化工原理：第一章流體力學(xué)資料

1、流體輸送試題一、填空題1流體的密度是指_ ，其單位為 _。單位體積流體所具有的質(zhì)量， kg / m3220時(shí)苯的密度為 880kg/m 3，甲苯的密度為866kg/m3 ，則含苯40%（質(zhì)量）苯、甲苯溶液的密度為 _。 871.55 kg / m33101.3kap、20時(shí)空氣的密度為_(kāi) 。 1.206 kg / m341atm _kpa _mmHg _mH2O。 101.3 ， 760 ， 10.33 。5流體的粘度是描述流體_性能的物理量，一般用符號(hào)_表示；流體的粘度越大，流動(dòng)時(shí)阻力損失_ 。 流動(dòng)， ，越大。6流體的流動(dòng)形態(tài)有_ 和 _ 兩種，可用 _判斷。 層流，湍流，雷諾數(shù) Re。7

2、流體阻力產(chǎn)生的根本原因是_，而 _與 _是產(chǎn)生流體阻力的外因。 流體本身的粘性，流動(dòng)型態(tài)，管路條件8 減小流體阻力的途徑為_(kāi) ； _ ；_ ；_ 等。減少不必要的管件；適當(dāng)放大管徑；加入一些添加劑以減小流體的粘度；給管子穿襯衣將粗糙管變成光滑管。9 108 4mm的無(wú)縫鋼管，其實(shí)際外徑為_(kāi)mm，內(nèi)徑為 _mm。108mm ,100mm10管路防腐要涂油漆，一般油漆的顏色與物料的性質(zhì)、用途有關(guān)。那么紅色管為_(kāi)；黃色管為 _ ；綠色管為 _ 。主要物料管， 危險(xiǎn)品管，水管。11離心泵的構(gòu)造主要包括_和_組成的旋轉(zhuǎn)部件以及_和 _組成的固定部件。 葉輪，泵軸，泵殼，軸封12離心泵的流量調(diào)節(jié)方法有_

3、和_ ，一般在生產(chǎn)中采用 _ ，在需要長(zhǎng)期改變流量時(shí)采用_ 。改變管路特性曲線，改變泵的特性曲線，改變管路特性曲線，改變泵的特性曲線。13離心泵開(kāi)車時(shí)，泵空轉(zhuǎn)、吸不上液體、進(jìn)口處真空度低，此時(shí)泵發(fā)生了_ 現(xiàn)象，其原因可能是 _ 或_ 。 氣縛，沒(méi)有灌泵，軸封不嚴(yán)密。114離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵振動(dòng)大、噪音大、出口處壓力低、流量下降，此時(shí)泵發(fā)生了_現(xiàn)象，其原因可能是 _ ，_ ，_ 。氣蝕現(xiàn)象，安裝高度過(guò)高，吸入管路阻力太大，被輸送流體溫度過(guò)高。15離心泵的主要類型有_、_、_ 、 _ 等。清水泵，油泵，雜質(zhì)泵，液下泵。二、選擇題 （單選）1有一串聯(lián)管道，分別由管徑為d1 與 d2 的兩管段串接而成。

4、d1 d2。其流體穩(wěn)定流過(guò)該管道。今確知 d1 管段內(nèi)流體呈層流。請(qǐng)斷定流體在d2 管段內(nèi)的流型為 ()。 CA 湍流；B過(guò)渡流；C層流；D須計(jì)算確定。2流體流過(guò)兩個(gè)并聯(lián)管路管1 和 2，兩管內(nèi)均呈滯流。兩管的管長(zhǎng)L1L 2、管內(nèi)徑 d1 2d2，則體積流量 q2/q1 為 ()。 DA 1/2；B1/4 ；C 1/8；D 1/16。3有兩種關(guān)于粘性的說(shuō)法：()A無(wú)論是靜止的流體還是運(yùn)動(dòng)的流體都具有粘性。粘性只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。A 這兩種說(shuō)法都對(duì)B 第一種說(shuō)法對(duì)，第二種說(shuō)法不對(duì)C這兩種說(shuō)法都不對(duì)D 第二種說(shuō)法對(duì)，第一種說(shuō)法不對(duì)-1的流速在 ?35 mm 2.5 mm 鋼管中流動(dòng)，水的

5、粘度為110-3Pa s，密度為-3，4水以 2 m s1000 kg m其流動(dòng)類型為 ()。 BA 層流；B 湍流；C過(guò)渡流；D無(wú)法確定。5裝在某設(shè)備進(jìn)口處的真空表讀數(shù)為50 kPa，出口壓力表的讀數(shù)為100kPa，此設(shè)備進(jìn)出口之間的絕對(duì)壓強(qiáng)差為 ( )kPa。AA 150；B50；C 75；D 25。6在不同條件下測(cè)定直管湍流和完全湍流區(qū)的 Re 關(guān)系數(shù)據(jù)， 必須在 ()時(shí)，數(shù)據(jù)點(diǎn)才會(huì)落在同一曲線上。 BA 實(shí)驗(yàn)物料的物性、 完全相同；B 管壁相對(duì)粗糙度相等；C管子的直徑相等；D 管子的長(zhǎng)度相等。7某設(shè)備上真空表讀數(shù)為0.09MPa，若當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為0.1MPa ，則設(shè)備內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)為()。

6、BA 101.33 kPa；B 10 kPa；C 0.91 kPa；D 90 kPa。8層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是()。 AA 層流無(wú)徑向脈動(dòng)，湍流有徑向脈動(dòng)；B 湍流 Re層流 Re；C湍流流速大于層流流速；D速度分布不同。9流體在圓直管內(nèi)流動(dòng)，滯流時(shí)摩擦系數(shù)正比于 ()。 (u 為流速 ) CA u2 ；B u ；C u-1 ；D u-2 。10判斷流體流動(dòng)類型的準(zhǔn)數(shù)為() 。AA Re 數(shù)；B Nu 數(shù)；CPr 數(shù)；D Fr 數(shù)。11牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體應(yīng)呈()。 C2A 過(guò)渡型流動(dòng)；B湍流流動(dòng)；C層流流動(dòng)；D 靜止?fàn)顟B(tài)。12某液體在一等徑直管中穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，若體積流量不變，管內(nèi)

7、徑減小為原來(lái)的一半，假定管內(nèi)的相對(duì)粗糙度不變，當(dāng)處于完全湍流 (阻力平方區(qū) )時(shí)，流動(dòng)阻力變?yōu)樵瓉?lái)的。 ( )DA4 倍；B 8倍；C 16 倍；D 32 倍。13有一臺(tái)離心泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為n1 時(shí)，所耗的軸功率為1.5 kW ，排液量為20 m3h-1 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)到n2 時(shí)，排液量降為18 m3h-1 。若泵的效率不改變，此時(shí)泵所耗的功率為。( )CA 1.35 kW ；B 1.22 kW ；C 1.09 kW ；D 1.15 kW 。14在一水平變徑管路中，在小管截面A 和大管截面 B 連接一 U 型壓差計(jì)，當(dāng)流體流過(guò)該管時(shí)，壓差計(jì)讀數(shù) R 值反映 ( )。 AA A 、 B 兩截面間的壓強(qiáng)差

8、；C A 、B 兩截面間動(dòng)壓頭變化；B A 、 B 兩截面間的流動(dòng)阻力；突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力。15下列說(shuō)法正確的是()D液體是不可壓縮的，固稱之為不可壓縮流體B除實(shí)測(cè)外，流體的密度數(shù)據(jù)只能從有關(guān)手冊(cè)中查取C液體的相對(duì)密度是該液體與相同狀況下純水密度的比值D對(duì)氣體和大多數(shù)液體而言，溫度升高其密度下降16真空度與絕對(duì)壓力的關(guān)系()CA 真空度越高, 絕對(duì)壓力也越高B真空度相同, 絕對(duì)壓力也相同C絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí),測(cè)壓儀表上的讀數(shù)為真空度D真空度為零時(shí),絕對(duì)壓力為1atm17 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm，若某生產(chǎn)設(shè)備上真空表讀數(shù)為10mmHg 時(shí)（） DA. 表壓為 102 kPaB.表壓為 75

9、0mmHgC.絕壓為 10mmHgD. 絕壓為 10.2mH2O18 關(guān)于黏性和黏度的敘述錯(cuò)誤的是（） C靜止的流體和流動(dòng)的流體都具有黏性黏度是衡量流體黏性大小的物理量流體的黏度隨溫度的升高而減小壓力改變對(duì)液體黏度的影響很小， 可以忽略， 不很高的壓力對(duì)氣體黏度的影響也可以忽略19流體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)()。 BA 任一截面處的流速相等B 任一截面處的質(zhì)量流量相等C同一截面的密度隨時(shí)間變化D. 質(zhì)量流量不隨位置和時(shí)間的變化20當(dāng)管中的液體形成穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，已知d2=2d1，則 ()。 AA. u 1=4u 2B.u 2=4u 1C.u 2=2u1D.u 1=2u 221下列不屬于 U 形壓力計(jì)組成的是

10、 ()CA. U 形玻璃管B. 指示液C. 連接測(cè)壓點(diǎn)的膠管D. 讀數(shù)標(biāo)尺22關(guān)于 U 形管壓差計(jì)的指示液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）C指示液與被測(cè)流體不互溶。指示液不能與被測(cè)流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。指示液的密度一定要比被測(cè)流體大指示液最好帶一些顏色，方便讀數(shù)。23下列說(shuō)法正確的是() B3流體的流動(dòng)型態(tài)有層流、過(guò)度流和湍流三種B湍流與滯流的本質(zhì)區(qū)別是流體質(zhì)點(diǎn)有無(wú)作徑向運(yùn)動(dòng)C流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，湍流和滯流不可能同時(shí)存在D直管阻力與局部阻力均與流體的動(dòng)能成正比例關(guān)系24某溫度下，密度為1000kg/m 3，粘度為 1cP(1cP=1mPas)的水在內(nèi)徑為114mm 的直流管內(nèi)流動(dòng)，流速為1m/s,則管內(nèi)的流動(dòng)

11、類型為()AA. 湍流B. 過(guò)渡流C. 滯流D.無(wú)法判斷25流體在直管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，若管徑和長(zhǎng)度都不變，且認(rèn)為 不變，若流速為原來(lái)的2 倍，則阻力為原來(lái)的()倍。 D11A.4B.2C.2D.426不能減少流體阻力的措施是() CA. 減短管路，減少管件、閥門B. 放大管徑C. 增大流速D. 加入某些藥物，以減少旋渦27.能自動(dòng)間歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是() DA. 安全閥B. 減壓閥C. 止回閥D. 疏水閥28符合化工管路的布置原則的是()A各種管線成列平行，盡量走直線B平行管路垂直排列時(shí)，冷的在上，熱的在下C并列管路上的管件和閥門應(yīng)集中安裝D一般采用暗線安裝29流體在圓形直管中流動(dòng)

12、時(shí)，若其已進(jìn)入阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù) 與雷諾數(shù) Re 的關(guān)系為 ( )ARe增加， 增大 B Re增加， 減小CRe增加， 基本上不變 D Re增加， 先增加大后減小30滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是()。A湍流流速大于滯流流速B 滯流時(shí) Re 數(shù)小于湍流時(shí) Re 數(shù)C流道截面大時(shí)為湍流，截面小的為滯流D 滯流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)三、判斷題 （對(duì)打，錯(cuò)打 ）1流體的比重是密度的倒數(shù)。（） 2壓力的單位也可用流體的液柱高度來(lái)表示。（） 3國(guó)際單位制中表示壓力的單位為大氣壓即atm。（） 4流體的流速是指單位時(shí)間流體質(zhì)點(diǎn)流過(guò)的距離，化工計(jì)算中一般用管路截面上的平均流速，通過(guò)體積流量除以流通截面積得

13、到。（） 5流體的粘度是表示流體流動(dòng)性能的一個(gè)物理量，粘度越大的流體， 同樣的流速下阻力損失越大。（） 6流體的粘度是流體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，靜止時(shí)粘度為0。（） 47U 形管壓差計(jì)中指示液密度必須大于被測(cè)流體的密度。（） 8流體的流動(dòng)型態(tài)有三種，即層流、過(guò)渡流和湍流。（） 9雷諾數(shù) Re 是一個(gè)描述流體流動(dòng)型態(tài)的無(wú)因次數(shù)群，只要各參數(shù)用同一單位制的數(shù)值代入，其計(jì)算結(jié)果都是一樣的。（） 10、 ReduRe 也增大。（） ，所以，當(dāng)管路中流量不變時(shí)，管徑增大11、內(nèi)摩擦力是產(chǎn)生流體阻力的根本原因。（） 12、摩擦系數(shù)隨 Re 的增大而增大。（） 64（） 13.管路中流體呈層流流動(dòng)時(shí)，其摩擦系數(shù)Re

14、14.水平平行管路垂直排列時(shí)，冷的在上，熱的在下。（） 15.離心泵上銘牌注明的性能參數(shù)是軸功率最大時(shí)的參數(shù)。（） 四、簡(jiǎn)答題看圖回答如下問(wèn)題：閥門關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)測(cè)壓點(diǎn)上的讀數(shù)哪個(gè)大？閥門打開(kāi)時(shí)，兩測(cè)壓點(diǎn)上讀數(shù)哪個(gè)大？流量哪個(gè)大？流速哪個(gè)大？答：一樣大；B 點(diǎn)大，一樣大，A 點(diǎn)大。2.理想流體在圖示的水平管段中流動(dòng)，問(wèn)；體積流量qA 和 qB哪個(gè)大？流速uA和 uB 哪個(gè)大？靜壓頭pA 和 pB 哪個(gè)大？分別說(shuō)出為什么？gg答：一樣大，根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性方程usAusB ，由于水的密度相等，所以兩截面5上的體積流量一樣大；流速 A 點(diǎn)大，還是根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性方程usAusB ，因?yàn)镾ASB

15、 ，所以 uAu B ；pB 大，根據(jù)理想流體的柏努利方程式（略），水平 zAzB 、gu A2uB2pApB。2g2g所以gg靜止的流體有粘度嗎？溫度對(duì)流體粘度影響如何？答：有，但沒(méi)有表現(xiàn)；液體的粘度隨溫度的升高而降低，氣體的粘度隨溫度的升高而升高，4、流體的流動(dòng)型態(tài)有哪兩種？如何來(lái)判斷流體的流動(dòng)型態(tài)？影響流動(dòng)型態(tài)的因素有哪些？答：流體的流動(dòng)型態(tài)有層流和湍流；用 Re 來(lái)判定， Re 小于等于 2000 為層流， Re 大于 4000 為湍流；影響流動(dòng)型態(tài)的因素主要有管徑、流速及流體的密度和粘度。5、非圓形管路當(dāng)量直徑的概念與表達(dá)式？流通截面答：當(dāng)量直徑等于4 倍的水力半徑，表達(dá)式為： d

16、e4潤(rùn)濕周邊6、流體在直管中作層流流動(dòng)，流量不變時(shí)，管徑增大一倍，流體阻力發(fā)生什么樣的變化？（寫出運(yùn)算過(guò)程）2qv答：阻力減小 16 倍。根據(jù)阻力計(jì)算式：64ld21hf4得 hfd4 ，所以q vd2gd24 dh f 244d111h f 1d22167、流體在管路中作層流流動(dòng)時(shí)，其流速分布情況如何（定性畫出分布曲線）？寫出平均流速與最大流速之間的關(guān)系式？答：流體在管路中作層流流動(dòng)時(shí)，管道截面上流速分布為拋物線（曲線略）， u1 umax28、試述減小流體阻力的途徑？答：縮短直管長(zhǎng)度、減少不必要的管件，適當(dāng)放大管徑，加入一些添加劑以減小流體粘度，減小管路的相對(duì)粗糙度。9、離心泵的主要構(gòu)件有

17、哪些？6答：主要有葉輪、泵殼以及底閥、軸封、密封環(huán)等輔助裝置組成。10、離心泵串、并聯(lián)操作的目的是什么？答：串聯(lián)操作主要為了提高壓頭；并聯(lián)操作主要是為了增大流量。11、離心泵調(diào)節(jié)流量的方法有哪幾種？如何調(diào)節(jié)？分別用于什么情況？答：主要有兩種：一是改變管路特性曲線，即調(diào)節(jié)離心泵出口閥開(kāi)度，稱為節(jié)流調(diào)節(jié)法，一般生產(chǎn)中改變流量大小都用此法；二是改變泵的特性曲線，即改變泵內(nèi)葉輪直徑或改變泵的轉(zhuǎn)速，一般用于需長(zhǎng)期變更流量的場(chǎng)合。12、圖示離心泵操作裝置中，有哪些錯(cuò)誤？請(qǐng)指出并說(shuō)時(shí)原因。答：吸入管路上不應(yīng)裝閥門，安裝高度過(guò)高，吸入管路直徑不能小于出口管路直徑，以上三點(diǎn)都有可能造成氣蝕現(xiàn)象；無(wú)底閥，不能灌泵

18、，會(huì)形成氣縛現(xiàn)象。13、什么是離心泵的氣縛現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵空轉(zhuǎn)，吸不上流體。原因：泵內(nèi)有空氣。一是沒(méi)灌泵或沒(méi)灌滿；二是可能軸封不嚴(yán)密。14、什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵振動(dòng)大，噪音大，流量與揚(yáng)程下降，泵殼和葉輪金屬離子被剝落。原因：葉輪旋轉(zhuǎn)中心負(fù)壓太大。一是泵的安裝高度可能過(guò)高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被輸送流體的溫度過(guò)高。五、計(jì)算題1. 苯和甲苯的混合蒸氣可視為理想氣體，其中含苯0.60 （體積分?jǐn)?shù)） 。試求 30、 102 10 3Pa絕對(duì)壓強(qiáng)下該混合蒸氣的平均密度?解： M均xi M i 0.6780.492 83.6kg / kmolpM 均10283.63.385kg / m3RT308.31427372. 常溫下苯的密度為879 kg / m3 ，甲苯的密度為866 kg / m3 ，試求濃度為 40%（質(zhì)量）苯、甲苯溶液的平均密謀？答：1X W 1XW 20.40.60.001148879866123、某離心泵輸送清水流量為16.8m3/h 時(shí)，壓頭為18