粗、 細(xì)兩

5、截面的的壓強(qiáng)表讀數(shù)相同。故可斷定管內(nèi)流體（）。A. 向上流動(dòng)；C.處于靜止；B. 向下流動(dòng)；D.流向不定12.下面關(guān)于因次分析法的說法中不正確的是()。A.只有無法列出描述物理現(xiàn)象的微分方程時(shí)，才采用因次分析法；E.因次分析法提供了找出復(fù)雜物理現(xiàn)象規(guī)律的可能性；C. 因次分析法證明：無論多么復(fù)雜的過程，都可以通過理論分析的方法來解決；D. 因次分析法能解決的問題普通實(shí)驗(yàn)方法也同樣可以解決1 3 流體在直管內(nèi)流動(dòng)造成的阻力損失的根本原因是 。14.因次分析法的依據(jù)是 。1 5 在滯流區(qū)，若總流量不變，規(guī)格相同的兩根管子串聯(lián)時(shí)的壓降為并聯(lián)時(shí)的倍；湍流、光滑管(入=0.3164/Re0'25

6、)條件下，上述直管串聯(lián)時(shí)的壓降為并聯(lián)時(shí)的 倍；在完全湍流區(qū)，上述直管串聯(lián)時(shí)的壓降為并聯(lián)時(shí)的 倍。16如圖示供水管線。管長(zhǎng) L,流量V，今因檢修管子，用若干根直徑為1/2d，管長(zhǎng)相同于L的管子并聯(lián)代替原管，保證輸水量V不變，設(shè)入為常數(shù)，"d相同。局部阻力均忽略，則并聯(lián)管數(shù)至少根。二、問答題1一無變徑管路由水平段、垂直段和傾斜段串聯(lián)而成，在等長(zhǎng)度的A、B、C三段兩端各安一 U形管壓差計(jì)。設(shè)指示液和被測(cè)流體的密度分別為°和，當(dāng)流體自下而上流過管路時(shí)，試問：(1) A、B、C三段的流動(dòng)阻力是否相同？(2) A、B、C三段的壓差是否相同？(3) 3個(gè)壓差計(jì)的讀數(shù) Ra、RB、RC是否

7、相同？試加以論證。2下面兩種情況，可不可以用泊謖葉方程 (Pf 耳也)直接計(jì)算管路兩端的壓強(qiáng)差？(1)水平管，管內(nèi)徑為50mm,流體的密度為996kg/m3,粘度為0.894mPa.s流速為2 m/s。(2)垂直管，管內(nèi)徑為100mm,流體的相對(duì)密度為 0.85,粘度為20mPa.s流速為0.4m/s。二、計(jì)算題1. 虹吸管將20C的苯(密度為800kg/m3)從池中吸出，虹吸管用直徑為d的玻璃管制成，裝置如圖。設(shè)管中流動(dòng)按理想流體處理，假設(shè)池的直徑很大，流動(dòng)時(shí)液面不變。(1) 水在管中流動(dòng)時(shí)，比較 A A、B B、C C、D D面壓力大??？(2) 管中流速大小與哪些因素有關(guān)？欲增加管中流速，

8、可采取什么措施？管中流速的極限值是多少？2. 用離心泵將蓄水池中20C的水送到敞口高位槽中，流程如本題附圖所示。管路為$57X 3.5mm的光滑鋼管，直管長(zhǎng)度與所有局部阻力(包括孔板)當(dāng)量長(zhǎng)度之和為250mm。輸水量用孔板流量計(jì)測(cè)量，孔徑do=2Omm，孔流系數(shù)為0.61。從池面到孔板前測(cè)壓點(diǎn)A截面的管長(zhǎng)(含所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為 80mm。U型管中指示液為汞。摩擦系數(shù)可近似用0 25下式計(jì)算，即0.3164/Re .當(dāng)水流量為7.42m3/h時(shí)，試求：(1) 每kg水通過泵所獲得的凈功；(2) A截面U型管壓差計(jì)的讀數(shù) R1；(3) 孔板流量計(jì)的U型管壓差計(jì)讀數(shù)R2。3用離心泵向 E、F兩

9、個(gè)敞口高位槽送水，管路系統(tǒng)如本題附圖所示。已知：所有管路內(nèi)徑均為33mm,摩擦系數(shù)為0.028, AB管段的長(zhǎng)度（含所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）為100m,泵出口處壓強(qiáng)表讀數(shù)為 294kPa,各槽內(nèi)液面恒定。試計(jì)算：（1）當(dāng)泵只向E槽供水，而不向F槽供水、F槽內(nèi)的水也不向E槽倒灌（通過調(diào)節(jié)閥門 V1 與V2開度來實(shí)現(xiàn)），此時(shí)管內(nèi)流速和 BC段的長(zhǎng)度（包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為若干；（2）欲同時(shí)向EF兩槽供水，試定性分析如何調(diào)節(jié)兩閥門的開度？假設(shè)調(diào)節(jié)閥門前后泵出口處壓強(qiáng)表讀數(shù)維持不變。4.密度為900kg/m3的某液體從敞口容器 A經(jīng)過內(nèi)徑為40mm的管路進(jìn)入敞口容器 B, 兩容器內(nèi)的液面高度恒定，管路中有一調(diào)節(jié)閥，閥前管長(zhǎng)65m，閥后管長(zhǎng)25m （均包括全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，進(jìn)出口阻力忽略不計(jì)）。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，閥前后的壓強(qiáng)表讀數(shù)分別為80kPa和40kPa?，F(xiàn)將調(diào)解閥開至某一開度，閥門阻力的當(dāng)