化工原理(第二版)练习题及其答案上册.doc

化工原理（第二版）练习题第一章 流体流动习题一、概念题1．某封闭容器内盛有水，水面上方压强为p0，如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3，试判断：1）R1 R2（＞，＜，＝）； 2）R3 0（＞，＜，＝）；3）若水面压强p0增大，则R1 R2 R3 有何变化？（变大、变小，不变）2．如图所示，水从内径为d1的管段流向内径为d2管段，已知，d1管段流体流动的速度头为，h1=0.7m，忽略流经AB段的能量损失，则h2= m，h3= m3．如图所示，管中水的流向为A→B，流经AB段的能量损失可忽略，则p1与p2的关系为 4．圆形直管内，Vs一定，设计时若将d增加一倍，则层流时hf是原值的 倍，高度湍流时，hf是原值的 倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）5．某水平直管中，输水时流量为Vs，今改为输2Vs的有机物，且，，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的 倍；管路两端压差为水的 倍。

6．已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计，指示液为水银，读数为R（图示为正）则：1）R 0（>，=，<）2）A、B两点的压差= Pa 3）流体流经A、B点间的阻力损失为 J/kg4）若将水管水平放置，U形管压差计仍竖直，则R ， ， 有何变化？7．在垂直安装的水管中，装有水银压差计，管段很短，1，2两点间阻力可近似等于阀门阻力如图所示，试讨论：1）当阀门全开，阀门阻力可忽略时， （＞，＜，＝）；2）当阀门关小，阀门阻力较大时， （＞，＜，＝），R （变大，变小，不变）；3）若流量不变，而流向改为向上流动时，则两压力表的读数差 ， ；（变大，变小，不变）8．图示管路两端连接两个水槽，管路中装有调节阀门一个试讨论将阀门开大或关小时，管内流量，管内总阻力损失，直管阻力损失和局部阻力损失有何变化，并以箭头或适当文字在下表中予以表达（设水槽液位差H恒定）总阻力损失直管阻力损失局部阻力损失流量阀开大不变变大变小变大阀关小不变变小变大变小9．图示管路，若两敞口容器内液位恒定，试问：1）A阀开大，则 ；压力表读数 ； ； ； 。

2）B阀关小，则 ；压力表读数 ； ； ； 10．流量Vs增加一倍，孔板流量计的阻力损失为原来的 倍，转子流量计的阻力损失为原来的 倍，孔板流量计的孔口速度为原来的 倍，转子流量计的流速为原来的 倍，孔板流量计的读数为原来的 倍，转子流量计的环隙通道面积为原来的 倍11．某流体在一上细下粗的垂直变径管路中流过现注意到安在离变径处有一定距离的粗、细两截面的的压强表读数相同故可断定管内流体( )A. 向上流动； C. 处于静止； B. 向下流动； D. 流向不定12．下面关于因次分析法的说法中不正确的是（ ）Ａ．只有无法列出描述物理现象的微分方程时，才采用因次分析法；Ｂ．因次分析法提供了找出复杂物理现象规律的可能性；Ｃ．因次分析法证明：无论多么复杂的过程，都可以通过理论分析的方法来解决；Ｄ．因次分析法能解决的问题普通实验方法也同样可以解决13．流体在直管内流动造成的阻力损失的根本原因是　　　　　　　　　　1４．因次分析法的依据是　　　　　　　　　　　　　　　1５．在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的　　倍；湍流、光滑管（λ＝）条件下，上述直管串联时的压降为并联时的　　　倍；在完全湍流区，上述直管串联时的压降为并联时的　　　倍。

16．如图示供水管线管长L，流量V，今因检修管子，用若干根直径为1/2d，管长相同于L的管子并联代替原管，保证输水量V不变，设λ为常数，ε/d相同局部阻力均忽略，则并联管数至少 根二、问答题1．一无变径管路由水平段、垂直段和倾斜段串联而成，在等长度的A、B、C三段两端各安一U形管压差计设指示液和被测流体的密度分别为和，当流体自下而上流过管路时，试问：（1）A、B、C三段的流动阻力是否相同？（2）A、B、C三段的压差是否相同？（3）3个压差计的读数、、是否相同？试加以论证2.下面两种情况，可不可以用泊谡叶方程（）直接计算管路两端的压强差？（1）水平管，管内径为50mm，流体的密度为996kg/m3，粘度为0.894mPa.s,流速为２m/s （2）垂直管，管内径为100mm，流体的相对密度为0.85，粘度为20mPa.s,流速为0.4m/s三、计算题1．虹吸管将20℃的苯（密度为800kg/m3）从池中吸出，虹吸管用直径为d的玻璃管制成，装置如图设管中流动按理想流体处理，假设池的直径很大，流动时液面不变1）水在管中流动时，比较A—A、B—B、C—C、D—D面压力大小？(2)管中流速大小与哪些因素有关？欲增加管中流速，可采取什么措施？管中流速的极限值是多少？2．用离心泵将蓄水池中20℃的水送到敞口高位槽中，流程如本题附图所示。

管路为φ57×的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力（包括孔板）当量长度之和为250mm输水量用孔板流量计测量，孔径d0=20mm，孔流系数为从池面到孔板前测压点A截面的管长（含所有局部阻力当量长度）为80mmU型管中指示液为汞摩擦系数可近似用下式计算，即 当水流量为3/h时，试求： (1)每kg水通过泵所获得的净功； (2)A截面U型管压差计的读数R1；(3)孔板流量计的U型管压差计读数R23．用离心泵向E、F两个敞口高位槽送水，管路系统如本题附图所示已知：所有管路内径均为33mm，摩擦系数为，AB管段的长度（含所有局部阻力的当量长度）为100m，泵出口处压强表读数为294kPa，各槽内液面恒定试计算：(1) 当泵只向E槽供水，而不向F槽供水、F槽内的水也不向E槽倒灌（通过调节阀门V1与V2开度来实现），此时管内流速和BC段的长度（包括所有局部阻力当量长度）为若干；(2) 欲同时向EF两槽供水，试定性分析如何调节两阀门的开度？假设调节阀门前后泵出口处压强表读数维持不变4．密度为900kg/m3的某液体从敞口容器A经过内径为40mm的管路进入敞口容器B，两容器内的液面高度恒定，管路中有一调节阀，阀前管长65m，阀后管长25m（均包括全部局部阻力的当量长度，进出口阻力忽略不计）。

当阀门全关时，阀前后的压强表读数分别为80kPa和40kPa现将调解阀开至某一开度，阀门阻力的当量长度为30m，直管摩擦系数λ试求：(1) 管内的流量为多少m3/h？(2) 阀前后的压强表的读数为多少？(3) 将阀门调至另一开度，且液面高度不在恒定（液面初始高度同上），试求两液面高度差降至3m时所需的时间两容器内径均为5m，假定流动系统总能量损失为∑hf=15u2）第二章一： 概念题1、属于正位移泵型式，除往复泵外还有　　　，　　　　，　　　　等型式2、产生离心泵气缚现象的原因是　　　　　　　　，避免产生气缚的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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　　　　4、用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2ρ1的两种液体，已知两者的体积V相等， 则 He2 He1，Ne2 Ne15、离心通风机输送ρ3空气时，流量为6000m3/h，全风压为240mmH2O，若用来输送ρ＇3的气体，流量仍为6000m3/h，全风压为 mmH2O 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 。

7、两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n1时，泵流量Q1=100l/s，扬程H1=16m，转速为n2时，Q2=120l/s，H2=20m则两容器垂直距离= m8、若离心泵入口处真空表读数为700mmHg当地大气压为则输送42℃水时（饱和蒸汽压为）泵内 发生汽蚀现象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，则该泵输送液体的流量　　　，轴功率　　　　10．用离心泵将水池中水送至常压水塔，若在离心泵正常操作范围内，将出口阀开大，则流量 ，扬程 ，管路总阻力损失 ，轴功率 （变大、变小、不变、不确定）11．图示管路用泵将江水送上敞口容器若在送水过程中江水水位上升，流量 （变大、变小）现欲维持原流量不变，则出口阀应作如何调节？ 试比较调节前后泵的扬程 （变大、变小、不变）12．图示管路，泵在输送密度为的液体时，流量为，现若改为输送密度为液体，（已知），则流量为试比较：1）时， ， ， （＞，＜，＝）；2）时， ， ， （＞，＜，＝）。

13．如图所示循环管路，离心泵输送密度为的某有机液体，试问：1）若池中液面上升，则：流量 ，扬程 ，真空表读数 ，压力表读数 ；2）若离心泵输送的液体为水，则：流量 ，扬程 ，真空表读数 ，压力表读数 ；3）若将泵的转速提高，则离心泵的流量 ，扬程 ，效率 （变大、变小、不变、不确定）14．离心泵输送管路，单泵操作时流量为，扬程为现另有一台型号相同的泵，在管路状态不变条件下，将泵串联时输送流量为，扬程为，将泵并联时输送流量为，扬程为，则：D）视管路状态而定；15．试按下表讨论离心泵与往复泵的使用、调节和操作三方面有何不同离心泵往复泵压头由泵与管路共同决定由管路决定流量由泵与管路共同决定由泵决定流量调节改变管路阀门调节支路调节改变泵改变转速改变活塞频率与行程启动出口阀关闭阀门开启一、 问答题1． 采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些？2．离心泵的特性曲线H－Q与管路的特性曲线He－Qe有何不同？二者的交点意味着什么？3、如图，假设泵不在M点工作，而在A、B点工作时，会发生什么情况？三、计算题1．用离心泵向密闭高位槽送料，流程如图所示。

在特定转速下，泵的特性方程为：（Q的单位为m3/s）当水在管内的流量时，流动进入阻力平方区现改送密度的水溶液（其它性质和水相近）时，密闭容器内维持表压118kPa不变，试求输送溶液时的流量和有效功率2．用离心泵将池内水送至灌溉渠，起始两液面位差为10m，管路系统的压头损失可表示为Hf×106Qe2（Qe的单位为m3/s）；在特定转速下泵的特性方程。