化工原理思考题及答案2
10页1、第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设:假定流体是由大量质点组成的,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。质点指的是一个含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比分子自由程却要大得 多。2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间 的关系。3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主,温度上 升,热运动加剧,粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分 子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。4、静压强有什么特性?静止流体中,任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力作用于某一点不同 方向上的静压强在数值上是相等的;8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场
2、下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同 一流线上的流体间能量的关系。12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?应用条件:不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管。 在Re很大,入与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管。16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按计算流量?17、在满流的条件下,水在垂直直管中向下流动,对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言是 否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?因为质量守恒,直管内不同轴向位子的速度是一样的,不会因为重力而加快,重力只体现在压 强的变化上。第二章流体输送机械1、什么是液体输送机械的压头或扬程,流体输送机械向单位重量流体所提供的能量2、离心泵的压头受哪些因素影响,与流量,转速,叶片形状及直
3、径大小有关3、后弯叶片有什么优点,有什么缺点,优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大4、何谓“气缚”现象,产生此现象的原因是什么,如何防止气缚,因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象原因是:离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。措施:灌泵,排气5、影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些,离心泵的特性曲线指Heqv,nqv,Paqv。影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小6、离心泵的工作点是如何确定的,有哪些调节流量的方法,离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的调节出口阀,改变泵的转速9、何谓泵的汽蚀,如何避免汽蚀,泵的气蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)气化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭, 造成液体对泵设备的冲击,引起振动和腐蚀的现象规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算,确定泵的实际安装高度低于允许安装高度10、什么是正位移特性,流量由泵决定,与管路特性无关12、为什么离心泵启动前应关闭出口阀,
4、而漩涡泵启动前应打开出口阀,这与功率曲线的走向有关,离心泵在零流量时功率符合最小,所以在启动时关闭出口阀,使电 机负荷最小;而漩涡泵在大流量时功率负荷最小,所以启动时要开启出口阀,使电机负荷最小13、通风机的全压,动风压各有什么含义,为什么离心泵的H与P无关,而风机的全压pT与 P有关,通风机给每立方米气体加入的能量为全压,其中动能部分为动风压。因单位不同,压头为m,全风压为N/m,按P=Pgh可知h与P无关时,P与P成正比14、某离心通风机用于锅炉通风,通风机放在炉子前与放在炉子后比较,在实际通风的质量流量,电机所需功率上有何不同,为什么,风机在前,气体密度大,质量流量大,电机功率负荷也大风机在后,气体密度小,质量流量小,电机功率负荷也小第四章流体通过颗粒层的流动(过滤)1、颗粒群的平均直径以何为基准,为什么,颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关2、数学模型法的主要步骤有哪些,(1) 简化物理模型(2) 建立数学模型(3) 模型检验,试验定模型参数3、过滤速率与哪些因素有关,4、过滤常数有哪两个,各与哪些因素有关,什么条件
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