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化工原理(上册)练习题 (含答案)解析

流体流动

一、单选题

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。

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. 流体在圆管内流动时,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. 变截面、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。

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

A. 流动速度大于零;

B. 管边不够光滑;

C. 流体具有粘性。

21.液体在圆形直管中流动,在流量相同的条件下,缩小管径,雷诺数()。A

A. 增大;

B. 减小;

C. 不变。

22.水在圆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。

23.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为()。 C

A 流速;

B 流线;

C 流量;

D 流函数。

24.单位时间内流体在流动方向上所流过的()称为流速。C

A 宽度;

B 高度;

C 距离;

D 直线。

25.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的位能。A

A gz;

B ;

C ;

D w e。

26.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的()。B

A 位能;

B 动能;

C 静压能;

D 有效功。

27.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的静压能。 C

A gz;

B ;

C ;

D w e。

28.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为有效功。D

A gz;

B ;

C ;

D w e。

29.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D

A gz;

B ;

C ;

D 。

30.流体在直管中流动,当()≤2000时,流体的流动类型属于层流。 A

A Re;

B Pr;

C Nu;

D Gr。

31.流体在直管中流动,当Re()4000时,流体的流动类型属于湍流。 B

A <;

B ≥;

C ≤ ;

D ≠。

32.流体在直管中流动,当2000<()<4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡区。A

A Re;

B Pr;

C Nu;

D Gr。

33.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。A

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

34.流体在管内作()流动时,其质点作不规则的杂乱运动。B

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

35.流体在圆管内()流动时,平均速度是最大速度的一半。A

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

36.对于非圆形管,当量直径等于( )倍的流通截面积除以润湿周边长。 C

A 1;

B 2;

C 4;

二、填空题

1.流体静力学基本方程式

)(2112z z g p p -+=ρ

或 gh p p ρ+=0

2.不可压缩流体定态流动的柏努利方程式:––––能量衡算式

1kg 流体:

f h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++

22222111ρρ [J/kg] 3.单位体积流体所具有的 _ 质量 称为流体的密度。

4. 雷诺准数的表达式为_____ Re=d uρ/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,其雷诺准数等于__105____,其流动类型为__湍流__。

5. 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 。

6. 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_113.4_ _kPa, 真空度为_ -13.3_ _Pa 。

7. 某物的比重为0.879, 其密度为_879kg/m 3_ , 其比容为_0.00114 m3/kg _。

8. 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15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ,平均流速为_ 2.0m/s 。

9. 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m 3, μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时, 若流速为1.0m/s 时, 其雷诺准数Re 为__84.1__ , 其摩擦系数λ为__0.761_ _。

10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de 为__24mm _ _。

11.测量流体流量的流量计有:_______转子流量计, ____孔板流量计, ____文丘里流量计,__ ____ 湿式气体流量计_, 测量管内流体的点流速, 则可用_____皮托管___。

12.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_ _。

13.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____。

14.水平管道中,流体体积流量一定时,如果有效截面扩大,则流速 减少_,动压头____减少_,静压头____可能增加_。

15.理想流体在水平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 _____减少_。

16.套管由φ57×2.5mm 和φ25×2.5mm 的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_____1633mm 2 _______,润湿周边等于_____242mm __,当量直径等于_____27mm _。

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.液柱压力计量是基于_____流体静力学__原理的测压装置,用U 形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R 表示的是_______表压___或______真空度__。

19.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来

的__2__倍。

20.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__1/16__倍。

21.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。

22.液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大____。

23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是____抛物面__型曲面,其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍,摩擦系数λ与Re的关系为______λ=64/Re _。

24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是____________牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。

25.稳定流动的定义是____________流动状况不随时间而变____。

流体输送机械

流体输送设备一章习题及答案

一、选择题

1、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. 气蚀现象;

C. 汽化现象;

D. 气浮现象。

2、离心泵最常用的调节方法是( )。B

A. 改变吸入管路中阀门开度;

B. 改变压出管路中阀门的开度;

C. 安置回流支路,改变循环量的大小;

D. 车削离心泵的叶轮。

3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B

A. 包括内能在内的总能量;

B. 机械能;

C. 压能;

D. 位能(即实际的升扬高度)。

4、离心泵的扬程是( )。D

A. 实际的升扬高度;

B. 泵的吸液高度;

C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度

D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( )。C

A. 水温太高;

B. 真空计坏了;

C. 吸入管路堵塞;

D. 排出管路堵塞。

6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸气压。A

A. 大于;

B. 小于;

C. 等于。

7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。A;C

A. 出口阀

B. 进口阀

C. 旁路阀

8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。输送大流量,低粘度的液体应采用()。C;A

A. 离心泵;

B. 往复泵;

C. 齿轮泵。

9、1m3 气体经风机所获得的能量,称为()。A

A. 全风压;

B. 静风压;

C. 扬程。

10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。A

A. 打开;

B. 关闭;

C. 半开。

11、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。

12、离心泵启动前_____,是为了防止气缚现象发生。D

A 灌水;

B 放气;

C 灌油;

D 灌泵。

13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。A

A. 吸入管路;

B. 排出管路;

C. 调节管路;

D. 分支管路。

14、为提高离心泵的经济指标,宜采用 _____ 叶片。B

A 前弯;

B 后弯;

C 垂直;

D 水平。

二、填空题

1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m 水柱,输水量为20kg·s -1,则泵的有效功率为_________。3728w

2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。泵壳;叶轮;泵轴和密封装置

3、调节泵流量的方法有:___________,___________,____________。改变阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径

4、泵起动时,先关闭泵的出口阀的原因是______________________________。降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击

5、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,真空表的读数______,压力表的读数______。出口;减小;增大

6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。离心泵特性;管路特性

7、泵的扬程的单位是______,其物理意义是______。m ;泵提供给单位重量流体的机械能

8、离心泵输送的液体粘度越大,其扬程______,流量_______,轴功率______,效率________。越小;越小;越大;越小

9、离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。不变;不变;不变;变大

10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量,单位常用_________;习惯上以_________单位表示。单位体积;Pa ;mmH2O

12、启动往复泵时 灌泵。不需要

13、齿轮泵的流量 _____ 而扬程 ______。 较小;较高

14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。 往复式;离心式

15、往复泵常用 _____ 的方法来调节流量。旁路调节

16、往复泵适用于 。流量较小,扬程较高的场合

沉降与过滤

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水(粘度为1.005cP )中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 (设沉降区为层流)。D

?A 4000 mPa·s ; ?B 40 mPa·s ; ?C 33.82 Pa·s ; ?D 3382 mPa·s

2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子,现气体处理量增大1倍,沉降仍在斯托克斯区内,则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D

A .m μ302?;

B 。m μ32/1?;

C 。m μ30;

D 。m μ302?

3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A .沉降面积和降尘室高度;

B .沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

C .降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

D .降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A . 结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;

B . 结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;

C . 结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;

D . 结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低

5、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C

A .颗粒的几何尺寸

B .颗粒与流体的密度

C .流体的水平流速;

D .颗粒的形状

6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指 。C

A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;

B. 旋风分离器允许的最小直径;

C. 旋风

分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径

7、旋风分离器的总的分离效率是指 。D

A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;

B. 颗粒群中最小粒子的分离效率;

C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;

D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

8、对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的 。C

A .尺寸大,则处理量大,但压降也大;

B .尺寸大,则分离效率高,且压降小;

C .尺寸小,则处理量小,分离效率高;

D .尺寸小,则分离效率差,且压降大。

9、恒压过滤时, 如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来的 。 B

A. 1 倍;

B. 2 倍;

C.2倍;

D.1/2倍

10、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

11、助滤剂的作用是 。B

A . 降低滤液粘度,减少流动阻力;

B . 形成疏松饼层,使滤液得以畅流;

C . 帮助介质拦截固体颗粒;

D . 使得滤饼密实并具有一定的刚性

12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。B

A .面积大,处理量大;

B .面积小,处理量大;

C .压差小,处理量小;

D .压差大,面积小

13、以下说法是正确的 。B

A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比;

B. 过滤速率与A 2成正比;

C. 过滤速率与滤液体积

成正比; D. 过滤速率与滤布阻力成反比

14、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 15、过滤推动力一般是指 。 B A .过滤介质两边的压差;B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面

的压差; D. 液体进出过滤机的压差

16、恒压板框过滤机,当操作压差增大1倍时,则在同样的时间里所得滤液量将 (忽略介质阻力) 。 A

A .增大至原来的2倍;

B .增大至原来的 2倍 ; C.增大至原来的 4 倍; D .不变

二、填空题

1、一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将 ,在空气中的沉降速度将 。增大,下降

2、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 2

3、降尘室的生产能力与降尘室的 和 有关。 长度 宽度

4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3/h ,沉降室长、宽、高尺寸为L H b ??=5m×3m×2m,则其沉降速度为 s m /。0.067

6、若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,气流速度 ,生产能力 。增加;下降;不变

7、一降尘室长8m ,宽4m ,高1.5m ,中间装有14块隔板,隔板间距为0.1m 。现颗粒最小直径为12μm ,其沉降速度为0.02 m/s ,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来, 则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。1.6

8、在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s 。当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数C K 为 。57

9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ; ; 。气体处理量,分离效率,允许压降

10、通常, 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行,

悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。气固;液固

11、已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ,q e 为V e /A ,V e 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得

Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = ( )。 0.000535m 2/s

12、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。重力;压强差;惯性离心力

13、在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。滤饼层;过滤介质

14、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的

倍。 四

15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量 ,生产能力 。增加;不变

16、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的 。

二分之一

传热

选择题:

1、关于传热系数K 下述说法中错误的是( )

A 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值;

B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异;

C 、总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;

D 、要提高K 值,应从降低最大热阻着手;

答案:C

2、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是( )。

A 、斯蒂芬-波尔兹曼定律; C 、折射;

B 、克希霍夫; D 、普郎克;

答案:B

3、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ),走壳程的有( )。

A、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体;

D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体;

答案:A、C、D;B、E、F

4、影响对流传热系数的因素有( )。

A 、产生对流的原因;

B 、流体的流动状况;

C 、流体的物性;

D 、流体有无相变;

E 、壁面的几何因素;

答案:A 、B 、C 、D 、E

5、某套管换热器,管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加一倍(管长、流动状态及其他条件均不变),你认为此措施是:

A 、不可行的;

B 、可行的;

C 、可能行,也可能不行;

D 、视具体情况而定;

答案:A

解:原因是:流量不变 2

d u =常数

当管径增大时,a. 2/u l d ∝,0.80.2 1.8/1/u d d α∝= b. d 增大时,α增大,d α∝

综合以上结果, 1.81/A d

α∝,管径增加,A α下降 根据()21p mc t t KA -=m Δt