化工原理（上）自测题

第一章

一? 填空或选择

1 、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的几倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的几倍。

（答：2 、 1/4 ）

2 、 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：

单位质量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； 单位重量流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； 单位体积流体的机械能衡算式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；

（答： ， ， ）

3 、如图所示，容器中盛有 ρ ＝ 800kg /m 3 的油品， U 形管中指示液为水 (ρ ＝ 1000kg /m3) ， a1 、 a2 、 a3 在同一水平面上， b 1 、 b 2 、 b 3 及 b 4 也在同一高度上， h 1 = 100mm ， h 2 = 200mm ，则各点的表压 Pa 1 =____ ， Pa 2 =____ ， Pb 2 =____ ， Pb 3 =____ ， Pb 3 =____ 。（表压值以 mm H 2 O 表示）

（答： 0，100，200，300，340，200）

4 、 3．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____型曲线。其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。 [答：抛物线，2， =64/Re]

5．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。 [答：Re，

；

]

6．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。

7 、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 。（答：增加，不变）

8、 在压力为 202.66kPa （表压），温度为 300 ℃ 条件下，由分析得知某混合气体成分如下（圴为体积 %）：

CO 2 :8.5%； O 2 :7.5%； N 2 ：76% H 2 O：8% 则该混合气体的密度为 。

9、孔板流量计的孔流系数Co当Re增大时，其值 。（B） A 总在增大 B 先减小，后保持为定值 C 总在减小 D 不定

11、流体流动时的摩擦阻力损失h f 所损失的是机械能中的 C 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能

12、某液体在内径为d 0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为u 0 ，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d 2 (d 2 =d 0 /2)的管子时，若流体为层流，则压降 D p为原来的 倍。（C）

A 4 B 8 C 16 D 32 二、计算题

1、 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得 U 形压差计读数为 R= 130mm ，通气管距贮槽底面 h= 20cm ，贮槽直径为 2m ，液体密度为 980kg /m 3 。试求贮槽内液体的贮存量为多少吨？

（答：6.15吨）

2、 内截面为 1000mm × 1200mm 的矩形烟囱的高度为 30m 。平均摩尔质量为 30kg /kmol 、平均温度为 400 ℃ 的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持 49Pa 的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为 20 ℃ ，地面处的大气压强为 101.33×10 3 Pa 。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为 0.05 ，试求烟道气的流量为若干 kg/h ？（答： 4.62 × 10 4 Kg /h ）

3 、如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为 100mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管口入口端 15m 处安有以水银为指示液的 U 形管压差计，其一臂与管路相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为 20m 。（ 1 ）当闸阀关闭时，测得 R= 600mm ， h= 1500mm ，当闸阀部分开启时，测得 R= 400mm ， h=

1400mm 。摩擦系数可取 0.025 ，管路入口处局部阻力系数为 0.5 。问每小时从管中流出水多少立方米？（ 2 ）当闸阀全开时， U 管压差计的静压强为若干（ Pa ，表压）？闸阀全开时， le/d=15 ，摩擦系数仍可取 0.025 。

【答：（ 1） 88.5m 3 /h；（2）3.30×10 4 Pa（表压）】

4 、某油品的密度为 800kg /m3 ，粘度为 41cP ，由附图中所示的 A 槽送至 B 槽， A 槽比 B 槽的液面高 1.5m 。输送管径为 φ89× 3.5mm 、长 50m （包括阀门的当量长度），进、出口损失可忽略。试求：（ 1 ）油的流量， m3/h ；（ 2 ）若调节阀门的开度，使油的流量减少 20 ％，此时阀门的当量长度为若干 m ？

【答：（ 1 ） 23m 3 /h ；（ 2 ） 12.37m 】

5 、本题附图所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从 BC 与 BD 两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离为 11m 。 AB 管段内径为 38mm 、长为 58m ； BC 支管的内径为 32mm 、长为 12.5m ； BD 支管的内径为 26mm 、长为 14m ，各段长均包括管件及阀门全开时的当量长度。 AB 与 BC 管段的摩擦系数均可取为 0.03 。试计算：（ 1 ）当 BD 支管的阀门关闭时， BC 支管的最大排水量为若干， m3/h ？（ 2 ）当所有的阀门全开时，两支管的排水量各为若干， m3/h ？ BD 支管的管壁粗糙度可取为 0.15mm ，水的密度为 1000kg /m3 ，粘度为 0.001Pa·s 。

【答：（ 1 ） 7.1 m 3 /h （ 2 ） V BC = 5.18m 3 /h ， V BD = 2.77m 3 /h 】

第二章 流体输送机械

一、选择与填空

1、离心泵的工作点是＿＿＿＿＿曲线与＿＿＿＿＿＿＿曲线的交点。

2、离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生 现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 现象。

3、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生＿＿＿＿。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象

4、用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱，则此泵的安装位置必须＿＿。

A 高于塔底液面4.5m的上方 B 高于塔底液面1.5m的上方 C 低于塔底液面4.5m的下方 D 低于塔底液面3.0m的下方

5、若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 ，流量 ，效率 ，轴功率 。 6、离心泵的调节阀开大时，

A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高

7、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 。

A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度

C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大 8、离心泵的主要特性曲线包括 、 和 三条曲线。

9、离心泵特性曲线是在一定 下，用常温 为介质，通过实验测定得到的。 10、离心通风机的全风压是指 与 之和，其单位为 。

11、若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送上42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内 发生汽蚀现象。

12、若被输送的流体的粘度增高，则离心泵的压头 、流量 、效率 、轴功率 。 13、离心泵通常采用 调节流量；往复泵采用 调节流量。 14、离心泵允许汽蚀余量定义式为 。

15、离心泵在一管路系统中工作，管路要求流量为Qe，阀门全开时管路所需压头为He，而与相对

应的泵所提供的压头为Hm，则阀门关小压头损失百分数为 ％。 16、离心通风机的特性曲线包括 、 、 和 四条曲线。 17、往复泵的往复次数增加时，流量 ，扬程 。

18、齿轮泵的特点是_，适宜于输送 液体，而不宜于输送 。 19、离心泵的效率η和流量Q的关系为（ ） A.Q增大，η增大 B.Q增大，η先增大后减小 C.Q增大，η减小 D .Q增大，η先减小后增大 20、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为（ ）

A.Q增大，N增大 B.Q增大，N先增大后减小 C.Q增大，N减小 D.Q增大，N先减小后增大 21、离心泵停止操作时宜（ ） A.先关出口阀后停电 B.先停电后关阀

C.先关出口阀或先停电均可 D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀

22、在测定离心泵性能时，若将压力表装在调节阀以后，则压力表读数p2将（ ），而当压力表装在调节阀以前，则压力表读数p1将（）， A.随流量增大而减小 B.随流量增大而增大

C.随流量增大而基本不变 D.随真空表读数的增大而减小 23、离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（ ）。

A.最高效率点对应值 B.操作点对应值 C.最大流量下对应值 D.计算数据 24、有自吸能力的泵是（ ）

A.离心泵与旋涡泵 B.往复泵与回转泵 C.齿轮泵与离心泵 D.回转泵与旋涡泵 二、计算题

1、某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水，当流量为71m3/h时，泵吸入口处真空表读数0.029MPa，泵压出口处压强计读书0.31 Mpa。两测压点的为差不计，泵进出口的管径相同。测得此时泵的轴功率为10.4KW。试求泵的扬程及功率。【答：He = 34.6J/N ; η = 64﹪】 2、用离心泵将池中清水送至高位槽，两液面恒差13m，管路系统的压头损失∑Hf =3×105Qe2（Qe的单位为m3/s），流动在阻力平方区。指定转速下，泵的特性方程为H =28－2.5×105Q2（Q的单位为m3/s）

试求：（1）两槽均为敞口时，离心泵的流量和轴功率；

（2）两槽敞口，改送碱的水溶液（ρ=1250kg/m3），泵的流量和轴功率； （3）若高位槽密闭，其表压为4.91×104Pa，输送碱液和清水的流量；

（4）库房有一台规格相同的离心泵，欲向表压为4.91×104Pa的密闭高位槽送碱液（ρ=1250kg/m3），试比较并联还是串联能获得较大流量。

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