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流体流动与输送机械习题及答案

流体流动与输送机械习题及答案
流体流动与输送机械习题及答案

流体流动与输送机械习题及答案

1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。

解:混合气体平均摩尔质量

kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--?=??+?+?=∑=i i m M y M ∴ 混合密度

33

3kg/m 457.0)

500273(31.81098.28103.101=+????==

-RT pM ρm m

2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3

和867 kg/m 3

,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。

解:

867

6

.08794.01

2

2

1

1

+=

+

=

ρρρa a m

混合液密度 3

kg/m 8.871=m ρ

3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?

解:

'

'表表绝+p p p p p a a =+=

∴kPa 3.15675)1303.101)('

'=-==+(

-+真表a a p p p p

4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3

的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。

解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10

m 36.255.081

.990010)4258(3

0101=+??-=+ρ-=ρ-ρ+=?∴h g p p g p gh p z

题4 附图

5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m 3

和1000 kg/m 3

(1)计算玻璃管内水柱的高度;

(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。 解:(1)容器底部压力

gh p gh gh p p a a 水水油ρρρ+=++=21 m 16.16.07.01000

800

212

1=+?=

+ρρ=ρρ+ρ=

∴h h h h h 水

油水

水油 (2)B A p p ≠ D C p p =

6.为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压力计,指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3

,h=0.8m ,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。

解:如图,1-2为等压面。

gh p p ρ+=1 gR p p a 02ρ+= gR p gh p a 0ρρ+=+ 则容器内表压:

kPa 0.5381.98.090081.945.0136000=??-??=ρ-ρ=-gh gR p p a

7.如附图所示,水在管道中流动。为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差,在管路上方安装一U 形压差计,指示液为水银。已知压差计的读数R =180mm ,试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3

和13600 kg/m 3

解:图中,1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体,且处于同一水平面,因此为等压面,即

'11p p =, '22p p =

又 gm p p A ρ-='1

D

题5 附图

题6 附图

1

2

gR

R m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=

所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-

整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-

由此可见, U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关,而与U 形压差计放置的位置无关。

代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=??-=-B A p p

8.用U 形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差,指示液为水,密度为1000kg/m 3

,读数R 为12mm 。为了提高测量精度,改为双液体U 管压差计,指示液A 为含40%乙醇的水溶液,密度为920 kg/m 3

,指示液C 为煤油,密度为850 kg/m 3

。问读数可以放大多少倍?此时读数为多少?

解:用U 形压差计测量时,因被测流体为气体,则有 021ρRg p p ≈- 用双液体U 管压差计测量时,有

)('

21C A g R p p ρρ-=-

因为所测压力差相同,联立以上二式,可得放大倍数

3.14850

9201000

0'=-=-=C A R R ρρρ

此时双液体U 管的读数为

mm 6.171123.143.14'

=?==R R

9.图示为汽液直接混合式冷凝器,水蒸气与冷水相遇被冷凝为水,并沿气压管流至地沟排出。现已知真空表的读数为78kPa ,求气压管中水上升的高度h 。

解: a p gh p =+ρ

题9 附图

水柱高度 m 95.781

.910107833

=??=ρ-=

g p p h a

10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1830 kg/m 3

,体积流量为9m 3

/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。

解: (1) 大管: mm 476?φ

kg/h 1647018309=?=ρ?=s s V m m/s 69.0068.0785.03600/9785.02

2

1=?=

=

d V u s

s)kg/(m 7.1262183069.0211?=?=ρ=u G (2) 小管: mm 5.357?φ

质量流量不变 kg/h 164702=s m

m/s 27.105

.0785.03600/9785.02

22

2=?=

=

d V u s

或: m/s 27.1)50

68

(69.0)(

222112===d d u u s)kg/(m 1.2324183027.1222?=?=ρ?=u G

11.如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’~ 2-2’间列柏努

力方程: f W u p g z u p g z ∑+++=++

2222211

12

121ρρ 简化: g W u H f /)2

1(2

2∑+= m 09.281.9)2012

1(=÷+?=

12.一水平管由内径分别为33mm 及47mm 的两段直管组成,水在小管内以2.5m/s 的速

度流向大管,在接头两侧相距1m 的1、2两截面处各接一测压管,已知两截面间的压头损失为70mmH 2O ,问两测压管中的水位哪一个高,相差多少?并作分析。

解:1、2两截面间列柏努利方程: f h u g

g p z u g g p z ∑+++=++

2

22221112121ρρ 其中:21z z = m/s 23.147335.22

2

2

1

12=???

??=?

??

? ??=d

d u u m 17.007.0)5.223.1(81

.921)(21222

12221-=+-?=∑+-=ρ-=

?f h u u g g p p h 说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小,因而静压能高。

13.如附图所示,用高位槽向一密闭容器送水,容器中的表压为80kPa 。已知输送管路为5.348?φmm 的钢管,管路系统的能量损失与流速的关系为2

8.6u W f =∑(不包括出口能量损失),试求:

(1) 水的流量;

(2) 若需将流量增加20%,高位槽应提高多少m ?

解:(1)如图在高位槽液面1-1与管出口内侧2-2间列柏努利方程

f W u p

g z u p g z ∑+++=++2

222211

12

121ρρ 简化: f W u p g z ∑++=

222

12

1ρ (1) 即 2

22238.62

11000108081.910u u ++?=?

解得 m/s 57.12=u 流量 /h m 45.7/1007.257.1041.0785.04

333222=?=??==

-s m u d V S π

(2)流量增加20%,则m/s 88.157.12.1'

2

=?=u 题13 附图

2

流体流动 习题及答案

一、单选题 1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。 A A 质量; B 粘度; C 位能; D 动能。 2.单位体积流体所具有的质量称为流体的()。 A A 密度; B 粘度; C 位能; D 动能。 3.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。 4.气体是()的流体。 B A 可移动; B 可压缩; C 可流动; D 可测量。 5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。 C A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。 A A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于; B 小于; C 等于; D 近似于。 9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A A 压力表; B 真空表; C 高度表; D 速度表。 10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 11. 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。 12. 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。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小; B. 流动阻力越小; C. 流动阻力越大; D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大; B. 中等; C. 小; D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差; B. 变截面、变压差; C. 恒流速、恒压差; D. 变流速、恒压差。 16.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。 17.圆直管内流动流体,湍流时雷诺准数是()。B A. Re ≤ 2000; B. Re ≥ 4000; C. Re = 2000~4000。 18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ,当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为()。 A A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa。 19.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()倍。 C A. 2; B. 8; C. 4。 20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。 C

流体流动习题答案

流体流动习题 1. 雷诺准数的表达式为_________。当密度ρ=1000kg/m3,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__________,其流动类型为______. 答案:Re=d uρ/μ ; 105; 湍流 2. 某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________. 答案: 1m/s 3. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为s/,其体积流量为______.平均流速为_______.答案:s ;s 4. 管出口的局部阻力系数等于,管入口的局部阻力系数等于. 5. 流体在园直管内流动,当Re≥4000时的流型称为___, 其平均速度与最大流速的关系为___,而Re≤2000的流型称为___,平均速度与最大流速的关系为___。 答案:湍流; ≈; 层流; = umax 6. 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=____mH2O= _____Pa. (该地区的大气压为720mmHg) 答案: ; ×104pa 7. 应用柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是______________。 8.流体静压强P 的作用方向为( B ) A .指向受压面 B .垂直指向受压面 C .垂直受压面 D .平行受压面 9. 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。 10. 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 11. 某液体在一等径直管中作稳态流动,若体积流量不变,管内径减小为原来的一半,假定管内的相对粗糙度不变,则层流时,流动阻力变为原来的( C ) 2 22322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ= ??=??=

化工原理(流体输送机械练习题)

第2章流体输送机械 学习目的与要求 1、掌握离心泵的工作原理、结构及主要性能参数。 2、掌握离心泵特性曲线、管路特性曲线、工作点。 3、理解汽蚀现象成因,掌握离心泵最大安装高度计算。 4、了解往复泵和旋转泵结构。 5、了解风机结构和工作原理。 6、了解真空泵、真空技术及相关知识。 综合练习 一. 填空题 1.离心泵的主要部件有_________、_________和_________。 2.离心泵的泵壳制成螺壳状,其作用是_________。 3.离心泵特性曲线包括_________、_________和_________三条曲线。 4.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。 5.离心泵启动前需要向泵充满被输送的液体,否则将可能发生_________现象。.6.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,将可能发生_________现象。 7.离心泵的扬程是指_________,它的单位是_________。 8.若离心泵人口处真空表读数为 kPa,当地大气压强为 kPa,则输送42℃水(饱和蒸气压为 kPa)时,则泵内_________发生气蚀现象。 9.离心泵安装在一定管路上,其工作点是指_________。 10.若被输送液体的粘度增高,则离心泵的压头_________、流量_________、效

率_________、轴功率_________。 答案:1. 叶轮泵壳轴封装置 2. 转能,即使部分动能转化为静压能、N-Q、η-Q 4.转速水 5. 气缚 6. 气蚀 7. 泵对单位重量流体提供的有效能量 m 8. 会 9. 泵的特性曲线与管路曲线交点 10. 减小减小下降增大 二、选择题 1.离心泵的扬程是指()。 A.实际的升扬高度 B.泵的吸上高度 C.单位重量液体通过泵的能量 D.液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 2.离心泵的轴功率是()。 A.在流量为零时最大 B.在压头最大时最大 C.在流量为零时最小 D.在工作点处最小 3.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 4.离心泵的轴功率N和流量Q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 5.离心泵气蚀余量△h与流量Q关系为()。 A. Q增大, △h增大 B. Q增大, △h减小 c. Q增大, △h不变 D.Q增大, △h先增大后减小 6.离心泵在一定管路系统下工作,压头与被输送液体密度无关的条件是()。 A.z 2-z 1 =0 B.Σh f =0 C. 2 2 2 1 2 2= - u u D.P 2 – P 1 =0 7.离心泵停止操作时,宜()。 A.先关出口阀后停电 B.先停电后关出口阀

化工原理 流体流动和输送机械

1.为测量内直径由d1= 40 mm到d2= 80 mm的突然扩大的局部阻力系数,在扩大两侧装一 U型压差计,指示液为CCl4, 43 CCl 1600kg/m ρ=。当水的流量为2.78×10-3 m3/s时,压 差计读数R为165 mm,如本题附图所示。忽略两侧压口间的直管阻力,试求实际测得局部阻力系数。 计算题1附图 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管路总长l=50 m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为40 mm,摩擦系数λ=0.02。试求: (1)该管路的特性曲线方程; (2)若离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2(H为压头,m ;q V为流量,m3/min),则该管路的输送量为多少m3/min?扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6,泵的轴功率为多少W? 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管内径均为40 mm, 管路的输送量为0.217 m3/min离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2 (H为压头,m ;q V为流量,m3/min), 试求: 1、管路的特性曲线方程;扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6,泵的轴功率为多少W? 2、若阀门开度减小,使得局部阻力系数增大了70,(假设在完全湍流区),求此时管路中 流体流量? 3如本题附图所示,用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口,且液面保持不变)。已知两槽液面距离为20 m,管路全部阻力损失为5 m水柱(包括管路进出口局部阻力损失),泵出口管路内径为50 mm,AB管段长为6 m,其上装有U管压强计,压强计读数R为40 mmHg,R'为1200 mmHg,H为1 mH2O,设摩擦系数为0.02。指示剂为水银。求:

流体流动习题答案

第一章 流体流动习题解答 1. 某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa ,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa 。 解:真空度=大气压-绝压 3(98.713.3)10atm p p p Pa =-=-?绝压真空度 表压=-真空度=-13.3310Pa ? 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品,油面高于罐底9.6 m ,油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔,其中心距罐底800 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉? 解:设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ,则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强 9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=?=??-=(表压) 作用在孔盖外侧的是大气压a p ,故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ?= 作用在孔盖上的净压力为 2282575(0.76) 3.7644 p p d N π π =?=??=?410 每个螺钉能承受的最大力为: 62332.23100.014 4.96104 F N π =?? ?=?钉 螺钉的个数为433.7610/4.96107.58??=个 p

所需的螺钉数量最少为8个 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计,如本题附图所示。测得R 1=400 mm ,R 2=50 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=50mm 。试求A 、B 两处的表压强。 解:U 管压差计连接管中是气体。若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度,因为g Hg ρρ=,故由气柱 高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认为A C p p ≈, B D p p ≈。 由静力学基本方程式知 232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+ 10009.810.05136009.810.05=??+?? 7161Pa =(表压) 417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+??=? 4. 本题附图为远距离制量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H =1 m ,U 管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820 kg/m 3。试求当压差计读数R=68 m 时,相界面与油层的吹气管出口距离h 。 解:如图,设水层吹气管出口处为a ,煤油层吹气管出口处为b ,且煤油层吹气管到液气界面的高度为H 1。则 1a p p = 2b p p = 1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表压) 1b p gH ρ=油(表压) U 管压差计中,12Hg p p gR ρ-= (忽略吹气管内的气柱压力) 12a b p p p p gR ρ-=-= C D H 1 压缩空气 p

第一章.流体流动习题及答案

一、单选题 1.单位体积流体所具有的( A )称为流体的密度。 A 质量; B 粘度; C 位能; D 动能。 2.单位体积流体所具有的质量称为流体的( A )。 A 密度; B 粘度; C 位能; D 动能。 3.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。 4.气体是( B )的流体。 A 可移动; B 可压缩; C 可流动; D 可测量。 5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的( C )。 A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 6.以绝对零压作起点计算的压力,称为( A )。 A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 7.当被测流体的( D )大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A 真空度; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 8.当被测流体的绝对压力( A )外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A 大于; B 小于; C 等于; D 近似于。 9.( A )上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A 压力表; B 真空表; C 高度表; D 速度表。 10.被测流体的( D )小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。 A 大气压; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 11. 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。 12. 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;

流体力学期末考试题(题库+答案)

1、作用在流体的质量力包括 ( D ) A压力B摩擦力C表面张力D 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是: ( D ) A. 紊流流速>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<紊流的雷诺数; D. 层流无径向脉动,而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关,可判断 该水流属于( D ) A 层流区; B 紊流光滑区; C 紊流过渡粗糙区; D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 ( A ) A相重合; B相平行,呈直线; C相平行,呈阶梯状; D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是( C ) A p abs=p+p v B p=p abs+p a C p v=p a-p abs D p

= p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数( C ) A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数?( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 ( C ) A 水泵提水高度; B 水泵提水高度+吸水管的水头损失; C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1.75~2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流; B 均匀流和非均匀流; C 层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H-Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定; B. 功率一定; C. 转速一定; D. 管路(l+∑le)一定。

流体输送机械习题及答案.doc

习题 填空与选择题 1(1)离心泵的主要部件有 ________、_________和_________。 (2)往复泵主要适用于 __________、_________的场合。 2离心泵产生汽蚀,通常是由于______________, ______________, ____________,______________等。 3离心泵的叶片一般是 __________,这是为了输出时增大 __________,减少 __________。4(1)若被输送流体粘度增高,则离心泵的压头 ________、流量 ________、效率 ________、轴功率 ________。 (2)若被输送流体密度改变 , 则离心泵的 ________、________及________均保持不变。 (3)离心泵的总效率反映了________,________和________三项能量损失的影响。 (4)离心泵吸入管线一般处于________压状态,若此时吸入管有泄漏,离心泵可能出现________现象。 5(1)离心泵工作点是 ________曲线与 ________曲线的交点。 (2)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生 ________现象。 6(1)离心泵的轴封装置主要有 ________和________两种; (2)管路特性曲线的一般表达式是 ________。 (3)影响离心泵理论流量的因素有 ________和________。 (4)离心泵叶轮按有无盖板可分为 ________、________、________。 7在测定离心泵的性能曲线实验过程中,在泵出口处应安装________和 ________,而 ________必须在 ________的前部。在泵的入口处应安装 ________,在________上还必须安测流量仪表,测流量仪表可以采用 ________或________或________等。

流体流动与输送设备(习题及答案)

第一章 流体流动与输送设备 1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含%,%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力时的密度。 解:混合气体平均摩尔质量 mol kg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-?=?+?+?+?=∑=∴ 混合密度 3 3 3/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+????==-ρ 2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。 解:乙醇水溶液的混合密度 7895 .02.9985.01 22 11+ = + = ρρρa a m 3 /36.881m kg m =∴ρ 相对误差: % 74.5%10093536.8811%100=???? ??-=?-实实m m m ρρρ 3.在大气压力为的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少 解:' '真真绝 p p p p p a a -=-= ∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真 4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m h g p p g p gh p z 36.255.081.990010)4258(3 0101=+??-=+-=-+=?∴ρρρ 5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。 (1)计算玻璃管内水柱的高度; (2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。 解:(1)容器底部压力 gh p gh gh p p a a 水水油ρρρ+=++=21 m h h h h h 16.16.07.01000800 2121=+?=+=+=∴水油水水油ρρρρρ 题4 附图 D h 1 h 2 A C 题5 附图

化工原理第1章--流体流动-习题及答案

精选文档,供参考!一、单选题 1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。 A A 质量; B 粘度; C 位能; D 动能。 2.单位体积流体所具有的质量称为流体的()。 A A 密度; B 粘度; C 位能; D 动能。 3.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。 4.气体是()的流体。 B A 可移动; B 可压缩; C 可流动; D 可测量。 5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。C A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。 A A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测

压仪表称为压力表。 A A 大于; B 小于; C 等于; D 近似于。 9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A A 压力表; B 真空表; C 高度表; D 速度表。 精选文档,供参考!10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压; B 表压力; C 相对压力; D 绝对压力。 11. 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。 12. 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。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小; B. 流动阻力越小; C. 流动阻力越大; D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大; B. 中等; C. 小; D. 越大越好。

单元练习 流体流动及输送机械(答案)

单元练习:流体流动及输送机械 一、填空题(仅供练习使用,需掌握基本概念与基本公式) 1. 层流时,摩擦系数λ与Re的关系为λ=64/Re。 2. U型管压差计指示液为水,若所测压差不变,要使读数R增大,应更换一种密度比水 小的指示液。 3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于流体势能提高和 阻力损失。 4. 离心泵前必须先灌泵是因为空气密度小,造成的压差或泵吸入口的真空度小 而不能将液体吸入泵内。 5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m高处密闭容器中,容器上方真空表读数 为P,现在表的读数增大,其他管路条件不变,则管路总阻力损失将增大。6. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器,当管路上的阀门开度减小(湍流态变 为层流态),水流量将减小,摩擦系数增大,管路总阻力损失增大。(增大,减小,不变) 二、选择题 1. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 D 。 A. 安装处的大气压; B. 输送液体温度; C. 吸入管道的流动阻力; D. 排出管道的流动阻力 2.流体在圆管内层流流动时,最大速度是平均速度的( C ) A. 四分之一 B. 一半 C .二倍 D. 四倍 3. 当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时,所用的测压仪表称为( A ) A. 压力表 B. 真空表 C. 高度表 D. 速度表 4. 流体在直管中流动,当Re≤2000时,流体的流动类型属于( A ) A.层流 B. 湍流 C.过渡流 D. 漩涡流 三、简答题 1. 离心泵在开车前为何要先关闭出口阀门? 答:离心泵开动时的瞬时启动电流为正常工作电流的5~7倍,为保护电机,关闭出口阀以减小负荷,减小电流,防止电极因瞬时电流过大而烧毁。 2. 汽蚀现象产生的原因是什么?会造成什么样的结果?

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1.一个生产工艺是由若干个__________ 和 ___________构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以 __________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3.常见的单位制有____________、 _____________和_______________。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的 __________,因而产生了不同的单位制。5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行 到什么程度,只有通过__________来判断。6.单位时间内过程的变化率称为 ___________。 二问答题 7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操 作?

1.

2.在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流 量计两侧的压差将_______,若改用转子流 量计,随流量增加转子两侧压差值 ________。 一、选择题 3.液体的密度随温度的升高而_________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 4.表压值是从压强表上读得的,它表示的是 _________。 A 比大气压强高出的部分 B 设备 的真实压力 C 比大气压强低的部分 D 大气压强 5.流体的流动类型可以用___________的大小 来判定。 A 流速 B 雷诺准数 C 流量 D 摩擦系数 6.气体在等截面的管道中流动时,如质量流量 不变则其质量流速_________。 A 随温度大小变化 B 随压力大小变 化 C 不变 D 随流速大小变化7.粘度愈大的流体其流动阻力__________。 A 愈大 B 愈小 C 二者无关系 D 不会变化 8.柏努利方程式既可说明流体流动时的基本 规律也能说明流体静止时的基本规律,它表

流体力学练习题及答案

流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中,不属于表面力的是()。 A.惯性力B.粘滞力 C.压力 D.表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是()。 A.粘性是实际流体的物性之一 B.构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C.流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D.流体运动粘度的国际单位制单位是m2/s 3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映()。 A.由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B.流体速度场的不稳定性

C .流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D .流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为( )。 A .gz -=π B .gz =π C .z ρπ-= D .z ρπ= 5、无旋流动是指( )流动。 A .平行 B .不可压缩流体平面 C .旋涡强度为零的 D .流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲[]F 是( )。 A. []1-MLt B. []21--t ML C. []11--t ML D. []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ,则流动属于( )。 A .三向稳定流动 B .二维非稳定流动 C .三维稳定流动 D .二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑

( ) 的流场。 A.理想流体作定常流动 B.粘性流体作定常流动 C.不可压缩流体作定常流动 D.流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向 ( ) 。 A.流量逐渐减少 B.阻力损失量与流经的长度成正比 C.压强逐渐下降 D.雷诺数维持不变10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失()。 A.一定不相等 B.之和为单位质量流体的总能量损失 C.一定相等 D.相等与否取决于支管长度是否相等

流体输送机械习题

一、 概念题 1、属于正位移泵型式,除往复泵外还有 , , 等型式。 答:计量泵、螺杆泵、齿轮泵 2、产生离心泵气缚现象的原因是 ,避免产生气缚的方法有 。 答:泵内灌入空气,液体密度降低;在泵密封严密的情况下,灌泵排出空气 3、造成离心泵气蚀的原因是 ,增加离心泵允许安装高度Hg 的措施是 和 。 答:叶轮附近某处的最低压强小于等于被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压 增大吸入管路的管径,减少不必要的管件和阀门。 4、用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2=1.2ρ1的两种液体,已知两者的体积V 相等, 则 He 2 He 1,Ne 2 Ne 1。 答:1222.1,1Ne Ne H He e == 5、离心通风机输送ρ=1.2kg/m 3空气时,流量为6000m 3/h ,全风压为240mmH 2O , 若用来输送ρ'=1.4kg/m 3的气体,流量仍为6000m 3/h ,全风压为 mmH 2O 。 解:O mmH H H a t t 22802.14.12402.1=?=='ρ 6、离心泵的流量调节阀安装在离心泵 管路上,关小出口阀门后,真空表读数 ,压力表读数 。 解:出口,下降,上升。 在贮槽液面1-1与泵的真空表所在截面2-2间列伯努利方程

222222122221211u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ 2)1(2222 1u d l gZ p p ++=-λρ 关小出口阀门,2u 下降,ρ2 1p p -下降,即真空表读数下降。 同理,在压力表所在截面3-3与贮槽液面1-1间列伯努利方程。 222200302003233u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ 2)1(2230 3u d l gZ p p -+=-λρ 关小出口阀门,λ增大,ρ0 3p p -上升,即压力表读数上升。 7、两敞口容器间用离心泵输水,已知转速为n 1时,泵流量Q 1=100l/s ,扬程 H 1=16m ,转速为n 2时,Q 2=120l/s ,H 2=20m 。则两容器垂直距离= m 。 解:2 BQ K He +=代入已知数据得: 21.016B K += 212.020B K += 解得:91.6,1.909==K B m Z g p g p Z K 91.60,91.6=?∴=?=?+?=ρρ 8、若离心泵入口处真空表读数为700mmHg 。当地大气压为101.33kPa 。则输送 42℃水时(饱和蒸汽压为8.2kPa )泵内 发生汽蚀现象。 答:会 9、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器的压强降低,其它条件不变,

流体流动及流体输送机械

流体流动及输送装置 一、填空 1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。 2. 化工生产中,物料衡算的理论依据是质量守恒定律,热量衡算的理论基础是能量守恒定律。 3. 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850mmHg,真空度为-100mmHg. 4. 液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置,用U形管压强计测压时,当压强计一端与大气相通时,读数R表示的是表压或真空度。 5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。 6. 静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。 7. 流体在圆管内作稳定连续流动时,当Re≤2000时为滞流流动,其摩擦系数λ=64/Re;当 Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。 流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为流动边界层。 8. 当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速减少,动压头减少,静压头增加。 9. 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。 10. 理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力,而实际流体是指具有粘性或有摩擦力,流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。 11. 一般情况下,温度升高,液体的粘度减小,气体的粘度增大。 12. 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。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。 13. 雷诺准数的表达式为Re=dμρ/μ。当密度ρ=1000kg/m,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,其流动类型为湍流 14. 流体在圆直管内流动,当Re≥4000时的流型称为湍流,其平均速度与最大流速的关系为u=0.8u max;Re≤2000的流型称为滞流,其平均速度为u=0.5u max。 15. 在管内呈层流时,摩擦系数λ与Re有关。在管内呈湍流时,摩擦系数λ与Re,ε/d 有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流区,摩擦系数λ与ε/d

第一章流体流动试题集及参考答案

流体流动试题集及参考答案 一、填空题: 1、按照化工单元操作所遵循得基本规律得不同,可将单元操作分为 动量传递、热量传递、质量传递。 2、化工生产中,物料衡算得理论依据就是质量守恒定律, 热量衡算得理论基础就是能量守恒定律。 3、当地大气压为750mmHg时,测得某体系得表压为100mmHg,则该体系得绝 对压强850mmHg为真空度为-100mmHg、 4、液柱压力计量就是基于流体静力学原理得测压装置,用U形管压强计测压时, 当压强计一端与大气相通时,读数R表示得就是表压或真空度。 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就是 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关 5、转子流量计得设计原理就是依据流动时在转子得上、下端产生了压强差。 6、静止液体中两处压力相等得条件就是连续、同一液体、同一水平面。 7、流体体积流量用Q=uS来计算;质量流量用G=Qρ来计算;而流体流速用 u=Q/S来计算。 8、当流体得体积流量一定时,流动截面扩大,则流速减少,动压头减少,静压头增加。 9、柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示得液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度降低;因为阻力损失增大, 10、理想流体就是指没有粘性或没有摩擦阻力而实际流体就是指具有粘性或有摩擦力。流体流动时产生摩擦阻力得根本原因就是流体具有粘性。

11、压头转换实验中,在一定流速下某测压管显示得液位高度为静压头值,流速再增大时,液位高度降低;因为阻力损失增大 12、P/(ρg)得物理意义就是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有得静压能,称为静压头。mu2/2得物理意义就是表示流动系统某截面处1kg流体具有得动能。 13、雷诺准数得表达式为Re=duρ/μ。当密度ρ=1000kg/m粘度μ=1厘泊得水,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 14、流体在圆直管内流动,当Re≥4000时得流型称为湍流, 其平均速度与最大流速得关系为Wm=0.8Wmax Re≤2000得流型称为滞流,其平均速度为Wm=0、5Wmax。 15、流体在圆管内作稳定连续流动时,当Re≤2000时为滞流流动,其摩擦系数λ=64/Re;当Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。流体沿壁面流动时,有显著速度梯度得区域称为流动边界层。在管内呈湍流时,摩擦系数λ与Re; ε/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流区,当ε/d为一常数时,其λ值为常数。 16、当密度ρ=1000kg/m,粘度=1(厘泊)得水,在内径为d=15mm,以流速为0、1 m/s在管内流动时,雷诺数等于1500,流动类型为层流。 17、当20℃得水(ρ=998、2kg/m,μ=1、005 厘泊)在内径为100mm得圆管内流动时,若流速为1、0 m、s时,其雷诺数Re为9、93×10,流动型态为湍流。 18、管出口得局部阻力系数等于1、0管入口得局部阻力系数等于0、5、 19、计算流体局部阻力损失得方法有当量长度法;阻力系数法;其相应得阻力损失

化工原理流体流动试题(跟答案)

化工原理第1章 化工原理试题(附答案) 姓名 _________ 班级 _________ 学号 __________ 一、填空题: 1.( 3分) 题号 1001 第 1章知识点: 600 难度: 易 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ=1000 kg.m,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为1 [m.s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型 为_____. ***答案*** Re=duρ/μ ; 10; 湍流 2.( 3分) 题号 1002 第 1章知识点: 600 难度: 易 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ=1000 kg. m,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=10[mm],以流速为0.15 [m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型 为_____. ***答案*** Re=duρ/μ ; 1500; 层流 3.( 3分) 题号 1003 第 1章知识点: 600 难度: 易 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ=820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为2[m.s] 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____. ***答案*** Re=duρ/μ ; 5,46X10; 湍流 4.( 3分) 题号 1004 第 1章知识点: 600 难度: 易 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ=820 kg. m,粘度μ=3[厘泊]的水,在内径为d=10[mm],以流速为0.5[m. s]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为__ ___. ***答案*** Re=duρ/μ ; 1366; 层流 5.( 2分) 题号 1005 第 1章知识点: 600 难度: 易 某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流 速为2m.s,此时管内的平均流速为_____________. ***答案*** 1m.s 6.( 2分) 题号 1006 第 1章知识点: 600 难度: 易 某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流 速为3m.s,此时管内的平均流速为_____________.

流体流动测验题及答案

流体流动 一选择与填空(4×15 共 60分) 1.①孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒______, 变_______;后者是恒_______,变______。 ②边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为_________。 答:①截面,压差,压差,截面;② 0.5 。 2.当Re为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ =_______,在粗糙管内呈 湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。 答: 64/Re , Re ,ε/d 3.对如图所示的测压装置,分别写出ΔP=P1-P2 (a)图ΔP_____________,(b)图ΔP________________, (a)ΔP=Rg(ρm-ρ) (b)ΔP=Rgρ 4.下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流经管路,ab与cd两段长度相等,管径与管壁粗糙度相同,则: ①ΔPab__<____ΔPcd,②hf ab____=_____hf cd ,③R1__=_____R2 (填=、>、< )

5.层流与湍流的本质区别是:________。 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 6.水从大管流入小管,管材相同,d大=2d小,管内流动为层流,则小管每米直管中因流动阻力产生的压降是大管中的____________________倍? A、8 B、16 C、32 D、>32 二计算题 1.某流化床反应器上装有两个U管压差计,如本题附图所示。测得R1 = 400 mm,R2 = 50 mm,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 =50 mm。求A、B两处的表压强。 解:U管压差计连接管中是气体,其密度远远小于水银及水的密度,由气柱高度所 产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点,R1下端为D点,因此可认为 P A≈P C,P B≈P D。 P A≈P C =ρH2O gR3 +ρHg gR2 = 1000×9.81×0.05 + 13600×9.81×0.05 = 7161 N/m2(表压) P B≈P D = P A +ρHg gR1 = 7161 + 13600×9.81×0.4 = 6.05×104 N/m2(表压) 2.水以2.5m/s的流速流经Φ38×2.5 mm的水平管,此管以锥形管与另一Φ38×3 mm 的水平管相连。如附图所示,在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的 压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5 J/kg,求两玻璃管的水面差(以mm记),并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。(水的密度取为1000 kg/m3)

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