化工原理練習(xí)習(xí)題及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工原理練習(xí)習(xí)題及答案流體滾動(dòng)習(xí)題一、概念題

1．某封閉容器內(nèi)盛有水，水面上方壓強(qiáng)為p0，如下圖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R1、R2和R3，試判斷：1）R1R2（＞，＜，＝）；2）R30（＞，＜，＝）；

3）若水面壓強(qiáng)p0增大，則R1R2R3有何變化？（變大、變小，不變）

答：1）小于，根據(jù)靜力學(xué)方程可知。

2）等于

3）變大，變大，不變

2．如下圖，水從內(nèi)徑為d1的管段流向內(nèi)徑為d2管段，已知d2?2d1，d

1

管

段流體滾動(dòng)的速度頭為0.8m，h1?0.7m，忽略流經(jīng)AB段的能量損失，則h2?m，h3?m。

答案：h2?1.3m，h3?1.5m

?h1?u122g?h2?u222g

d2?2d1，

2u2?u1(d1d22)?u1(212)?2u12

?u2?2u1u224，2g?1u142g?0.2m

?h2?1.3mh3?h2?u222g?1.5m

3．如下圖，管中水的流向?yàn)锳→B，流經(jīng)AB段的能量損失可忽略，則p1與p2的關(guān)系為。

A)p1?p2B)p1?p2?0.5mC)p1?p2?0.5mD)p1?p2

答：C據(jù)伯努利方程

?uA22?gzA??p1??gzB??uB222?p2

p1?p2??g(zB?zA)??2(uB?uA)2

p1?p2?0.5?g??2(uB?uA)22

uB?uA

?p1?p2?0.5?g

4．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）。答：16倍，32倍

5．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??2?水，

??0.5?水，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。答：4，2

lu22hf??d2?u

d?不變，q?V?2qV，u??2u?hf?4hf

水平直管，

?p??pf??l?ud22??hf

???0.5?，h?f?4hf

?p??2?p

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(?i??)B)Rg(?i??)??gh

C)?gh?Rg(?i??)D)Rg(?i??)??gh

3）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形管壓差計(jì)仍豎直，則R，?p，hf有何變化？

答：1）R?0，U形管的示數(shù)說(shuō)明A-B能量損失，能量損失為正，故R?0

2）B靜力學(xué)方程

pA??g(z?R)?pB??g(h?z)??igR?p?pA?pB??gh?Rg(?i??)

3）

?hf,A?B?Rg(?i??)?

?uA22列伯努利方程，

?gzA??pA??gzB??uB22?pB???hf,A?B

?p?pA?pB??g(zB?zA)???hf,A?B??gh???hf,A?B??gh?Rg(?i??)

??hf,A?B?Rg(?i??)?

4）不變，Rg(?i??)，不變。

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)間阻力可近似等于閥門(mén)阻力。如下圖，試探討：

1）當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)，閥門(mén)阻力可忽視時(shí)，p1p2（＞，＜，＝）；2）當(dāng)閥門(mén)關(guān)小，閥門(mén)阻力較大時(shí)，p1p2（＞，＜，＝），R（變大，變小，不變）；

3）若流量不變，而流向改為向上滾動(dòng)時(shí)，則兩壓力表的讀數(shù)差?p，R；（變大，變小，不變）。

答：1）根據(jù)伯努利方程

p1??gz1?p2?p1?p2

2）p1??gz?p2???hfp1?p2???hf??gz?p1?p2

R變大，由于滾動(dòng)阻力變大。

3）流向改變，p2?p1??gz???hfp2?p1??gz???