化工原理流体习题

-1. 当地大气压为750mmHg，测得一容器内的绝对压力为360mmHg，则真空度为_mH2O。测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为_KPa。5.3mH2O；230.66KPa2液体在圆形管道中流动，如果只将流量增加一倍后仍为层流流动，则阻力损失为原来的_倍；如果保持流量不变只将管径增加一倍，则阻力损失为原来的_倍。2； 1/43已知*油品在圆管中稳定流动，其雷诺数为1600。测得此时管中心处的点速度为1m/s，则此管截面上的平均速度为_m/s。1/2（或0.5m/s）4.水在内径一定的圆形管中稳定流动，若质量流量一定，当温度降低时，Re值将_。减小5. 如图所示，用离心泵将密封储槽中的20°C的水通过100×2mm的管道送往敞口高位储槽。两储槽液面高度差为16m，密封槽液面上真空表p1读数为500mmHg（真空度），泵进口处真空表p2读数为290mmHg（真空度）。泵排出管路上装有一个孔板流量计，其孔口直径为70mm，流量系数为0.7，所接U型水银压差计读数R为170mm。已知全部管路能量损失为36J/kg，试求：（1） 泵的输水量(m3/h)。（2） 泵出口处压力表p3的指示值(KPa)。(已知真空表与压力表相距0.2m)（3） 包括全部局部阻力的当量长度在内的管路长度。（已知摩擦系数为0.01）（1）（2）选低槽液面1-1和高液面4-4之间列伯努利方程：选泵进出口为2-2和3-3截面列伯努利方程（3）1当地大气压强为750mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为mmHg。测得另一容器内的表压强为1340 mmHg，则其绝压为mmHg。400；20902*水平直管输水量为，今改为输送的有机物，且。设两种输液下，流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的_倍。43层流底层越薄，则以下结论正确的是。CA、近壁处速度梯度越小 B、流动阻力越小C、流动阻力越大 D、流体湍动程度越小4. 如图所示，水流经一扩大管段d1=40mm， d2=80mm，已知d1中水的流速为2.4m/s，倒U形压差计中水位差R=150mm。试求：1）水流经两测压点间的阻力损失hf （J/kg）； 2）如将粗管端抬高，使管段倾斜放置，而流量不变，问此时R的读数如何变化？（定性说明，不必计算）解：1）在两测压点间列伯努利方程，以管子轴线为基准面，化简得，由静力学方程，即，2）粗管端抬高后，管段倾斜，设抬高，由静力学方程得，由伯努利方程有在水的流量不变情况下，该管段的流动阻力损失不变，因此R不变。1. 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2气体的粘度随温度升高而，水的粘度随温度升高而。增加；降低3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（稳定时）两侧压差值将。增加；不变4. 用泵将20水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路为f108×4mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为0.5m，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.02。试求：（1）阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；（2）压强表读数(Pa)；（3）外加压头(m)；（4）若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；（5）若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因。解：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面其中，, z0=0， u0=0， p0=0(表压)， z1=3m， p1=-42700Pa(表压)代入上式，得： u1=2.3m/s， Q=(2)压强表读数(Pa)；在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面解得，p2=3.23×105Pa(表压)(3)外加压头(m)；在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得，(4)泵效率(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄露。1、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度的_次方成正比；完全湍流区：压强降与速度的_次方成正比。一次方，平方2、当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为345mmHg，则真空度为_ mmHg。测得另一容器内的表压强为1355mmHg，则其绝对压强为_ mmHg。400mmHg，2100mmHg 3、水力半径的定义是rH_。流道面积浸润周边 4、*流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的_倍。0.55、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。6、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。7. 用泵将密度为850kg/m3，粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62，水的密度为1000/m3。孔板流量计的计算公式为：uo =Co2gR(-)/0.5。试求：（1）输油量是多少m3/h?（2）若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。解：（1） uo =Co2gR(-)/0.5=0.622×9.81×0.5×(1000-850)/850 =0.816m/s Vh =0.816×0.785×(0.08)2×3600=14.76m3/h （2）在贮油池和高位槽间列柏努利方程，化简得:We=hg+hf u=0.815×(80/100)2=0.522m/s Re=0.1×0.522×850/(190×10-3)=234<2300 =64/Re=64/234=0.274 hf=0.274×(1000/0.1)×(0.5222/2)=373.3J/kg We=20×9.81+373.3=569.5J/kg Ne=We·WS/=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw 1. 测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将_，若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将_。、增大；不变2. 空气的黏度随温度升高而（增大，减小，不变）。增大3. 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。B（A）变大（B）变小（C）不变（D）不确定4. 在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数值C（A）与光滑管一样（B）只取决与Re（C）只取决与相对粗糙度（D）与粗糙度无关5. 常压下，用水逆流吸收混合气中氨的流程如图所示，用泵将敞口水池中的水输送至吸收塔塔顶，并经喷嘴喷出，水流量35。泵的入口管为无缝钢管，出口管为无缝钢管。池中水深为1.5m，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m。水流经所有管路的能量损失为（不包括喷嘴），泵出口管与喷嘴连接处的表压为。设初选泵的效率为60%，试求该初选泵的轴功率（水密度以计）。解：如图，取水池液面为 1-1截面，塔顶喷嘴入口处为2-2截面，并以1-1截面为基准水平面。在1-1和2-2截面间列伯努利方程其中（表压），（表压）喷头入口处水流速将以上各值代入，可得输送水所需的外加功又因水的质量流量为所以泵的有效功率为当泵效率为60%时，其轴功率为1.*设备上方压力表示数为53kPa，当地大气压为102kPa，则该设备的绝压为kPa。1552.当Re=1600时，流体在圆形管内为层流时的摩擦系数=_；若流体在管内为完全湍流流动时，摩擦系数与_无关，只是_的函数。0.04，Re，管子相对粗糙度3.*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Dp为原来的倍。CA. 4； B. 8； C. 16； D. 32、4. 如下图所示，用泵将贮槽A内密度为880kg/m3，粘度为4cP的油用的管道送至设备B，设备B内液面上方压力表读数为29.4 kPa，管路总长度（包括孔板在内所有局部阻力的当量长度）为80 m，管路上装有孔板流量计，孔口直径为56 mm，孔流系数，U形管压差计指示液为水银，读数R=750 mm。已知，管内流动的摩擦系数可按下列式子计算：层流时，湍流时，求：（1）流量，m3/h；（2）当泵的效率时，求轴功率。解：（1）（6分）（2）湍流所以在贮槽液面和管路出口内侧截面间列柏努利方程得：1. 当地大气压为1atm，现测得一容器内的绝对压力为350mmHg，则真空度为mH2O。又测得另一容器内的表压强为980mmHg，则其绝对压强为_kPa。5.57mH2O； 231.99KPa2. *液体在内径为d的水平管路中稳定流动，当它以相同体积流量通过等长的内径为3d的管子时，则流速为原来的倍；若改变前后均为层流流动，则摩擦系数为原来的倍。1/9； 33. 孔板流量计是。C A.变压差流量计，需垂直安装 B.变截面流量计，需垂直安装 C.变压差流量计，需水平安装 D.变截面流量计，需水平安装4. 孔板流量计的孔流系数C0，当Re数增大时，其值。B A.总在增大 B.减小到一定程度后保持为*定值 C.总是减小 D.不定5. 如图所示，用离心泵将常温的水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m。输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面1m处，孔径为20mm，孔流系数为0.65，所接U形管中指示液为水银，其密度为13600kg/m3。管路为54×2.0mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和（包括孔板局部阻力当量长度）为250