化工单元操作训练

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流体流动

一、判断题

1. 流体的密度与温度、压强有关

2. 在确定液体密度时，首先要确定的是液体的温度。

3. 在确定气体的密度时，首先要确定的是气体的温度和压强。 4. 压力表的读数就是设备内的真实压强。 5. 真空表的读数就是设备内的真实压强。 6. 真空度越高，设备内的压强越高。 7. 表压力越高，设备内的压强越高。

8. 用表压和真空度表示压强时，必须说明当时、当地的大气压强。 9. U形管压力计可以测量某一测压点的表压力。 10. U形管压力计可以测量某一测压点的真空度。 11. 表示气体的体积流量时，应注明压力和温度。

12. 表示气体或液体的质量流量时，应注明压力和温度。 13. 以压头表示能量大小时，应说明是哪一种流体，即m液柱。 14. 流动流体各种机械能的形式可以互相转化。

15. 位能的大小是个相对值，若不设基准面，只讲位能的绝对值是毫无意义的。 16. 液体的黏度随温度升高而减小。 17. 气体的黏度随温度升高而减小。 18. 液体的黏度基本不随压强变化。 19. 气体的黏度随压强增大而减小。 20. 21. 22. 23.

所谓当量直径，就是截面积相等的圆的直径。压强差的大小可以用一定高度的液柱来表示。

实践表明，湍流时流体阻力与管子粗糙程度有关。孔板流量计调换方便，但不耐高压，压头损失较大。

24. 文丘里流量计能耗小，加工方便，可以耐高温高压。

25. 转子流量计读取流量方便，测量精度高，但不耐高温高压。

26. 孔板流量计制造简单，调换方便，但压头损失大。

27. 为了便于操作和安装检修，并列管路上的管件和阀门位置应错开安装。 28. 输送腐蚀性流体管路的法兰，不得位于通道的上空。 29. 单位体积流体的重量，称为流体的密度。

30. 单位时间内流体在流动方向上流过的距离，称为体积流量。

31. 直管阻力是指流体在管径有变化的直管中流动时由于流体黏性所产生的摩擦阻力。 32. 管路的总阻力为各段直管阻力与各个局部阻力的总和。 33. 同一容器中液体上部、下部的压强都相等。 34. 气体具有显著的压缩性和热膨胀性。 35. 雷诺数是判断流体流动形态的依据。

二、选择题

1. 影响液体密度的主要因素是（）

A. 压强 B. 温度 C. 压强和温度 2. 影响气体密度的主要因素是（）

A. 压强 B. 温度 C. 压强和温度 3. 压强的SI制单位是（）

A. Pa B. mmHg C. atm D. kgf/m2 4. 密度的SI制单位是（）

A. kg/m3 B. kg/L C. g/m3 5. 表示设备内压强真实值的是（）

A. 绝压 B. 表压 C. 真空度 6. 当流体压强一定时，流体密度越大，液柱高度（）

A. 不变 B. 越小 C. 越大 7. 当流体压强一定时，液柱高度和密度成（）

A. 反比 B. 正比 C. 无关 8. 标注状态是指（）

A. 0℃，1atm B. 20℃，1atm C. 25℃，1atm 9. 气体是一种（）的流体

A. 可压缩 B. 不可压缩 C. 压缩性很小 10. 静止流体内部，同一水平面上各点的压力是（）的。

A. 相等 B. 不相等 C. 变化 11. 水及一般液体在管路中常用的流速为（）

A. 1-3 m/s B. 0.5-1 m/s C. 15-25 m/s D. 30-50m/s 12. 压强较高的气体在管路中常用的流速为（）

A. 1-3 m/s B. 0.5-1 m/s C. 15-25 m/s D. 30-50m/s 13. 黏度较大的液体在管路中常用的流速为（）

A. 1-3 m/s B. 0.5-1 m/s C. 15-25 m/s D. 30-50m/s 14. 生产中的适宜流速是（）时的流速。

A. 设备费用最少 B. 操作费用最少 C. 设备与操作费用的和最少 15. Φ108mm×4mm的钢管的内径为（）mm。

A. 108 B. 100 C. 104 16. Φ100mm×9mm的铸铁管的内径为（）mm。

A. 100 B. 82 C. 91 17. 在柏努力方程式中，Zg被称为单位质量流体的（）

A. 位能 B. 静压能 C. 动能 18. 在柏努力方程式中，p/ρ被称为单位质量流体的（）

A. 位能 B. 静压能 C. 动能 19. 在柏努力方程式中，u2/2被称为单位质量流体的（）

A. 位能 B. 静压能 C. 动能 20. 在柏努力方程式中，Z被称为单位重量流体的（）

A. 位能（位压头） B. 静压能（静压头） C. 动能（动压头） 21. 在柏努力方程式中，p/ρg被称为单位重量流体的（）

A. 位能（位压头） B. 静压能（静压头） C. 动能（动压头） 22. 在柏努力方程式中，u/2g被称为单位重量流体的（）

A. 位能（位压头） B. 静压能（静压头） C. 动能（动压头） 23. 在柏努力方程式中，u/2、p/ρ、Zg的SI制单位是（） A. J/N(m) B. J/Kg C. J 24. 在柏努力方程式中，u2/2g、p/ρg、Z的SI制单位是（） A. J/N(m) B. J/Kg C. J 25. 在流量一定时，管路越粗糙，流体阻力（）。

A. 越大 B. 越小 C. 不变

26. 用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液位高度不变，当关小输送管道的阀

门后，管道总阻力将（）。

A. 增大 B. 减小 C. 不变 27. 黏度的SI制单位是（）。 A. cP B. Pa·s C. m/s 28. 在圆形管道中，流速与管径的平方成（）。 A. 正比 B. 反比 C. 恒定 29. 转子流量计在安装时必须（）安装。

A. 水平 B. 垂直 C. 倾斜 30. 在流量一定和管路总长一定时，管径增大一倍，损失压头是原来的（）

A. 1/4 B. 1/16 C. 1/32

三、填空题

1. 293 K、98% 硫酸10 t的体积是 m3。0.1 m3、293K的水银的质量为 Kg。 2. 已知甲醇-水溶液中，甲醇（质量分数）为90%，293K时密度的近似值为 Kg /m3。 3. 甲烷在320K和0.5MPa时的密度为 Kg /m。

4. 空气的组成（体积分数）为21%O2和79%N2，在100kPa和300K时空气的平均摩尔

质量，密度为 Kg /m3。 5. 1 atm= kgf/cm；5 atm= Pa；1.5 kgf/cm= kgf/m= Pa。 6. 液体压力为750mmHg，相当于 mH2O， kPa。

7. 设备进出口测压仪表读数分别为3 kPa（真空）和67 kPa（表压），两处的绝压差

为。

8. 设备进出口的压强表读数分别为400 kPa和200 kPa，大气压强为100 kPa，则此设备进

出口之间的压强差为。 9. 用U形管测量管道中两点压强差，已知管内流体是水，指示液为四氯化碳（密度

1595kg/m3），压差计读数为40cm，则两点压强差为。 10. 体积流量是；质量流量是。 11. 流速是；质量流速是。 12. 稳定流动时，流体的流速和截面积成比。

13. 150cm/s= m/s= km/h；4L/s= m/s= m/h。

14. 水连续由粗管流入细管做稳定流动，粗管的内径为80mm，细管的内径为40mm，水在细管内的流速为3m/s，水在粗管内的流速为。

15. 管路中安装弯头的目的是用来。 16. 管路的连接方式主要有。

四、简答题

1. 在化工生产中的流体流动和输送中，主要解决哪几个方面的问题？ 2. 什么叫绝对压强、表压和真空度？他们之间有什么关系？

3. 写出流体静力学的基本方程式。说明静止流体内部的压强变化规律。 4. 为什么可以用液柱高度来表示压强的大小？

5. 流体静力学基本方程式在化工生产中有哪几个方面的用途？ 6. 何谓稳定流动与不稳定流动的连续性方程式。 7. 写出圆形直管中流体稳定流动的连续性方程式。

8. 流体流动中具有哪几种能量？他们之间有什么规律？写出表示其规律的方程式。 9. 在化工生产中，应用柏努力方程式通常可解决哪些问题？使用柏努力方程中应注意些什

么？

10. 产生流体阻力的原因是什么？ 11. 流体有哪几种形态？怎么判断？

12. 什么叫当量直径？写出常用非圆形截面导管的当量直径的计算式。 13. 何谓层流内层？层流内层的厚度由什么决定？

14. 要想降低流体的阻力，应从哪些方面着手？

15. 铸铁管、水煤气管、无缝钢管在化工生产中主要应用在哪些场合？

五、计算题

1. 储槽内存有密度为800 Kg /m的油，U形管压强计中的指示液为水银，读数为200mm。求油面高度（水银密度为13600 Kg /m）。

2. 计算U形管压差计所测的管道两点的压力差。管中气体的密度为2 Kg /m3，压差计中指示液为水，读数为50mm。

3. 为了控制乙炔发生炉内压强不超过12kPa（表压），在炉外装有安全水封装置，试求水封槽的水面高出水封管口的高度。

4. 水以3.6 m3/h的流量在Φ95mm×3mm和Φ57mm×2.5mm钢管所构成的环隙间流动，求

流速。 5. 用泵将293K，60%的硫酸从常压储槽送入表压2×10Pa的设备中，硫酸质量流量3kg/s，

管子内径50mm，硫酸流入设备处与储槽液面的垂直距离15m，损失压头22.6m酸柱，求泵的有效功率（硫酸密度1500 Kg /m）。

6. 流体从高位槽流下，液面保持稳定，管出口和液面均为大气压强。当流体在管中流速为

1m/s，能量损失为20 J/kg时，求高位槽液面离管出口的距离。

7. 水洗塔内绝压为2100kPa，储槽水面绝压为300kPa.塔内水管与喷头连接处高于储槽水

面20m，管路为Φ57mm×2.5mm钢管，送水量为15m3/h。塔内水管与喷头连接处的绝压为2250 kPa，损失能量为49 J/kg。求水泵的有效功率。

8. 20℃水在Φ38mm×2.5mm钢管中流动时，如果水的流量为5m3/h，试确定管中水的流动

形态。

9. 确定套管冷却器环隙间冷冻盐水的流动形态。内管Φ25mm×1.5mm，外管Φ51mm×

2.5mm，盐水的质量流量为3.73 t/h，密度1150 Kg /m，黏度1.2×10Pa·s。

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液体输送机械

一、判断题

1. 离心泵出现气缚现象时，将出现振动、噪声、流量和扬程下降的现象。 2. 离心泵杨程是指泵将液体从低处送到高处的垂直距离。 3. 离心泵的流量采用出口阀门调节。

4. 扬程和外加压头是统一概念。

5. 离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率亦为零。 6. 离心泵适用于流量可变，压头不很高，黏性大的流体。 7. 离心泵运转时，升扬高度值一定小于扬程。

8. 离心泵叶轮直径和转速固定时，流量越大，扬程越大。 9. 离心泵随流量的增大，效率增高。

10. 离心泵实际安装的吸上高度必须低于最大吸上高度。

11. 往复泵流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路调节流量。 12. 往复泵流量较小，压头可以很高，适宜输送油类及黏稠性的液体。 13. 往复泵的进出口处的空气室的作用是使吸入和排出的液体流量保持稳定。 14. 往复泵特别适用于外加压头很大而流量不大的管路。

15. 旋涡泵流量需要采用回流支路调节。

16. 旋涡泵的工作原理同离心泵相似，所以旋涡泵流量可以采用出口阀调节。 17. 旋涡泵在启动前要充满液体。

18. 旋涡泵的工作原理同离心泵相似，所以旋涡泵启动时要将出口阀关闭。 19. 齿轮泵适用于压头高而流量小的黏稠液体和固体颗粒的悬浮液。 20. 螺杆泵适用于输送高粘度的液体。

21. 齿轮泵和螺杆泵同属正位移泵，流量采用回流支路调节。 22. 旋转泵适用于流量小、压头高的黏稠液体。

二、选择题

1. 离心泵流量调节最简便的方法是改变（）。

A. 出口阀的开度 B. 叶轮的转速 C. 叶轮的直径 2. 造成气缚现象的原因是（）。

A. 安装高度不当 B. 功率不够 C. 漏入空气 3. 离心泵安装的吸上高度必须（）最大吸上高度，以保证不产生“汽蚀”现象。

A. 小于 B. 大于 C. 等于 4. 离心泵启动前要注满液体的目的是为了防止（）。

A. 汽蚀现象 B. 气缚现象 C. 减少启动功率

5. 离心泵吸入管路底阀的作用是（）。

A. 阻拦液体中的固体颗粒 B. 防止启动前充入的液体从泵内漏出

C. 避免出现汽蚀现象

6. 离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。

A. 流量最大 B. 压头最高 C. 效率最高

7. 当料液的密度比实验介质（水）的密度大很多时，离心泵的扬程将（）。

A. 增大 B. 减小 C. 不变 8. 往复泵流量采用（）方法调节。

A. 出口阀的开度 B. 入口阀开度 C. 支路调节 9. 往复泵启动前要将出口阀（）。

A. 打开 B. 关闭 C. 维持不变

10. 往复泵启动前最好先用液体灌满泵体，目的是（）。

A. 防止气缚现象 B. 防止汽蚀现象 C. 缩短启动过程 11. 下列泵不属于正位移泵的是（）。

A. 离心泵 B. 螺杆泵 C. 齿轮泵 D. 往复泵 12. 离心泵所以能输送液体，主要靠（）的作用。

A. 向心力 B. 离心力 C. 平衡力 13. 泵的功率曲线表明，泵的流量越大，则泵的扬程（）。

A. 越大 B. 越小 C. 不变

14. 为了防止汽蚀现象的发生，必须使泵入口处压强（）流体的饱和蒸汽压。

A. 小于 B. 等于 C. 大于 15. 将泵的转速增加一倍，则泵的扬程将增加（）倍。

A. 2 B. 4 C. 8

三、填空题

1. 当输送扬程不高、流量较大的清液时，宜选用式的离心泵。

2. 离心泵泵壳的作用。

3. 离心泵的扬程随流量增大而。流量越大，功率。 4. 离心泵在运转中既不吸液也不排液，其原因可能是出现了。 5. 当输送硫酸时，宜选用泵。

6. IS50-32-125离心泵各代号的含义分别是。

四、简答题

1. 在流量测量中，常用的节流装置有哪几种？ 2. 泵填料函发热原因有哪些？如何排除？

3. 什么是泵的扬程？

4. 要从密闭容器中抽送挥发性液体，下列哪些情况下发生汽蚀的危险性大？对允许安装高

度有什么影响？

夏季或冬季；真空容器或加压容器；容器内液面的高低；泵安装的海拔的高低；液体密度的大小；吸入管路的长短；吸入管路上管件的多少；抽送流体的大小

5. 本章述及的各种液体输送机械，哪些属于离心式？哪些属于正位移式？它们各属于哪些

场合？将各种类型泵作简要比较说明。 6. 试述旋涡泵的工作过程。 7. 试述螺杆泵的工作原理。

五、计算题

1. 常压储槽内盛有石油产品，密度为760kg/m3，在储存条件下的饱和蒸汽压为80 kPa。

现用65Y-60B型油泵将此石油制品以15m/h的流量送往表压为177 kPa的设备内。输送管路管径为Φ57mm×2mm。储槽液面维持恒定，设备的油品入口比储槽液面高5m，吸入管路和压出管路的损失压头分别为1m和4m。问：该泵是否合用？若油泵位于储槽液面以下1.2m，此泵能否正常操作？（泵的安装地区大气压为101.3 kPa）型号 65Y-60B

流量/(m3/h) 19.8 扬程H/m 38 轴功率/kw 3.75 效率/% 55 △h允/m 2.6 3

气体压缩和输送机械

一、判断题

1. 当压缩比过大时，应采用多级压缩，而且级数越多越经济。 2. 往复压缩机在运行时必须将出口阀打开。 3. 离心压缩机可以实现无油压缩。

4. 罗茨鼓风机流量可以采用出口阀调节。

5. 离心通风机的风压不随进入风机气体的密度而变。 6. 压缩气体可分为吸气、压缩和排气三个过程。

7. 有一次吸气和一次排气的过程，此压缩机称为双作用式。 8. 往复压缩机的实际排气量等于活塞所扫过的汽缸容积。

二、选择题

1. 往复压缩机每一工作循环包括（）。

A. 吸气阶段、排气阶段、压缩阶段、膨胀阶段

B. 吸气阶段、压缩阶段、排气阶段、膨胀阶段 C. 吸气阶段、膨胀阶段、排气阶段、压缩阶段

2. 离心式压缩机流量调节最常用的调节方法是（）。