化工原理习题第一部分流体流动答案

化工原理习题：第一部分 流体流动

一、填空

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 2 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 1/4 倍。 2.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。 3.处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。 4.牛顿粘性定律的表达式τ=μ

，其应用条件是 牛顿型流体层（滞）流流体。

5.如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：

u2p单位质量流体的机械能衡算式为????E?z???常数 ??????????????；

2g?g单位重量流体的机械能衡算式为????? E??gz??u22?p?常数????????????；

u2p单位体积流体的机械能衡算式为?????? E?z???常数???????????；

2g?g6.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1ρg+（u12ρ/2）+p1+Wsρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑hf ，各项单位为 Pa（N/m2） 。 7.气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。 8.流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。 9.并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。

10 在离心泵工作时，用于将动能转变为压能的部件是____泵壳__________。 11.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。 12. 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。

13.若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴

功率增加。

14．雷诺准数的表达式为_____ Re=dｕρ/μ___________。当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s在管中流动时,其雷诺准数等于____10______,其流动类型为__湍流____。

15.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___ 850______mmHg,真空度为___-100____mmHg.

16.管出口的局部阻力系数等于__1.0__,管入口的局部阻力系数等于____0.5__。 17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 ___不变_____。

18. 当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=___64/Re _______,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与_______ Re _____、______ε/d _______有关。 19. 牛顿粘性定律的表达式为___τ=μdu/dy _______,动力粘度 (简称为粘度)μ的SI单位为____ Pa.s或N.s.m __。运动粘度ν的SI单位为___ m.s _。 20.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将______减小____,摩擦系数____增大________,管道总阻力损失____不变________。

21.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有___粘性______。

22.在大气压为101.3KPa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为9.81×104Pa，若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数为 8.41104 Pa，相当于 0.8576 Kgf/cm2。 23．因次分析法的原理是 因次一致性原则 ，其主要目的是 组成数群缩减变量，使实验及数据关联工作简化、可靠。

24.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 2 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 1/4 倍。

25.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。 26.处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。

27.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1ρg+（u12ρ/2）+p1+Wsρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑hf ，各项单位为 Pa（N/m2） 。 28.气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。 29.流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。 30.流体流动的连续性方程是 u1Aρ1= u2Aρ2=···= u Aρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d12 = u2d22 = ···= ud2。

31.并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。

32. 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。

33. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。

34. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位____重量______流体所具有的静压能,称为__________静压头_____。

35.柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度___降低____,因为_____阻力损失增大______,

36.某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为____1472w ____.

37.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生____气蚀。______现象。 38.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量___减少__，扬程_______增大______。

39.离心泵输送的液体密度变大，则其扬程___不变______，流量___不变_____，效率_____不变____，轴功率______变大___。

40.离心泵在启动时应先将出口阀___关闭____，目的是_____减少启动功率，_保护电机_____________。

41.离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。这种现象称为____气缚______现象。

42.离心泵的流量常用＿＿＿＿出口阀＿＿＿＿调节。

43.某一离心泵在运行一段时期后，发现吸入口真空表读数不断下降，管路中的流量也不断减少直至断流。经检查，电机、轴、叶轮都处在正常运转后，可以断

定泵内发生____气缚_____现象；应检查进口管路有否____泄漏现象______。 44.离心泵的性能曲线通常包括＿＿＿H－Q＿曲线、＿＿η－Q＿＿和＿N－Q＿＿曲线。这些曲线表示在一定＿＿转速＿＿__下，输送某种特定的液体时泵的性能。 45.离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是＿效率最高＿＿时的流量和扬程。 46.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_ 气蚀_＿＿现象。 47.当离心泵出口阀门开大时，流量＿变大 ＿，泵出口压力＿降低＿＿_。 48.离心泵的流量调节阀安装在离心泵＿出口＿＿管路上，关小出口阀门后，真空表的读数＿＿＿ 减小＿，压力表的读数＿增大＿__＿。 49.理想流体是指__ __黏度为零____的流体。

50.雷诺准数的物理意义是 惯性力与黏性力之比 。

51.用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩，其他条件不变。提高悬浮液温度，单位过滤时间所得滤液量将 增加 。

52.提高悬浮液的固体含量，单位过滤时间所得滤液量将 减小 。 53.对恒压过滤，若滤饼不可压缩，介质阻力不计，（1）过滤量增大一倍，则过滤素缎为原来的 1/2 ，（2）当过滤面积增大一倍，则过滤速度增大为原来的 4 倍。

54.用压滤机分离悬浮物，滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍，滤液量增加到原来的 √2 倍，过滤面积增加一倍，滤液量增加到原来的 2 倍。 二、选择

1． 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用??A???流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 2． 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生???A???。 A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 3． 离心泵的调节阀开大时， B

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

4． 水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失 C 。

A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 5． 流体流动时的摩擦阻力损失hf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 6． 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数?数值 C

A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关

7. 已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269根?25×2.5mm的换热管，每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91×10－3Pa·s，则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定 8. 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C 。

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 9. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的 C 倍。

A 4 B 8 C 16 D 32

10.离心泵输水管路在操作过程中若关小输水阀，则下列哪一条有错误（C）？

A 泵的特性曲线方程不变 B 管路阻力系数上升 C 管路总阻力不变 D 压头上升 11. 在下面几种叶轮中，_____C_______的效率最高。

（A）开式叶轮 （B）半开式叶轮 （C）闭式叶轮 12.对于恒压过滤（ D ）。

(A)滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的

倍

(B)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 (C)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍

(D)当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的

倍

13.过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒速过滤，如滤液量增大一倍，

则（ C ）。

(A)操作压差增大至原来的

倍 (B)操作压差增大至原来的4倍

(C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变

13.恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液

量（ C ）。

(A)增大至原来的2倍 (B)增大至原来的4倍 (C)增大至原来的

倍 (D)增大至原来的1.5倍

14.在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身，“滤渣就是滤饼”，则（ C ）。

(A)这两种说法都对 (B)两种说法都不对 (C)只有第一种说法正确 (D)只有第二种说法正确 15．助滤剂应具有以下性质（ B ）。

(A)颗粒均匀、柔软、可压缩 (B)颗粒均匀、坚硬、不可压缩 (C)粒度分布广、坚硬、不可压缩 (D)颗粒均匀、可压缩、易变形 16.当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力______C____。

（A） 不变 （B） 增大 （C） 减小 （D） 不确定

17. 水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将______A_____。

（A） 变大 （B） 变小 （C） 不变 （D） 不确定 18.层流和湍流的本质区别是____D_______。

（A）湍流流速大于层流流速

（B）流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流 （C）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 （D）层流无径向脉动，而湍流有径向脉动

19. 在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于_______B____在直管中的流动。

（A） 牛顿型流体（B）非牛顿型流体 （C） 酒精 （D）空气

220. 局部阻力损失计算式hf =?u2中的u是指______A____。

（A）小管中流速u1。 （B）大管中流速u2

（C）小管中流速u1与大管中流速u2的平均值（u1+u2）2 （D）与流向有关 21.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致_____A_______。

（A）送水量增加，泵的压头下降 （B）送水量增加，泵的压头增大 （C）送水量增加，泵的轴功率不变 （D）送水量增加，泵的轴功率下降 22.离心泵性能曲线中的H-Q线是在_____C______的情况下测定的。 （A）效率一定 （B）功率一定 （C）转速一定 （D）管路布置一定 23. 由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点______D______。 （A）由泵铭牌上的流量和扬程所决定 （B）即泵的最大效率所对应的点 （C）由泵的特性曲线所决定

（D）是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点

24. 在一输送系统中，改变离心泵出口阀开度，不会影响_____C_____。 （A） 管路特性曲线 （B）管路所需压头 （C） 泵的特性曲线 （D）泵的工作点

25.流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为（ B ）

A. Um＝1/2Umax B. Um＝0.8Umax C. Um＝3/2Umax

26.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A )

A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关

27.推导过滤基本基本方程时,一个基本的假设是______D_________。 （A）滤液在介质中呈湍流流动 （B）滤液在介质中呈层流流动 （C）滤液在滤渣中呈湍流流动 （D）滤液在滤渣中呈层流流动 28. 过滤常数K与_____B_____无关。

（A）滤液的黏度 （B）过滤面积 （C）滤浆的浓度 （D）滤饼的压缩性 29..层流与湍流的本质区别是：( D )。

A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数；D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。。 30.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（ C ）倍。 A. 2 B. 8 C. 4

31.表压与大气压、绝对压的正确关系是（ A ）。

A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度

32.流体流动产生阻力的根本原因是,因为流体流动（ C ）。 A. 遇到了障碍物； B. 与管壁产生摩擦 C. 产生了内摩擦切向力

33. 在稳定连续流动系统中,单位时间通过任一截面的（ B ）流量都相等。 A. 体积 B. 质量 C. 体积和质量

34. 稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ A ）。

A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变、不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变

35.将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ B ）。 A. 变小 B. 变大 C. 不变

32.过滤操作中，滤液流动遇到的阻力是 D 。

A.介质阻力 B.空气阻力 C.滤渣阻力 D.介质和滤渣阻力之和 33恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如黏度降低20%，则在同一时、时刻滤液增加 A 。

A. 11 .8% B. 9. 54 % C. 20 % D. 44%

34.在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，其过滤速率为原来的 C 倍。

A.

B.1 C.2 D.4

35.过滤基本方程式基于 D 的假设基础推导出来的。 A. 滤液在介质中呈湍流流动 B. 滤液在介质中呈层流流动 C. 滤液在滤渣中呈湍流流动 D. 滤液在滤渣中呈层流流动

17水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的（ A ）。

A. 1/4 B. 1/2 C. 2倍

18.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强（ B ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压、

19.一般情况下,温度升高,液体的粘度（ B ）；气体的粘度（ A ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 20.（2分）

园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（ A ）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流

21. 离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ A ）

A. Q＝0， N≈0 B. Q〉 0，N〉0 C. Q〈0， N〈0

22.离心泵的吸液高度与（ A ）无关

A. 排出管路的阻力大小 B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度

23. 离心泵是依靠作旋转运动的（ B ）进行工作的。 A. 齿轮 B. 叶轮 C. 活塞

24. 离心泵的实际安装高度，应（ B ）允许吸上高度。 A. 高于 B. 低于 C. 等于

25.用离心泵向某设备供液，如果设备内的压强突然增大，则泵扬程会（ A ），流量会（ B ）。

A. 变大 B. 变小 C. 不变

26.用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（ C ）。

A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了 C. 管路特性曲线变了

27. 4B型水泵中的4是代表（ C ）.

A. 扬程4m B. 流量4m.s C. 吸入口径为4英寸 28.B型离心泵属（ B ）泵

A. 耐腐蚀泵 B. 清水泵 C. 油泵

29.离心泵启动之前要先灌满液，目的是防止（ C ）现象发生。 A. 堵塞 B. 气蚀 C. 气缚

30.离心泵铭牌上所标的性能参数是指（ B ）时的值， A. 工作点 B. 最高效率 C. 最大扬程 D. 最大功率 31为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（ A ）. A. 出口阀关闭 B. 进口阀关闭 C. 出口阀打开 D.进口阀打开

32. 离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而（ B ） A. 增大 B. 减少 C. 不变

33. 由于泵内存有气体，启动离心泵而不能送液的现象，称为 （ B ）现象。 A. 气蚀 B. 气缚 C. 喘振

34. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D )

A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞

C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气

35. 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用??A???流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 36.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生???A???。

A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 37. 离心泵的调节阀开大时， B

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

38.水由敞口恒液位的高位槽通过一 管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失 C 。

A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 39.流体流动时的摩擦阻力损失hf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 40.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数?数值 C

A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关

41.孔板流量计的孔流系数C0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 42.已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269根?25×2.5mm的换热管，每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91×10－3Pa·s，则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定 43.某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C 。

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 44. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的 C 倍。

A 4 B 8 C 16 D 32 45.当管路的特性曲线写为H=A+BQ2时，（ B ）

A.A只包括单位重量流体增加的位能

B.A只包括单位重量流体增加的位能与静压能之和 C. BQ2代表管路系统损失的阻力 D. BQ2代表单位重量流体增加的动能 三、判断题：

1.化工单元操作是一种物理操作,只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。（ √ ）

2. 当输送流体的管径一定时，增大流体的流量，雷诺准数减少。（ × ） 3.当流体充满导管（圆形）作稳态流动时,单位时间通过任一截面的体积流量相等。（ × ）

4.牛顿粘性定律是：流体的粘度越大,其流动性就越差。( × )

5.经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型肯定是层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其他单位制应有另外数值。( × ) 6.表压强代表流体的真实压强。（ × ）

7.流体流动状态的判断依据是雷诺数Re。（ √ ）

8. 一般情况下气体的粘度随温度的升高而增 大（ √ ）；液体的粘度随温度的升高而减小。（ √ ）

9.流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（ √ ） 10.流体阻力产生的根本原因是流体与壁面之间的摩擦而引起的。（ × ） 11. 原油在园形管中作湍流流动时,其它条件不变,而管长增加一倍,则阻力损失增加一倍,（ √ ）

12.在并联的各条管路中稳定流动时,流体的能量损失皆相等。（ √ ） 13.液体的相对密度是指液体的密度与水的密度的比值。（ √ ）

14.稳定流动时,液体流经各截面的质量流量相等（ √; ）；则流经各截面处的体积流量也相等（ √; ）

15.离心泵启动时,为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为流量增加而功率增大。（ √ ）

16.离心泵的特点之一是有很大的操作弹性，能在相当广泛的流量范围内操作。泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。 （ √ ） 17.离心泵开泵之前要先灌液，目的是防止气蚀现象发生。 （ × ） 18.若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大，一条阻力很小的管路中进行性能测量时，其测出泵的性能曲线就不一样（ × ）。其实际供给管路的最大流量也不一样（ √ ）。

19.离心泵的扬程又称压头，即升扬高度（ × ）。

20.用离心泵输送密度比水大的液体时，泵的流量不会减少（ √ ），但扬程却会减少（ × ）

21. 为减少吸入管路的阻力损 失，一般应使吸入管径小于排出管径（ × ） 22. 当关小离心泵的出口阀时，泵的扬程增大了，其升扬高度提高了（ × ）。 四、简答题：

1.如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接,在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动？为什么？

答：

pa /ρ+Zg=p/ρ+Σhf ； 当(pa /ρ+Zg)>p/ρ时, 由1流向2, 当(pa /ρ+Zg)

答：理想流体是流体没有粘性，流动时，不产生摩擦阻力，液体体不可压缩，受热不膨胀；而实际流体是具有粘性，有摩擦阻力，液体是可以压缩，受热是膨胀。

3. Z＋p/ρｇ＝Z＋p/ρｇ （1），

ｐ＝ｐ＋ρｇh （2） 这两个静力学方程式说明些什么？

答：(1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点，深度相同，它的压强亦相等；

(2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数，距离液面越深，则压强越大，当液面压强变化，必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。 4. 在常温下输送水,若管径一定,流量增大一倍,雷诺准数增加多少？若流量一定,管径增大一倍,则雷诺准数又如何变化？ 答：

V＝（π/4)d.u u'=2u Re=duρ/μ Re' 增大一倍 V=(π/4)(2d).u' u'=u/4 Re'=Re/2 5.何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？

层流：流体质点沿管轴作平行直线运动，无返混，在管中的流速分布为抛物线，平均流速是最大流速的0.5倍。

湍流：流体质点有返混和径向流动，平均流速约为最大流速的0.8倍。 以Re来区分，Re<2000为层流、Re>4000为湍流。 6.何谓牛顿型流体？何谓非牛顿型流体？

服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。不服从牛顿粘性定律的，称为非牛顿型流体。非牛顿型流体又分为假塑性流体和胀塑性流体。。

7.如图所示的某一输水管路中，高位槽液位保持恒定，输水管径不变。有人说：由于受到重力的影响，水在管路中会越流越快，即水通过2-2'截面的流速u大于通过1-1'截面的流速u。。这种说法对吗？为什么？

***答案***

不对。因为是稳定连续流动按连续性方程知：质量流量相同，输水则体积流量相等，现管径不，故流速不变

8.如图所示，水在水平管中作稳定连续流动，从A流向B，问： （1）体积流量V和V哪个大？为什么？ （2）流速u和u哪个大？为什么？

（3）静压头P/（ρg）和P/（ρg）哪个大？为什么？

(1) 因为输水，按连续性方程知 V=V (2) ∵V=V 而d＜d ∴u＞u

(3) ∵Z+P/(ρg)+u/(2g)=Z+P/(ρg)+u/(2g)+Hf 而 水平管Z=Z 又∵u＞u

若 H=0 则 P/（ρg)＜P/(ρg) ;

若 H≠0则 P/(ρg)和P（ρg)哪个大？要由u和u、H之值决定。

9. 在有一个稳压罐的一条管径不变的输送管上的A.B处分别装上一个相同规格的压力表（如图所示）。问：

（1）当管路上的阀门C关闭时，两个压力表的读数是否一致？为什么？ （2）当管路上阀门C打开时，两个压力表的读数是否相同？为什么？（设

A.B处的气体密度近似相等）

（1）阀C关闭时，流体为静止状态，同一水平面上∴P=P。 （2）阀C打开，流体流动，有阻力，为Z=Z，d=d 且ρ=ρ 则u=u ∴P＞P

10. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。若管长及液体的物性不变,而管径减至原来的一半,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？ 16

11.在相同管径的两条园形管道中,同时分别流动着油和清水（μ油＞μ水）,若雷诺数相同,且密度相近,试判断油速大还是水速大？为什么？

∵Re油=Re水 而 u油＞u水，∴ u油＞u水

12. 某车间用水量由水塔稳定供给（如图示）。现若将出口阀A关小,其流量有无改变？为什么？

∵u=[2g(Z-∑h)]/

当阀门A关小时，∑hf↑，但Z不变，则u↓,d不变则V↓即流量变小。 13.什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？

化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。例如：流体流动、流体输送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。

14.离心泵有哪些基本参数和特征曲线？

离心泵的基本参数是：流量、扬程、功率和效率。

离心泵的特征曲线是：He－Qe扬程曲线，Ne－Qe功率曲线， η-Q效率曲线。 15.为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门？。

离心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。当流量为零时，功率最小，避免电机起动电流过大而烧电机，同时也避免出口管线的水力冲击。 16. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？

“气缚”：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚”现象。“气缚”现象发生后，泵无液体排出，无噪音，振动。为防止“气缚”现象发生，启动前应灌满液体。

“气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。 17.为什么离心泵可用出口阀来调节流量？往复泵可否采用同样方法调节流量？为什么？

由离心泵的工作点知，改变泵出口阀的开度，使局部阻力改变，而管路特性曲线改变，流量随之改变，此法虽不经济，但对泵运转无其它影响；而往复泵属容积式泵，压头与流量基本无关，若关闭出口阀，则因泵内压力急剧升高，造成泵体。管路和电机的损坏，故不宜用出口阀来调节流量。 18. 离心泵的主要部件有哪些？各有什么作用？

离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。

叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高。

泵壳具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用，轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。 19.离心泵的扬程和升扬高度有什么不同？

离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后，可将液体升扬到一定高度△Z，而且还要用于静压头的增量△P/ρg和动压头的增量△u/2g及克服输送管路的损失压头，而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离，可见，升扬高度仅为扬程的一部分，泵工作时，其扬程大于升扬高度。

20. 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？

所得性能曲线一样，因泵的性能只与泵的结构，转速有关，而与管路的情况无关。

21.当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？

不吸液的原因可能是：由于灌液不够 或底阀不严密而漏液，使泵内存有空气；由于底阀或吸入管路 堵塞；安装高度过高；电机接线不正确致使叶轮反转等。

22.原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.2的水溶液（而其粘度与水相近）。若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化？

泵的流量，压头无变化，因密度对离心泵的流量，扬程无影响，泵的轴功率与密度成正比，会因密度的增大而增大，泵出口处压力表会因密度的增大而改变，因△P∝ρ。

五、计算

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/m3。试求贮槽内液体的贮存量为多少吨？

解：由题意得：R=130mm，h=20cm，D=2m，??980kg/m3，?Hg?13600 kg/m3。

（1） 管道内空气缓慢鼓泡u=0，可用静力学原理求解。 （2） 空气的?很小，忽略空气柱的影响。 ?H?g?R?Hgg

观察瓶 压缩空气 ?Hg13600 H?.R??0.13?1.8m

?9801?W??D2(H?h)? 4?0.785?22?(1.8?0.2)?980?6.15(吨）R H h

2. 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为?83×3.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道全部阻

H H2 H1 力损失为1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为2.452×105Pa，泵的效率为70%，水的密度?为1000kg/m3，试求： （1）两槽液面的高度差H为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW？ （3）真空表的读数为多少kgf/cm2？ 解：（1）两槽液面的高度差H

在压力表所在截面2-2′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得：

22u3pu2p2 gH2???gH??3??hf,2?3

2?2? 其中， ?hf,2?3?4.9J/kg, u3=0, p3=0, p2=2.452×105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s 2.20522.452?1054.9???29.74m 代入上式得： H?5?2?9.811000?9.819.81（2）泵所需的实际功率

在贮槽液面0-0′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：

22u0p0u3p gH0???We?gH??3??hf,0?3

2?2? 其中， ?hf,0?3?6.864.9J/kg, u2= u3=0, p2= p3=0, H0=0， H=29.4m 36?1000?10kg/s 3600故 Ne?Ws?We?2986.4w， η=70%， N?Ne?4.27kw

代入方程求得： We=298.64J/kg， Ws?Vs???（3）真空表的读数

在贮槽液面0-0′与真空表截面1-1′间列柏努利方程，有：

2u0p0u12p1 gH0????gH1????hf,0?1

2?2?其中， ?hf,0?1?1.96J/kg, H0=0， u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s 2.2052p1??1000(9.81?4.8??1.96)??5.15?104Pa代入上式得， 2??0.525kgf/cm23.两敞口贮槽的底部在同一水平面上,其间由一内径75mm 长200m的水平管和局部阻力系数为0.17的全开闸阀彼此相 连，一贮槽直径为7m，盛水深7m，另一贮槽直径为5m，盛 水深3m，若将闸阀全开，问大罐内水平将到6m时，需多长

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