化工基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

項(xiàng)目一流體流動(dòng)與輸送填空1．流體的輸送方式有高位槽送料、輸送機(jī)械送料、壓縮氣體送料、真空抽料。2．高位槽送料是利用容器、設(shè)備之間的位差，將處在高位設(shè)備內(nèi)的液體輸送到低位設(shè)備內(nèi)的操作。3．壓縮氣體送料一般采用壓縮空氣或惰性氣體代替輸送機(jī)械來輸送物料，是一種由低處向高處送料的情況。4．真空抽料是通過真空系統(tǒng)造成的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。5．影響氣體密度的因素有溫度和壓力，氣體密度隨壓力的增大而增大，隨溫度的減小而減小。6．壓力的三種表示方法是絕對(duì)壓力、表壓和真空度。測(cè)量壓力的儀表通常有壓力表、真空表、壓力真空表。7．流體流量分為體積流量和質(zhì)量流量，常用來測(cè)量流體流量的儀表有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)等。其中轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝在管路上，而且流體必須下進(jìn)上出。8．通常情況下，用雷諾數(shù)來Re來判斷流體的流動(dòng)類型，當(dāng)Re＜2000時(shí)，流體總是做層流流動(dòng)；當(dāng)Re＞4000時(shí)，流體總是做湍流流動(dòng)；而當(dāng)2000＜Re＜4000時(shí)，流體可能是層流也可能是湍流。9．流體阻力的產(chǎn)生是因?yàn)榱黧w具有黏性（內(nèi)因）和流體的流動(dòng)形態(tài)（外因）。流體阻力分為直管阻力和局部阻力兩種。10．化工管路主要由管子、管件和閥件構(gòu)成，也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等附件。11．化工管路的連接方式主要有螺紋連接、法蘭連接、承插式連接和焊接四種。12．化工管路熱補(bǔ)償?shù)闹饕椒ㄓ袃煞N，即利用彎管進(jìn)行的自然補(bǔ)償和利用補(bǔ)償器進(jìn)行的熱補(bǔ)償。13．離心泵的調(diào)節(jié)方式有改變閥門開度、改變?nèi)~輪的的轉(zhuǎn)速和改變?nèi)~輪的直徑三種，工業(yè)生產(chǎn)中最常用的是改變閥門開度，原因是簡(jiǎn)單方便。14．離心泵在開車前要灌泵，目的是為了防止發(fā)生氣縛現(xiàn)象。操作過程中，無論是開車還是停車，出口閥門都要先關(guān)閉，但其原因不同，開車時(shí)是為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，停車時(shí)是為了防止出口管路上的高壓液體倒流入泵內(nèi)打壞葉輪。二、名詞解釋高位槽送料、輸送機(jī)械送料、壓縮氣體送料、真空抽料三、簡(jiǎn)答題1．減小流體阻力的措施有哪些？2．請(qǐng)解釋氣蝕現(xiàn)象與氣縛現(xiàn)象，如何預(yù)防？3．離心泵操作過程中要注意什么，如何調(diào)節(jié)流量？4．什么是離心泵的工作點(diǎn)？項(xiàng)目三傳熱填空傳熱的方式隨熱交換的物質(zhì)及接觸狀況不同而不同，歸結(jié)起來有熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種。工業(yè)上常用的換熱器有直接接觸式、蓄熱式、間壁式、熱管式等。在穩(wěn)定傳熱過程中，通過平壁的每層導(dǎo)熱量都相等。若厚度相同，材料的熱導(dǎo)率越小，則在該層的溫度下降越大。二、名詞解釋熱傳導(dǎo)熱對(duì)流熱輻射三、簡(jiǎn)答題1．影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有哪些？2．強(qiáng)化傳熱過程的途徑有哪些？項(xiàng)目4蒸發(fā)填空蒸發(fā)按操作壓力分，可分為常壓、加壓和減壓（真空）蒸發(fā)操作；按二次蒸汽是否利用分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)；按蒸發(fā)模式，可分為間歇蒸發(fā)與連續(xù)蒸發(fā)。根據(jù)原料液加入方式不同，多效蒸發(fā)操作流程可分為并流、逆流和平流三種。蒸發(fā)器由蒸發(fā)室、加熱室、輔助裝置組成，輔助裝置包括除沫器、冷凝器、真空裝置。按照溶液在加熱室中運(yùn)動(dòng)的情況，可將蒸發(fā)器分為循環(huán)型和單程型兩類。常用的循環(huán)型蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器。常用的單程型蒸發(fā)器有升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器和回轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器等。提高蒸發(fā)強(qiáng)度的主要途徑是提高總傳熱系數(shù)和傳熱溫度差。影響溶液沸點(diǎn)升高的因素有溶液濃度、液柱靜壓頭、管道阻力。降低熱能消耗的措施有利用二次蒸汽的潛熱、二次蒸汽的再壓縮、冷凝水熱量的利用。二、簡(jiǎn)答1．什么叫蒸發(fā)？蒸發(fā)操作的目的是什么？2．影響溶液沸點(diǎn)升高的因素有哪些？3．降低熱能消耗的措施有哪些？項(xiàng)目五氣體吸收填空1．利用氣體混合物中各組分在液體中溶解度的差異來分離氣體混合物的操作，稱為氣體吸收，其逆過程為脫吸或解吸。2．氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓力的增大而增大。因此，提高壓力、降低溫度有利于吸收操作。3．在吸收過程中，混合氣體中溶解在吸收劑中的組分稱為溶質(zhì)或吸收質(zhì)，不能溶解的組分稱為惰性組分，吸收劑又稱為溶劑，吸收了溶質(zhì)后的溶液稱為吸收液。4．在用洗油吸收焦?fàn)t煤氣中粗苯的過程中，吸收質(zhì)為粗苯，吸收劑為洗油，惰性組分為脫苯煤氣，吸收液為富油。5．吸收過程按有無化學(xué)反應(yīng)分為物理吸收和化學(xué)吸收；按吸收組分?jǐn)?shù)分為單組分吸收和多組分吸收；按有無熱效應(yīng)分為非等溫吸收和等溫吸收。6．易溶氣體的亨利系數(shù)較小，難溶氣體的亨利系數(shù)較大；亨利系數(shù)隨溫度的升高而增大，隨壓力的增大而減小。7．影響吸收速率的主要因素有吸收系數(shù)、吸收推動(dòng)力、氣液接觸面積。二、名詞解釋氣體吸收三、簡(jiǎn)答1．吸收操作的理論依據(jù)及操作目的是什么？2．如何選擇吸收劑？3．影響吸收操作的因素有哪些？2011-2012學(xué)年二學(xué)期化工基礎(chǔ)練習(xí)1一、填空1．在體積流量相同的條件下，細(xì)管和粗管中流動(dòng)物性相同的流體，先到達(dá)湍流型態(tài)的是

管。2．流體在25mm×2.5mm、及57mm×3.5mm組成的套管換熱器環(huán)隙中流動(dòng)，其當(dāng)量直徑為

。3．當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生

現(xiàn)象。4．在圓形直管中流動(dòng)的流體，流動(dòng)型態(tài)分為

和

。其中判斷流體流動(dòng)型態(tài)的特征數(shù)是

。5．下列各種不同壓力計(jì)測(cè)得的測(cè)定值，可按其壓強(qiáng)從小到大的順序排列如下：(

)<(

)<(

)<(

)。A、380mm汞柱（真空度）；

B、300mm水柱（表壓）；C、0.15MPa（表壓）；

D、2.0kPa（表壓）。6．流體在等徑的管道中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，因直管阻力所造成的能量損失與管長(zhǎng)成

；而流速沿管長(zhǎng)

。7伯努利方程gZ1+++We=gZ2+++適用的條件是在

流動(dòng)時(shí)的流體。8．在研究流體流動(dòng)規(guī)律時(shí)，要注意區(qū)分是定常（或稱定態(tài)）流動(dòng)和不定常（或稱不定態(tài)）流動(dòng)，穩(wěn)定態(tài)和不穩(wěn)定態(tài)。如果所考察的流體流動(dòng)過程或系統(tǒng)中任何一個(gè)部位或任何一個(gè)點(diǎn)上的流體性質(zhì)和過程參數(shù)都不隨時(shí)間而改變，則該過程為

過程，反之，則為

過程。當(dāng)流體流動(dòng)過程的雷諾數(shù)大于1×104時(shí)，可以認(rèn)為是

的湍流；當(dāng)雷諾數(shù)在2000~4000之間流體的流動(dòng)型態(tài)為

的過渡區(qū)域。9．密度為998kg·m-3、粘度為1.005×10-3Pa·s的水，以18m3·h-1體積流量流過76mm×3mm的鋼管，則該流體的流動(dòng)型態(tài)為

。10．流體在圓管內(nèi)做層流流動(dòng)時(shí)，其最大流速為平均流速的

倍；湍流時(shí)，其最大流速約為平均流速的

倍。11．在流體的流量或流速測(cè)量設(shè)備中，能用來測(cè)量管道截面中某一點(diǎn)的流速的設(shè)備通常用

；用來測(cè)量水平管道截面上的平均流速的設(shè)備通常有

。二、判斷題1．敞口容器內(nèi)靜止水面下1m處測(cè)得的表壓強(qiáng)9.81kPa?！?/p>

）2．離心泵的說明書上所列出的泵的揚(yáng)程He是指泵的軸功率最大值時(shí)的揚(yáng)程值?！?/p>

）3．單級(jí)往復(fù)泵與單級(jí)離心泵相比，它的優(yōu)點(diǎn)是輸出壓頭高；缺點(diǎn)是流量小且不勻?！?/p>

）4．當(dāng)離心泵的安裝高度超過其允許值時(shí)，會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象?！?/p>

）5．流體流動(dòng)邊界層分為層流邊界層和湍流邊界層。一般說的層流內(nèi)層即為層流邊界層?！?/p>

）6．流體在圓形管道內(nèi)湍流流動(dòng)時(shí)，管中心處的流速最大，約為流體在管道中的平均流速的1.15~1.27倍?！?/p>

）7．流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，若流量不變，而使管徑增大一倍（設(shè)流體的物性不變），則雷諾數(shù)的值為原來的2倍。………（

）8．在測(cè)定流體流動(dòng)阻力的實(shí)驗(yàn)中，用水求得的摩擦系數(shù)—Re的曲線，對(duì)其它流體也能適用。（

）三、選擇1．現(xiàn)欲在實(shí)驗(yàn)室中安排一條通風(fēng)管道，風(fēng)量為1600m3·h-1，現(xiàn)有下列四種規(guī)格的管道，請(qǐng)?jiān)谄渲羞x擇一種合適的管道。管道的內(nèi)徑分別為…（

）A、250mm；

B、50mm；

C、100mm；

D、500mm。2．不可壓縮流體在圓管內(nèi)作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，流速u與管道的截面積S和內(nèi)徑d的關(guān)系為…（

）A、u2/u1=S2/S1；

B、u2/u1=S1/S2；

C、u2/u1=d2/d1；

D、u2/u1=(d2/d1)2。3．如圖安裝的壓差計(jì)，當(dāng)旋塞慢慢打開時(shí)，壓差計(jì)中的指示劑（汞）的液面將…（

）A、

左高右低；B、

左低右高；C、

維持高度不變；D、不能確定。4．多級(jí)（段）壓縮過程，隨著級(jí)數(shù)的增多，使整個(gè)壓縮過程更接近于…………（

）A、絕熱過程；

B、等溫過程；

C、等熵過程；D、等容過程。5．自來水通過一段橫截面積S不同的管路作定常流動(dòng)時(shí)，其流速u…………（

）A、不改變；

B、隨S改變，S越大，u越大；C、隨S改變，S越大，u越??；

D、無法判斷。6．雷諾數(shù)Re的數(shù)學(xué)表達(dá)式為…（

）A、；

B、；

C、；

D、。以上各式中u為流體流速，為流體密度，為流體粘度，d為管徑或定性尺寸。7．流量為0.01m3·s-1的流體從套管環(huán)隙（套管外管內(nèi)徑為50mm，內(nèi)管外徑為25mm，管壁為2.5mm）中流過，環(huán)形截面的當(dāng)量直徑為……………（

）A、30mm；

B、27.5mm；

C、25mm；

D、22.5mm。8．當(dāng)離心泵的出口閥門開大時(shí)，離心泵的揚(yáng)程隨流量的增大而……………（

）A、減小；

B、增大；

C、不變；

D、無法確定。9．單級(jí)離心泵與其它液體輸送機(jī)械相比其特點(diǎn)是………（

）A、輸出的液體壓頭較小，流量較大；

B、輸出的液體壓頭較高，流量較大；C、輸出的液體壓頭較高，流量較??；

D、輸出的液體壓頭較小，流量也較小。10．離心泵在輸送過程中，調(diào)節(jié)流量通常采用…………（

）A、調(diào)節(jié)泵進(jìn)口閥的開度；

B、調(diào)節(jié)泵出口閥的開度；C、調(diào)節(jié)安裝在支路上的旁路閥；

D、調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。11．流體在水平圓形直管中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，一般在工業(yè)條件下，可形成湍流的臨界雷諾數(shù)為（

）A、Re>2000；

B、Re>2300；

C、2000<Re<4000；

D、Re>4000。12．流體流經(jīng)離心泵后，被增加的能量主要顯示在泵出口處的……………（

）A、靜壓能增高；B、位能增高；C、熱能增加；D、動(dòng)能增高。13．流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是……（

）A、流動(dòng)速度較大；B、流過的距離較長(zhǎng)；C、流體具有粘性；D、管子直徑較小。14．水從高位槽中流出時(shí)，則………（

）A、水的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能；B、水的位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能；C、除水的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能外，由于位能的減少，水的內(nèi)能略有下降；D、除水的位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能外，由于靜壓能的減少，水的內(nèi)能略有下降；15．流體在一根水平直管中流動(dòng)，自A截面流至B截面后，流體因摩擦阻力而消耗的能量為50J·kg-1。這一摩擦損失主要表現(xiàn)為B截面處的單位質(zhì)量流體……………（

）A、動(dòng)能的減少；

B、熱能的減少；

C、壓強(qiáng)能的減少；

D、上述三者之和。16．當(dāng)流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，使流體的流速在圓管內(nèi)分布不均勻的原因是由于……………（

）A、管壁存在摩擦力；

B、流體的靜壓力；C、流體存在粘滯力；

D、流體所受到的重力。四、計(jì)算問答1．水槽液面至出水口垂直距離保持8.2m，導(dǎo)管管徑為119mm×4.5mm，阻力造成壓頭損失為7.5m（水柱），試求管中水的體積流量。2．輕柴油以4000kg·h-1的流量在48mm×3.5mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，試判斷柴油的流動(dòng)型態(tài)。輕柴油的密度為868kg·m-3，粘度為3.5×10-3Pa·s。3．用鋼管輸送質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸，要求輸送的體積流量為2.0m3·h-1,已查得98%硫酸的密度為1.84×103kg·m-3，粘度為2.5×10-2Pa·s，管道的內(nèi)徑為25mm。求流動(dòng)流體的雷諾數(shù)。若流量增大一倍時(shí)，而欲使流動(dòng)過程的雷諾數(shù)保持不變，則應(yīng)使用多大直徑的管道進(jìn)行硫酸的輸送？4．如圖，用泵將15℃的水從水池送至一敞口儲(chǔ)槽中。儲(chǔ)槽水面與水池液面相距10m，水面高度均保持不變。輸水管內(nèi)徑為68mm，管道阻力造成的總能量損失為20J·kg-1，試問泵需給每千克的水提供多少能量？5．20℃的水以3.6m3·h-1的流量流經(jīng)一根長(zhǎng)10m，內(nèi)徑為20mm的圓管。求：所產(chǎn)生的壓降。（水的密度可取1000kg·m-3，粘度1.0×10-3Pa·s。當(dāng)Re>4000時(shí)，摩擦系數(shù)=0.184Re-0.2）6．如圖所示為A，B，C三個(gè)容器。容器上方分別裝有測(cè)壓管或壓力計(jì)，試由儀表讀數(shù)計(jì)算出三個(gè)容器中pA，pB，pC的絕對(duì)壓強(qiáng)（當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為0.091MPa）。7．20℃的水（密度為1000kg·m-3，粘度為1.005×10-3Pa·s）流經(jīng)內(nèi)徑為20mm的管子，問當(dāng)管中流型為層流時(shí)，水的最大流速為多少？若管中流過的是20℃的空氣（密度為1.205kg·m-3，粘度為18.1×10-6Pa·s），則空氣的最大流速為多少？化工基礎(chǔ)練習(xí)1答案一、填空1．細(xì)2．25mm3．汽蝕4．層流；湍流；雷諾數(shù)Re5．A、<B、<D、<C、。6．正比；不變7．定常（定態(tài)）；不可壓縮8．定常（定態(tài)）；不定常（不定態(tài)）；穩(wěn)定；不穩(wěn)定9．湍流（Re=9.04×104）10．2；1.25~1.2211．畢托管；孔板流量計(jì)和文丘里流量計(jì)二、判斷題1．對(duì)2．錯(cuò)3．對(duì)4．錯(cuò)5．錯(cuò)6．對(duì)7．錯(cuò)8．對(duì)

三、選擇1．A2．B3．C4．B5．C6．D7．C8．A9．A10．B11．D12．A13．C14．B15．C16．C四、計(jì)算問答1．取水槽液面為1—1截面，出水口為2—2截面，并以2—2截面為基準(zhǔn)面,列伯努利方程:Z1++=Z2+++HfZ2=0，

Z1=8.2m，液面與出水口均與大氣相通

p1=p2

u1=0

8.2=+7.5u2===3.71m·s-1水的體積流量

qV=u2×0.785×()2×3600=3.71×0.785×(0.11)2×3600=126.7m3·h-12．鋼管的內(nèi)徑d=48-2×3.5=41mm=0.041m。u===0.970m·s-1Re===98649864>4000

輕柴油的流動(dòng)型態(tài)為湍流。3．u1===1.132m·s-1Re===2084如流量增加一倍，則qV,2=2qV,1Re數(shù)保持不變，則=由此可得：d1u1=d2u2即d1·=d2·d2=2d1=2×25=50mm。4．取水池液面為1—1截面，貯槽水面為2—2截面，并以截面1—1為基準(zhǔn)水平面。在截面1—1和2—2間列伯努利方程：gZ1+++e=gZ2+++式中：Z1=0，Z2=10mp1=p2=0(表壓)u1=u2≈0=20J·kg-1則泵所提供的能量為：e=gZ2+=9.81×10+20=98.1+20=1.2×102J·kg-15．u==3.18m·s-1Re==6.37×104流體流型為湍流==0.184×(6.37×104)-0.2××=51.1J·kg-1p=51.1×1000=51.1kPa6．P0=0.091MPa=9.1×104PapA=9.1×104+6.0×104=1.5×105Pa(絕壓)pB=9.1×104+×1.01×105=1.5×105Pa(絕壓)pC=9.1×104+0.600×1000×9.81=9.69×104Pa(絕壓)。7．(1)水：因?yàn)镽e=≤2000時(shí)水的流型為滯流所以u(píng)max===0.1m·s-1(2)空氣：umax==1.5m·s-1化工基礎(chǔ)練習(xí)3一、填空(16小題,共25分)1．流體流動(dòng)的連續(xù)性方程u1A1=u2A2是在

條件下得出。它僅適用于

的流體，它是

原理在化學(xué)工程中的應(yīng)用。2．某種油和清水在內(nèi)徑相同的管道中定態(tài)流動(dòng)。（假設(shè)油和水的密度很接近，但油的粘度比水大）。當(dāng)它們的雷諾數(shù)相等時(shí)，則油的流速應(yīng)比水的流速

。3．液體在圓管內(nèi)呈層流流動(dòng)，其流速為0.5m·s-1，則其動(dòng)壓頭為

m（液柱）。4．當(dāng)理想流體在水平變徑管路中作連續(xù)定常態(tài)流動(dòng)時(shí)，在管路直徑縮小處，其靜壓強(qiáng)將

，而流速將

。5．流體流動(dòng)邊界層對(duì)傳熱和傳質(zhì)過程有重要影響。流動(dòng)邊界層分為層流邊界層和湍流邊界層。在完全發(fā)展了的湍流邊界層中，除了湍流主體外，還在靠近壁面的一層極薄的流體中，仍然維持層流流動(dòng)，稱為

。6．離心泵在啟動(dòng)前必須先在吸入管和泵中

，否則會(huì)發(fā)生

現(xiàn)象。7．離心泵的特征曲線顯示，壓頭隨流量的增大而

，軸功率隨流量增大而

，而泵的效率隨流量增大

，存在一個(gè)

值。8．水由直管流向噴射泵，噴嘴內(nèi)徑為直管內(nèi)徑的1/4，則噴嘴處的流速為直管內(nèi)流速的倍。噴嘴處的動(dòng)能為直管內(nèi)動(dòng)能的

倍。噴嘴處增大的動(dòng)能由

能轉(zhuǎn)換而來，由此在噴嘴處可形成

壓。9．離心泵的主要特征曲線有

曲線，

曲線和

曲線。10．在體積流量相同的條件下，細(xì)管和粗管中流動(dòng)物性相同的流體，先到達(dá)湍流型態(tài)的是管。11．密度為998kg·m-3、粘度為1.005×10-3Pa·s的水，以18m3·h-1體積流量流過76mm×3mm的鋼管，則該流體的流動(dòng)型態(tài)為

。12．下列各種不同壓力計(jì)測(cè)得的測(cè)定值，可按其壓強(qiáng)從小到大的順序排列如下：(

)<(

)<(

)<(

)。A、380mm汞柱（真空度）；B、300mm水柱（表壓）；C、0.15MPa（表壓）；

D、2.0kPa（表壓）。13．流體在等徑的管道中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，因直管阻力所造成的能量損失與管長(zhǎng)成

；而流速沿管長(zhǎng)

。14．離心泵的軸功率在流量為

時(shí)最??；選擇或使用離心泵時(shí)，應(yīng)盡量使泵在

附近工作。15．雷諾數(shù)Re是流體流動(dòng)

的判據(jù)。流體在管道中流動(dòng)，當(dāng)Re

時(shí)為穩(wěn)定層流；當(dāng)Re

時(shí)，可以形成湍流；只有當(dāng)Re

時(shí)，方可達(dá)到穩(wěn)定的湍流。16．流體在25mm×2.5mm、及57mm×3.5mm組成的套管換熱器環(huán)隙中流動(dòng)，其當(dāng)量直徑為

。二、判斷題(9小題,共18分)1．當(dāng)離心泵的安裝高度超過其允許值時(shí)，會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象?！?/p>

）2．流體在一帶錐度的圓管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)流經(jīng)A—A和B—B兩個(gè)截面時(shí)，雖然平均流速uA≠uB，但uA與uB均不隨時(shí)間而變化。這一流動(dòng)過程仍是定態(tài)流動(dòng)?！?/p>

）3．離心泵標(biāo)牌上的揚(yáng)程、流量、功率等數(shù)值均為該泵在最高效率時(shí)的性能。………（

）4．湍流時(shí)，流體流過圓管某一截面的平均流速，與管中心軸線上的最大流速比較，雷諾數(shù)愈大，平均流速愈接近管中心的最大流速，最后可達(dá)到完全一致?！?/p>

）5．在流體流動(dòng)系統(tǒng)中，存在明顯速度梯度的區(qū)域稱為流體流動(dòng)邊界層。邊界層的厚度與雷諾數(shù)Re有關(guān)。Re越大，邊界層的厚度越大?！?/p>

）6．泵正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心泵出口閥門是可以隨時(shí)關(guān)閉的，但往復(fù)泵則不允許。……（

）7．在測(cè)定流體流動(dòng)阻力的實(shí)驗(yàn)中，用水求得的摩擦系數(shù)——Re的曲線，對(duì)其它流體也能適用。（

）8．有一套管換熱器，外管為玻璃管，其內(nèi)徑為17mm；內(nèi)管為紫銅管，其管徑為10mm×1.5mm，則環(huán)隙的當(dāng)量直徑de=10mm。……………（

）9．當(dāng)雷諾（Reynolds）數(shù)中的各物理量采用不同單位制時(shí)，雷諾數(shù)的值將發(fā)生變化?！?/p>

）三、選擇(16小題,共32分)1．某液體在內(nèi)徑為d1的管路中作定常流動(dòng)時(shí)，其平均流速為u1。當(dāng)它以相同的體積流量通過內(nèi)徑為d2（d2=d1/2）的管路時(shí)，則其平均流速u2為原來流速u1的……（

）A、2倍；

B、4倍；

C、8倍；

D、16倍。2．流量為0.01m3·h-1的流體從套管環(huán)隙（套管外管內(nèi)徑為50mm，內(nèi)管外徑為25mm，管壁為2.5mm）中流過，流體的流速為…………（

）A、20.5m·s-1；

B、14.2m·s-1；

C、6.8m·s-1；

D、31.8m·s-1。3．流體在水平圓形直管中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，一般在工業(yè)條件下，可形成湍流的臨界雷諾數(shù)為（

）A、Re>2000；

B、Re>2300；

C、2000<Re<4000；

D、Re>4000。4．流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，判斷流體流型的特征數(shù)為………（

）A、Re；

B、Nu；

C、Pr；

D、Gr5．離心泵的軸功率N與流量qV的關(guān)系為……（

）A、qV增大，N增大；B、qV增大，N減?。籆、qV增大，N先增大后減??；D、qV增大，N先減小后增大。6．流體在管內(nèi)作連續(xù)定態(tài)流動(dòng)時(shí)，流速u與管徑d之間的關(guān)系可適用于…（

）A、不可壓縮流體的等溫過程；

B、可壓縮流體的等溫過程；C、不可壓縮流體的變溫過程；

D、可壓縮流體的變溫過程。7．流體在確定的系統(tǒng)內(nèi)作連續(xù)的定常流動(dòng)時(shí)，通過質(zhì)量衡算可得到：……………（

）A、流體靜力學(xué)基本方程；B、連續(xù)性方程；C、伯努利方程；D、泊謖葉方程。8．孔板流量計(jì)的主要缺點(diǎn)是……（

）A、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高；B、噪音較大；C、維修困難；D、能量損耗大。9．牛頓粘性定律適用于…（

）A、層流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；B、湍流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；C、過渡流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；

D、靜止?fàn)顟B(tài)下的牛頓型或非牛頓型流體。10．實(shí)驗(yàn)中用U形管壓差計(jì)測(cè)得某設(shè)備內(nèi)的壓力讀數(shù)為零，說明該設(shè)備的絕對(duì)壓為……（

）A、0Pa；

B、101.3kPa；

C、當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；D、1MPa。11．水從高位槽中流出時(shí)，則…（

）A、水的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能；B、水的位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能；C、除水的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能外，由于位能的減少，水的內(nèi)能略有下降；D、除水的位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能外，由于靜壓能的減少，水的內(nèi)能略有下降；12．泵的揚(yáng)程是指……（

）A、泵的總壓頭；B、泵把流體升揚(yáng)的高度；C、泵的吸入高度；D、泵將被輸送液體的靜壓頭的提高量。13．離心泵的效率與流量qV的關(guān)系為（

）A、qV增大，增大；B、qV增大，減??；C、qV增大，先減小后增大；D、qV增大，先增大后減小。14．若將轉(zhuǎn)子流量計(jì)中的塑料轉(zhuǎn)子，改用相同尺寸的不銹鋼轉(zhuǎn)子，則其測(cè)量流量的范圍應(yīng)………（

）A、變大；

B、變??；

C、不變；D、不能使用。15．流體的靜力學(xué)基本方程：p2=p1+g（Z1-Z2）適用于…（

）A、任何場(chǎng)合下的同一種流體；

B、同一種連續(xù)的靜止流體；C、連續(xù)流動(dòng)的流體；

D、不同種類連續(xù)的靜止流體。16．離心泵在輸送過程中，調(diào)節(jié)流量通常采用……………（

）A、調(diào)節(jié)泵進(jìn)口閥的開度；B、調(diào)節(jié)泵出口閥的開度；C、調(diào)節(jié)安裝在支路上的旁路閥；

D、調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。四、計(jì)算問答(5小題,共25分)1．輕柴油以4000kg·h-1的流量在48mm×3.5mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，試判斷柴油的流動(dòng)型態(tài)。輕柴油的密度為868kg·m-3，粘度為3.5×10-3Pa·s。2．20℃的水（密度為1000kg·m-3，粘度為1.005×10-3Pa·s）流經(jīng)內(nèi)徑為20mm的管子，問當(dāng)管中流型為層流時(shí)，水的最大流速為多少？若管中流過的是20℃的空氣（密度為1.205kg·m-3，粘度為18.1×10-6Pa·s），則空氣的最大流速為多少？3．欲用虹吸管從一敞口貯槽內(nèi)將密度為800kg·m-3的油品取出，虹吸管內(nèi)徑為5mm，虹吸管出口距貯槽液面的垂直距離為1m，如忽略貯槽內(nèi)液面的變化及虹吸管的阻力，問虹吸30L油品所需多少時(shí)間。4．某油田用330mm×15mm的鋼管輸送原油至煉油廠。原油密度為890kg·m-3，粘度為0.187Pa·s，輸油量為300t·h-1。試計(jì)算在1000m長(zhǎng)的直管中的壓降。5．如圖所示為A，B，C三個(gè)容器。容器上方分別裝有測(cè)壓管或壓力計(jì)，試由儀表讀數(shù)計(jì)算出三個(gè)容器中pA，pB，pC的絕對(duì)壓強(qiáng)（當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為0.091MPa）?；せA(chǔ)練習(xí)3答案一、填空(16小題,共25分)1．流體充滿導(dǎo)管作定態(tài)流動(dòng)；不可壓縮；質(zhì)量守恒2．大3．3.19×10-34．減??；增大。5．層流內(nèi)層。6．灌滿被輸送的液體；氣縛7．減??；增大；先增大后減??；最大8．16；256；壓強(qiáng)；負(fù)9．流量—揚(yáng)程；流量—效率；流量—軸功率10．細(xì)11．湍流（Re=9.04×104）12．A、<B、<D、<C、。13．正比；不變14．零；效率最高點(diǎn)15．型態(tài)；<2000；>4000；≥1×10416．25mm二、判斷題(1．錯(cuò)2．對(duì)3．對(duì)4．錯(cuò)5．錯(cuò)6．對(duì)7．對(duì)8．錯(cuò)9．錯(cuò)三、選擇(1．B2．C3．D4．A5．A6．A7．B8．D9．A10．C11．B12．A13．D14．A15．B16．B四、計(jì)算問答(5小題,共25分)1．鋼管的內(nèi)徑d=48-2×3.5=41mm=0.041m。u===0.970m·s-1Re===98649864>4000

輕柴油的流動(dòng)型態(tài)為湍流。2．(1)水：因?yàn)镽e=≤2000時(shí)水的流型為滯流所以u(píng)max===0.1m·s-1(2)空氣：umax==1.5m·s-13．以貯槽內(nèi)液面1—1截面至虹吸管出口2—2截面間為衡算體系，并以2—2截面為基準(zhǔn)面。已知：Z1=1m

Z2=0

p1=p2=0(表壓)

u1≈0由伯努利方程：Z1++=Z2++可得:1=u===4.43m·s-1由V=·u·tV=30L=0.030m3t==345s=5.75min4．原油在管道內(nèi)的流速：u===1.33m·s-1Re===1900<2000為層流=hf===hfg==890=8.9×104Pa=89kPa。5．P0=0.091MPa=9.1×104PapA=9.1×104+6.0×104=1.5×105Pa(絕壓)pB=9.1×104+×1.01×105=1.5×105Pa(絕壓)pC=9.1×104+0.600×1000×9.81=9.69×104Pa(絕壓)?；せA(chǔ)練習(xí)6一、填空1．下列各種不同壓力計(jì)測(cè)得的測(cè)定值，可按其壓強(qiáng)從小到大的順序排列如下：(

)<(

)<(

)<(

)。A、380mm汞柱（真空度）；B、300mm水柱（表壓）；C、0.15MPa（表壓）；D、2.0kPa（表壓）。2．在體積流量相同的條件下，細(xì)管和粗管中流動(dòng)物性相同的流體，先到達(dá)湍流型態(tài)的是管。3．在研究流體流動(dòng)規(guī)律時(shí)，要注意區(qū)分是定常（或稱定態(tài)）流動(dòng)和不定常（或稱不定態(tài)）流動(dòng)，穩(wěn)定態(tài)和不穩(wěn)定態(tài)。如果所考察的流體流動(dòng)過程或系統(tǒng)中任何一個(gè)部位或任何一個(gè)點(diǎn)上的流體性質(zhì)和過程參數(shù)都不隨時(shí)間而改變，則該過程為

過程，反之，則為

過程。當(dāng)流體流動(dòng)過程的雷諾數(shù)大于1×104時(shí)，可以認(rèn)為是

的湍流；當(dāng)雷諾數(shù)在2000~4000之間流體的流動(dòng)型態(tài)為

的過渡區(qū)域。4．20℃時(shí)，濃硫酸的密度為1.813×103kg·m-3，粘度為2.54×10-2Pa·s，用48mm×3.5mm的無縫鋼管輸送時(shí)，達(dá)到湍流的最低流速為

m·s-1。5．流體在圓管內(nèi)做層流流動(dòng)時(shí)，其最大流速為平均流速的

倍；湍流時(shí)，其最大流速約為平均流速的

倍。6．與往復(fù)泵相比，一般說來離心泵輸出液體的壓頭

，輸送量

。7．離心泵的特征曲線顯示，壓頭隨流量的增大而

，軸功率隨流量增大而

，而泵的效率隨流量增大

，存在一個(gè)

值。8．某種油和清水在內(nèi)徑相同的管道中定態(tài)流動(dòng)。（假設(shè)油和水的密度很接近，但油的粘度比水大）。當(dāng)它們的雷諾數(shù)相等時(shí)，則油的流速應(yīng)比水的流速

。9．以單位質(zhì)量為基準(zhǔn)，不可壓縮實(shí)際流體的伯努利方程式為

，各項(xiàng)單位為

。10．流體由管內(nèi)徑d1=20mm的細(xì)管流向管內(nèi)徑d2=40mm的粗管，細(xì)管中的流速u1=1.0m·s-1，則粗管內(nèi)的流速u2=

m·s-111．流體流動(dòng)的連續(xù)性方程u1A1=u2A2是在

條件下得出。它僅適用于

的流體，它是

原理在化學(xué)工程中的應(yīng)用。12．流體在圓形管道中流動(dòng)時(shí)，局部阻力的計(jì)算方法有

和

。13．流體在直管中流動(dòng)時(shí)，速度越大，則摩擦阻力

。14．流體在圓形管道內(nèi)呈層流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re的關(guān)系是=

。15．雷諾數(shù)Re是流體流動(dòng)

的判據(jù)。流體在管道中流動(dòng)，當(dāng)Re

時(shí)為穩(wěn)定層流；當(dāng)Re

時(shí)，可以形成湍流；只有當(dāng)Re

時(shí)，方可達(dá)到穩(wěn)定的湍流。16．當(dāng)理想流體在水平變徑管路中作連續(xù)定常態(tài)流動(dòng)時(shí)，在管路直徑縮小處，其靜壓強(qiáng)將

，而流速將

。17．流體在等徑的管道中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，因直管阻力所造成的能量損失與管長(zhǎng)成

；而流速沿管長(zhǎng)

。二、判斷題1．敞口容器內(nèi)靜止水面下1m處測(cè)得的表壓強(qiáng)為9.81kPa?！?/p>

）2．流體在導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí)，即使在極度湍流的情況下，在鄰近管壁處仍存在著一層層流層。這一層流層的存在，不僅影響流動(dòng)過程，對(duì)傳熱及傳質(zhì)過程也有重要影響。……（

）3．流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，若流量不變，而使管徑增大一倍（設(shè)流體的物性不變），則雷諾數(shù)的值為原來的2倍。（

）4．在流體流動(dòng)系統(tǒng)中，存在明顯速度梯度的區(qū)域稱為流體流動(dòng)邊界層。邊界層的厚度與雷諾數(shù)Re有關(guān)。Re越大，邊界層的厚度越大?！?/p>

）5．流體在一帶錐度的圓管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)流經(jīng)A—A和B—B兩個(gè)截面時(shí)，雖然平均流速uA≠uB，但uA與uB均不隨時(shí)間而變化。這一流動(dòng)過程仍是定態(tài)流動(dòng)?！?/p>

）6．單級(jí)往復(fù)泵與單級(jí)離心泵相比，它的優(yōu)點(diǎn)是輸出壓頭高；缺點(diǎn)是流量小且不均勻。（

）三、選擇1．不可壓縮流體在圓管內(nèi)作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，流速u與管道的截面積S和內(nèi)徑d的關(guān)系為（

）A、u2/u1=S2/S1；

B、u2/u1=S1/S2；

C、u2/u1=d2/d1；

D、u2/u1=(d2/d1)2。2．流體流動(dòng)的連續(xù)性方程可表示為……………………（

）A、u·S=C（常數(shù)）；

B、u·S·=C；C、u·=C；

D、u·S·≠C。以上各式中u為流體的流速；S為管道的橫截面積；為流體的密度。3．流體流經(jīng)直管的阻力也稱沿程阻力，因此所造成的損失壓頭計(jì)算式為…………（

）A、Hf=；B、Hf=；B、Hf=；D、Hf=。4．流體在一根水平直管中流動(dòng)，自A截面流至B截面后，流體因摩擦阻力而消耗的能量為50J·kg-1。這一摩擦損失主要表現(xiàn)為B截面處的單位質(zhì)量流體…（

）A、動(dòng)能的減少；

B、熱能的減少；

C、壓強(qiáng)能的減少；

D、上述三者之和。5．流量為0.01m3·h-1的流體從套管環(huán)隙（套管外管內(nèi)徑為50mm，內(nèi)管外徑為25mm，管壁為2.5mm）中流過，流體的流速為…（

）A、20.5m·s-1；B、14.2m·s-1；C、6.8m·s-1；D、31.8m·s-1。6．自來水通過一段橫截面積S不同的管路作定常流動(dòng)時(shí)，其流速u……（

）A、不改變；B、隨S改變，S越大，u越大；C、隨S改變，S越大，u越??；

D、無法判斷。7．泵的揚(yáng)程是指…（

）A、泵的總壓頭；B、泵把流體升揚(yáng)的高度；C、泵的吸入高度；D、泵將被輸送液體的靜壓頭的提高量。8．流體在確定的系統(tǒng)內(nèi)作連續(xù)的定常流動(dòng)時(shí)，通過質(zhì)量衡算可得到：……………（

）A、流體靜力學(xué)基本方程；

B、連續(xù)性方程；C、伯努利方程；

D、泊謖葉方程。9．牛頓粘性定律適用于…（

）A、層流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；

B、湍流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；C、過渡流流動(dòng)時(shí)的牛頓型流體；

D、靜止?fàn)顟B(tài)下的牛頓型或非牛頓型流體。10．離心泵內(nèi)進(jìn)入空氣時(shí)將會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是（

）A、汽蝕；

B、氣縛；

C、燒壞電機(jī)；

D、損壞泵。11．要求以較小的流量連續(xù)輸送一種粘稠的油類，應(yīng)選用……………（

）A、離心泵；B、齒輪泵；

C、真空噴射泵；D、水環(huán)泵。12．流體在水平圓形直管中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，一般在工業(yè)條件下，可形成湍流的臨界雷諾數(shù)為…（

）A、Re>2000；

B、Re>2300；

C、2000<Re<4000；

D、Re>4000。13．雷諾數(shù)Re的數(shù)學(xué)表達(dá)式為……（

）A、；

B、；

C、；

D、。以上各式中u為流體流速，為流體密度，為流體粘度，d為管徑或定性尺寸。四、計(jì)算問答1．某合成氨廠有一個(gè)濕式圓筒氣柜（如圖所示），其內(nèi)徑為8m，用以貯存水煤氣。它的金屬鐘罩與附件的總質(zhì)量為6000kg。如果不計(jì)算罩浸沒在水中的浮力，試問：（1）氣柜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（表壓）為多大時(shí)，可將鐘罩頂起？（2）當(dāng)氣柜中的貯氣量增加時(shí)，氣體的壓強(qiáng)是否有變化？2．如圖所示，盛有汞的兩根玻璃管與一個(gè)封閉的容器連接，器內(nèi)壓差為p0。若開口玻璃管中的高度h1=0.2m，求上端封閉且保持真空的玻璃管中水銀柱高度h2。（已知：當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為101.3kPa，汞的密度為13600kg·m-3）3．如圖所示為A，B，C三個(gè)容器。容器上方分別裝有測(cè)壓管或壓力計(jì)，試由儀表讀數(shù)計(jì)算出三個(gè)容器中pA，pB，pC的絕對(duì)壓強(qiáng)（當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為0.091MPa）。4．某油田用330mm×15mm的鋼管輸送原油至煉油廠。原油密度為890kg·m-3，粘度為0.187Pa·s，輸油量為300t·h-1。試計(jì)算在1000m長(zhǎng)的直管中的壓降。5．如下圖所示的測(cè)壓裝置中被測(cè)流體的密度=1000kg·m-3，指示液的密度R=1590kg·m-3，圖中R1=100mm，R2=100mm，h1=159mm，h2=200mm。試計(jì)算E點(diǎn)的表壓強(qiáng)等于多少帕？6．如圖所示敞口容器中盛有不互溶的油和水。油和水的密度分別為800kg·m-3和1000kg·m-3。水層高度為0.40m，油層高度為0.50m。求細(xì)管中的液面與容器的液面哪一個(gè)高？高度差為多少？7．20℃的水（密度為1000kg·m-3，粘度為1.005×10-3Pa·s）流經(jīng)內(nèi)徑為20mm的管子，問當(dāng)管中流型為層流時(shí)，水的最大流速為多少？若管中流過的是20℃的空氣（密度為1.205kg·m-3，粘度為18.1×10-6Pa·s），則空氣的最大流速為多少？化工基礎(chǔ)練習(xí)6答案一、填空1．A、<B、<D、<C、。2．細(xì)3．定常（定態(tài)）；不定常（不定態(tài)）；穩(wěn)定；不穩(wěn)定4．1.37,5．2；1.25~1.22,6．較低；較大7．減小；增大；先增大后減??；最大8．大9．gZ1+++We=gZ2+++，J·kg-1。10．0.2511．流體充滿導(dǎo)管作定態(tài)流動(dòng)；不可壓縮；質(zhì)量守恒12．局部阻力系數(shù)法；當(dāng)量長(zhǎng)度法13．越大14．15．型態(tài)；<2000；>4000；≥1×10416．減?。辉龃?。17．正比；不變二、判斷題1．對(duì)2．對(duì)3．錯(cuò)4．錯(cuò)5．對(duì)6．對(duì)三、選擇1．B2．B3．D4．C5．C6．C7．A8．B9．A10．B11．B12．D13．D四、計(jì)算問答1．（1）已知圓筒氣柜的內(nèi)徑d=8m，m=6000kg圓筒鐘罩的截面積

S==0.785×82=50.24m2氣柜內(nèi)的壓強(qiáng)

p====1.17×103Pa(表壓)(2)沒有改變2．1—1平面

p1=p=p0+(汞)gh12—2平面

p2=p0=(汞)gh23—3平面

p3=p1-(汞)gh1空氣密度小，可視為p2=p3，即p1-(汞)gh1=(汞)gh2又因?yàn)閜1=p，因此可得：h2=-h1=-0.2=0.56m。3．P0=0.091MPa=9.1×104PapA=9.1×104+6.0×104=1.5×105Pa(絕壓)pB=9.1×104+×1.01×105=1.5×105Pa(絕壓)pC=9.1×104+0.600×1000×9.81=9.69×104Pa(絕壓)。4．原油在管道內(nèi)的流速：u===1.33m·s-1Re===1900<2000為層流=hf===hfg==890=8.9×104Pa=89kPa。5．如圖列出pA，pB，pC壓強(qiáng)pA=p0+R1g=p0+1590×0.1×9.81=p0+1560PapB=pA-[h1-(h2-R1)]g=p0+981PapC=pB+R2g=p0+2541Pa則pE=pC-R2g=p0+1560PaE點(diǎn)表壓為1560Pa6．細(xì)管中的壓強(qiáng)與容器中液體的壓強(qiáng)處于平衡狀態(tài)g[(H2O)·H(H2O)+(油)·H(油)]=g·(H2O)·hh==0.80m0.50+0.40-0.80=0.10m容器中的液面比細(xì)管中的液面高0.10m。7．(1)水：因?yàn)镽e=≤2000時(shí)水的流型為滯流所以u(píng)max===0.1m·s-1(2)空氣：umax==1.5m·s-1化工基礎(chǔ)練習(xí)7一、填空(11小題,共24分)1．離心泵的工作點(diǎn)是

曲線與

曲線的交點(diǎn)。2．離心泵的流量由零開始增大，其揚(yáng)程

，功率

，效率

。流量調(diào)節(jié)通常采用

。離心泵安裝時(shí)為避免

的發(fā)生，其安裝高度必須小于離心泵的允許吸上高度。3．離心泵樣本中標(biāo)明的允許吸上真空高度Hs值，是指大氣壓強(qiáng)為

MPa，溫度為

℃時(shí)輸送清水條件下的實(shí)測(cè)值。4．流體充滿粗糙導(dǎo)管作定態(tài)流動(dòng)過程中，其流型為層流時(shí)，摩擦阻力系數(shù)大小僅與

有關(guān)；湍流時(shí)，的大小通常與

和

有關(guān)；湍流程度加劇到完全湍流時(shí)，的大小則只與

有關(guān)。5．在運(yùn)轉(zhuǎn)的離心泵中能量的轉(zhuǎn)換過程是：葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)流體所做的功，大部分轉(zhuǎn)化為流體的

；而后在泵殼中再逐漸轉(zhuǎn)化為流體的

。6．液柱壓差計(jì)是基于

原理的測(cè)壓裝置。用U形管壓差計(jì)測(cè)某處的壓強(qiáng)，當(dāng)其一端與大氣相通時(shí)，其液柱高度差讀數(shù)R表示的是

或

。7．一根圓形管道的內(nèi)徑為50mm，流體的粘度為0.20Pa·s，管長(zhǎng)為20m，流體的密度為800kg·m-3，流體的流速為0.59m·s-1。則這段管子的壓頭損失為

m，壓強(qiáng)降為

Pa。8．流體在一根圓形水平直管中流動(dòng)，測(cè)得其平均流速為0.5m·s-1，雷諾數(shù)Re=1000，壓降Δp=10Pa，問管中心處的最大流速為

m·s-1。若平均流速增大為1m·s-1，則壓降Δp為

Pa。9．苯（密度=880kg·m-3，粘度=0.65×10-3Pa·s）流經(jīng)25mm×2.5mm的鋼管時(shí)，其平均流速為0.05m·s-1，則其流動(dòng)型態(tài)應(yīng)為

，此鋼管的摩擦阻力系數(shù)值為

。10．如圖所示：油水混合液連續(xù)進(jìn)入油水分離器。利用兩者之間密度[(油)=780kg·m-3，(水)=1000kg·m-3]的不同，使之自動(dòng)分層。油由分離器左上部溢出，水通過U形溢流管溢出。為在視鏡中觀察到兩液體的分界面，當(dāng)z1=1m時(shí)，z2的高度應(yīng)為

m。（由于油、水流動(dòng)緩慢，可作為靜力學(xué)問題處理）。11．離心泵的泵殼制成蝸殼狀其作用是

；

。二、判斷題(1小題,共2分)1．用兩個(gè)同樣的孔板流量計(jì)分別測(cè)量水平和垂直安裝的管徑相同的管道的流量時(shí)，如果兩管道的體積流量相同，則兩孔板流量計(jì)的液柱壓差計(jì)的讀數(shù)也相同。………………（

）三、選擇(2小題,共4分)1．流體在某一圓形直管中流動(dòng)時(shí)，若流動(dòng)狀況已進(jìn)入完全湍流區(qū)，則摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re的關(guān)系為（

）A、Re增加，增大；B、Re增加，減小；C、Re增加，基本不變；D、Re增加，先增加后減小。2．伯努利（Bernoulli）方程表達(dá)了流體流動(dòng)過程中的…………（

）A、力的平衡關(guān)系；

B、物料衡算關(guān)系；C、動(dòng)量衡算關(guān)系；

D、機(jī)械能衡算關(guān)系。四、計(jì)算問答(11小題,共70分)1．兩水平放置的直管（管徑相同）用一個(gè)90°彎頭相連（如圖所示），管內(nèi)流動(dòng)的是水?，F(xiàn)測(cè)得管道上兩截面A、B處測(cè)壓管的水柱高度差為0.378m。AB間管長(zhǎng)l為5m，管內(nèi)徑為50mm。水在管內(nèi)的流速為1.5m·s-1，摩擦系數(shù)=0.03，求90°直角彎頭能量損失的當(dāng)量長(zhǎng)度le。2．用微差壓力計(jì)測(cè)管路內(nèi)氣體的表壓強(qiáng)。微差壓力計(jì)用油和水做指示液,其密度分別為(油)=920kg·m-3，(水)=980kg·m-3。測(cè)壓計(jì)擴(kuò)大室內(nèi)徑D=60mm，U形管內(nèi)徑d=6mm。若管路內(nèi)表壓強(qiáng)為260Pa，試求微差壓力計(jì)指示液的高度差R和h。3．在圖示管路中裝有離心泵。吸入管內(nèi)徑為60mm，管長(zhǎng)AB為2m，壓出管內(nèi)徑為60mm，管長(zhǎng)CH為15m。直管摩擦系數(shù)=0.03。在壓出管D處裝有閥門，局部阻力系數(shù)=6.4。三個(gè)直角彎頭的局部阻力系數(shù)===0.75，截面突然縮小和擴(kuò)大處的局部阻力系數(shù)分別為：=0.5，=1。管內(nèi)流體的體積流量為36m3·h-1。試求：（1）泵的進(jìn)出口處的壓強(qiáng)pB和pC（用表壓表示）；（2）離心泵的揚(yáng)程He。4．某石油化工廠擬用219mm×6mm的鋼管，將原油從輪船上輸送至10km以外的地下油庫(kù)。已知該油的密度為780kg·m-3，粘度為0.12Pa·s，油在管內(nèi)的平均流速為0.74m·s-1。若油庫(kù)和輪船在同一水平線上，泵的效率為70%，問為克服沿程阻力，該泵所需的軸功率是多少？5．如圖所示，敞口高位槽底部連接內(nèi)徑100mm的輸水管路，當(dāng)閥門F全閉時(shí)，壓力表p的讀數(shù)為50kPa（表壓），當(dāng)閥門全開時(shí)，壓力表的讀數(shù)變?yōu)?0kPa（表壓），試求閥門全開時(shí)水的流量為多少？設(shè)液面高度保持不變，并忽略阻力損失。6．流量為1×10-3m3·s-1的水通過管徑相同的水平管，管線全程的壓降為2×105Pa，求單位時(shí)間所消耗的機(jī)械能。若管道與外界無熱交換，損耗的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)換為熱能，問水的溫度升高多少度？（已知水的密度為1000kg·m-3，熱容為4.18×103J·kg-1·K-1）7．某一精餾塔的加料裝置如圖所示。料液自敞口高位槽流入塔內(nèi)進(jìn)行精餾操作。若高位槽內(nèi)液面維持1.5m的液位高度不變，塔內(nèi)料液入口處操作壓強(qiáng)為39.2×103Pa（表壓），塔的進(jìn)料量為50m3·h-1，料液密度=900kg·m-3。進(jìn)料管路為108mm×4mm的鋼管，其長(zhǎng)度為[h-1.5+3]m，已知管路系統(tǒng)在該操作條件下的局部阻力損失的當(dāng)量長(zhǎng)度le=45m，摩擦系數(shù)=0.024，試求高位槽液面與精餾塔進(jìn)料口之間所需的垂直距離。8．流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng)。若管長(zhǎng)、管徑及流體物性均保持不變，而流體流量減少一半，問因流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的多少倍？9．套管式換熱器由內(nèi)管為25mm×2.5mm與外管為56mm×3.0mm的鋼管構(gòu)成，環(huán)隙內(nèi)液體的流量為3600kg·h-1，其密度為1200kg·m-3，粘度為1.25×10-3Pa·s，試判斷其流動(dòng)型態(tài)。10．有一水噴射泵，水入口管內(nèi)徑為20mm，水在入口處的流速為0.3m·s-1，進(jìn)口壓強(qiáng)為5.0×105Pa（絕壓），噴嘴內(nèi)徑為2.0mm。求在噴嘴處能產(chǎn)生多大的真空度。（水的密度為1000kg·m-3；當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100kPa；水入口管和噴嘴間的距離很短，位差可以忽略不計(jì)；水流經(jīng)噴嘴的阻力忽略不計(jì)。）11．如圖所示，用離心泵將水由地下水槽送至水洗塔頂，塔頂壓強(qiáng)為9.81×104Pa(表壓)，水槽液面恒定，其上方通大氣，水槽液面與輸水管出口端的垂直距離為20m。在某一送液量下，泵對(duì)單位質(zhì)量水做有效功317.7J·kg-1，管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.018，吸入及壓出管路總長(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)。輸水鋼管規(guī)格為108mm×4mm，水的密度為1000kg·m-3，泵效率為70%，試求：（1）輸水量，m3·h-1；（2）離心泵的軸功率，kw?；せA(chǔ)練習(xí)7答案一、填空(11小題,共70分)1．離心泵特性；管路特性2．降低；增大；先增大后減?。怀隹诠苈烽y門；汽蝕現(xiàn)象3．0.1；20,4．雷諾數(shù)Re；Re；管壁相對(duì)粗糙度；管壁相對(duì)粗糙度5．動(dòng)能；靜壓能6．流體靜力學(xué)；表壓；真空度。7．3.85；3.02×1048．1；209．層流；0.0473;10．0.7811．能量轉(zhuǎn)換；減少能量損失二、判斷題(1小題,共70分)1．對(duì)三、選擇(2小題,共70分)1．C2．D四、計(jì)算問答(11小題,共70分)1．AB間的總壓頭損失為：Hf=··則le=-l=-5=0.494m2．D2h=d2R，

=0.12=0.01h=0.01Rp0+h(油)g+R(水)g=p+g(油)(h+R-h)（p0為大氣壓強(qiáng)）即：p-p0=[(水)-(油)]gR+(油)g×0.01R260=(980-920)×9.81×R+920×9.81×0.01R=678.9RR==0.38m=380mmh=0.01R=3.8×10-3m=3.8mm3．u===3.54m·s-1(1)對(duì)1—1和B—B截面(如圖)：gZ1=(1++)+(表壓)則

pB=1000×[9.81×2-(1+0.5+0.03×)]=3.96×103Pa(表壓)(2)對(duì)C—C和2—2截面：+=(+3++)+gZ2則

pC=1000×[(6.4+3×0.75+1+0.03×-1)+9.81×2]=2.19×105Pa(表壓)(3)離心泵的揚(yáng)程He===21.9m(H2O)。4．Re===995.7層流，可用泊謖葉公式計(jì)算壓降p===6.63×105PaqV=d2u=0.785×0.2072×0.74=0.0249m3·s-1N===N===23.6kW。5．取高位槽液面為1—1液面，壓力表所在截面為2—2截面。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，++Z1=++Z2當(dāng)閥門全開時(shí)，++Z1=++Z2+=+已知p2=50kPa，

u2≈0，

p2ˊ=20kPa，則平均流速u2ˊ===7.75m3·s-1體積流量qVˊ===0.061m3·s-16．單位時(shí)間所消耗的能量N==2×105×1×10-3=2×102J·s-1水的溫升

T===0.048K。7．選取高位槽液面為1—1截面，塔進(jìn)料口截面為2—2截面，并以2—2截面為基準(zhǔn)面，列伯努利方程：Z1++=Z2+++(1~2)式中：Z1=h，Z2=0，p1=p(大氣壓強(qiáng))，p2=p+39.2×103Pa，u1≈0，u2=，qV=50m3·h-1，d=[108-4×2]×10-3=0.10m，u2==1.77m·s-1(1~0)=×=0.024××=1.78+0.04hm，代入上式，解得：h=6.63m。8．已知：l2=l1，d2=d1，2=1，2=1，qV,2=qV,1?？傻茫簎2===u1Re2===Re1hf,2====hf,1。9．已知：qm=3600kg·h-1=1200kg·m-3=1.25×10-3Pa·s則流速

u==0.57m·s-1當(dāng)量直徑

de=4=0.050-0.025=0.025m雷諾數(shù)Re===1.37×104流動(dòng)型態(tài)為湍流10．以1—1至2—2截面（如圖所示）為衡算體系：已知：u1=0.3m·s-1由u2=u1則u2=30m·s-1由伯努利方程：+=+p2=p1=5.0×105=5.0×104Pa(絕壓)真空度=p-p2=1.0×105-5.0×104

=5.0×104Pa11．(1)輸水量取水槽液面為1—1截面，輸水管出口為2—2截面，并以1—1截面為基準(zhǔn)面，列出伯努利方程：gZ1+++He=gZ2+++已知：Z1=0，p1=0（表壓），u1=0，Z2=20m(水柱)，p2=9.81×104Pa(表壓），d=108-2×4=100mm=0.1m。設(shè)輸水量為qV，m3·s-1，u2=，則：He=gZ1+++317.7=9.81×20+qV=1.15×10-2m3·s-1(2)軸功率N===5.22×103W=5.22kW化工基礎(chǔ)練習(xí)8一、填空(5小題,共9分)1．從壓強(qiáng)恒定的粗水管A向一條管徑相同的水平支管供水，支管中有一閘閥F（如圖），考慮到直管BC，DE和閘閥的能量損失，當(dāng)閥門由全開變?yōu)榘腴_時(shí)，支管出口處的流量將

，直管DE的阻力損失將

，使閥門下游D處的壓強(qiáng)將

。2．流體在直管中流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力系數(shù)大小和速度的關(guān)系在層流區(qū)是

，在完全湍流區(qū)是

；摩擦阻力造成的壓頭損失Hf的大小和速度的關(guān)系在層流區(qū)是

，在完全湍流區(qū)是

。3．某孔板流量計(jì)測(cè)得液體體積流量為qV,1時(shí)，U形壓差計(jì)讀數(shù)為R1。若流量為qV,2=1.42qV,1時(shí)，R2=

。4．流體在水平等徑的直管中流動(dòng)時(shí)，存在著摩擦阻力造成的能量損失Hf，所損失的能量由機(jī)械能中的

轉(zhuǎn)換而來，由此而產(chǎn)生流體的

下降。5．在運(yùn)轉(zhuǎn)的離心泵中能量的轉(zhuǎn)換過程是：葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)流體所做的功，大部分轉(zhuǎn)化為流體的

；而后在泵殼中再逐漸轉(zhuǎn)化為流體的

。二、判斷題(4小題,共8分)1．實(shí)際流體在導(dǎo)管內(nèi)作定常態(tài)流動(dòng)時(shí)，各種形式的能量（或壓頭）可以相互轉(zhuǎn)化。導(dǎo)管任一截面的位壓頭、動(dòng)壓頭和靜壓頭之和為一常數(shù)?！?/p>

）2．離心泵的揚(yáng)程和升揚(yáng)高度相同，都是指泵能將液體送到高處的距離?！?/p>

）3．流體在管道中流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)型態(tài)可以用雷諾數(shù)（Re）來判斷，如Re<2000就必然是層流，如Re<4000就一定是湍流?！?/p>

）4．用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)流體流量時(shí)，若流量增大了1倍，則其壓差計(jì)的讀數(shù)也增大了1倍。（

）三、選擇(4小題,共8分)1．從流體在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)的速度分布可知，管內(nèi)流動(dòng)的流體存在速度梯度。凡存在速度梯度的區(qū)域稱為…（

）A、層流內(nèi)層；

B、流動(dòng)邊界層；

C、緩沖層；

D、湍流主體。2．某套管換熱器由108mm×4mm和55mm×2.5mm鋼管組成，流體在環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)，其當(dāng)量直徑為…（

）A、55mm；

B、50mm；

C、45mm；

D、60mm。3．伯努利方程gZ1++=gZ2++的物理意義為…………（

）A、每牛頓流體在定態(tài)流動(dòng)時(shí)所具有的各種能量之和相等；

B、每千克理想流體在定態(tài)流動(dòng)時(shí)各截面上所具有的機(jī)械能相等；C、每千克流體在流動(dòng)過程中所具有的總能量是守恒的；D、理想流體在水平管道中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)機(jī)械能是守恒的。4．描述流體（指牛頓型流體）流動(dòng)規(guī)律的牛頓粘性定律只適用于…（

）A、滯流（或?qū)恿鳎?/p>

B、湍流；

C、過渡流；

D、所有的流動(dòng)狀態(tài)。四、計(jì)算問答(12小題,共75分)1．儲(chǔ)油罐中盛有相對(duì)密度為0.98的重油，油面最高時(shí)離罐底10.4m，油面上方與大氣相通。罐側(cè)壁下部有一個(gè)直徑為600mm的人孔，用蓋壓緊。人孔的中心在罐底以上800mm。試求人孔蓋上所承受的壓力。2．用虹吸管將某液面恒定的敞口高位槽中的液體吸出（如圖所示）。液體的密度=1500kg·m-3。若虹吸管AB和BC段的全部能量損失（J·kg-1）可分別按0.5u2和2u2（u為液體在管中的平均流速）公式計(jì)算，試求：虹吸管最高點(diǎn)B處的真空度。^3．密度為1100kg·m-3的水溶液，由一個(gè)貯槽流入另一個(gè)貯槽。管路由長(zhǎng)度為100m，管徑為108mm×4mm的鋼管和1個(gè)全開閘閥，2個(gè)90度標(biāo)準(zhǔn)彎頭所組成。溶液在管內(nèi)流速為1.0m·s-1，粘度為0.0010Pa·s。已知摩擦阻力系數(shù)為0.020，90度標(biāo)準(zhǔn)彎頭的當(dāng)量長(zhǎng)度le=40d；全開閘閥的當(dāng)量長(zhǎng)度le=7d，試確定：（1）流體在管中流動(dòng)型態(tài)；（2）總的壓頭損失。4．某石油化工廠擬用219mm×6mm的鋼管，將原油從輪船上輸送至10km以外的地下油庫(kù)。已知該油的密度為780kg·m-3，粘度為0.12Pa·s，油在管內(nèi)的平均流速為0.74m·s-1。若油庫(kù)和輪船在同一水平線上，泵的效率為70%，問為克服沿程阻力，該泵所需的軸功率是多少？5．在圖示管路中裝有離心泵。吸入管內(nèi)徑為60mm，管長(zhǎng)AB為2m，壓出管內(nèi)徑為60mm，管長(zhǎng)CH為15m。直管摩擦系數(shù)=0.03。在壓出管D處裝有閥門，局部阻力系數(shù)=6.4。三個(gè)直角彎頭的局部阻力系數(shù)===0.75，截面突然縮小和擴(kuò)大處的局部阻力系數(shù)分別為：=0.5，=1。管內(nèi)流體的體積流量為36m3·h-1。試求：（1）泵的進(jìn)出口處的壓強(qiáng)pB和pC（用表壓表示）；（2）離心泵的揚(yáng)程He。6．有A與B兩個(gè)儲(chǔ)水槽，槽中液面與導(dǎo)水管出口的垂直距離均為h，導(dǎo)水管管徑分別為d和2d，試證明：水由兩槽的導(dǎo)水管流出的流速和流量是否相同（阻力不計(jì)）7．在油水分層器（如圖所示）中，若使油水界面控制在液面以下0.6m處，試計(jì)算器底U形排水管出口與分層器內(nèi)液面距離h。已知分層器內(nèi)液面上方絕對(duì)壓強(qiáng)為1.45×105Pa，排水管出口絕