化工原理试题及答案--华东理工大学

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1一、填空(1)定态是指全部过程参数。流体的连续性假定指______________________________________。(2)层流与湍流的本质区别在于。直管阻力损失体现在。(3)液体的黏度随温度升高而,气体的黏度随温度降低而。常温下水的黏度Pa•s,空气的黏度Pa•s。(4)水在管道中的常用经济流速范围是______m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为,为防止,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。(大、小)(7)如图所示系统,其大管内径为d1=45mm,液体在大管内流速为0.5m/s,小管内径为d2=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为15J/kg,则2-2截面处的流速为______m/s,此值是根据方程而得。(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程,轴功率,泵入口处的真空度。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括曲线,____曲线和曲线。这些曲线表示在一定下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是;涡轮式搅拌器的特点是。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于,而小尺度的混合均匀主要来源于。强化液流湍动的措施有___________、和。(12)边界层是指________________的区域。边界层分离的后果是。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为_____流体、流体和________流体。2二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值。(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于。(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时。(A)A只包括单位重量流体需增加的位能;(B)A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C)BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D)BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于。(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;(B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合;(D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。试求:①A、B两点的压差为多少Pa?②A、B管段的阻力损失为多少J/kg?③若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A、B两点压强差如何变化?四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数λ为0.02。3泵的特性方程为:He=23-1.43×105qv2(式中qv–m3/s,He-m)。试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。(1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h?已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m3/h?B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)4一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指_流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。(2)层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。(3)液体的黏度随温度升高而降低,气体的黏度随温度降低而降低。常温下水的黏度0.001Pa•s,空气的黏度1.81×10-5Pa•s。(4)水在管道中的常用经济流速范围是_1~3m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失,提高泵效率,为防止气缚现象,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO大,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的小。(大、小)(7)如图所示系统,其大管内径为d1=45mm,液体在大管内流速为0.5m/s,小管内径为d2=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为15J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8m/s,此值是根据质量守恒方程而得。(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程变大,轴功率变小,泵入口处的真空度变小。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括H~qv曲线,Pa~qv曲线和η~qv曲线。这些曲线表示在一定转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据液体性质和操作条件确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程__要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头;涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于总体流动,而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与du/dy有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。二、选择题:5(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值B。(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于C。(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时B。(A)A只包括单位重量流体需增加的位能;(B)A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;(C)BqV2代表管路系统的局部阻力损失;(D)BqV2代表单位重量流体需增加的动能;(4)往复泵适用于B。(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;(B)流量较小,扬程较高的场合;(C)介质腐蚀性特别强的场合;(D)投资较小的场合;三、计算题如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知DA=100mm,DB=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。试求:①A、B两点的压差为多少Pa?②A、B管段的阻力损失为多少J/kg?③若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及A、B两点压强差如何变化?三、解答:①pA-(pB+ρgh)=R(ρi-ρ)gaiBApghgRpp542081.9]10003.0)100013600(02.0[)(②∵PAPB,uAuB,∴A流向B,6fBBBAAAhughpughp222121smuA/25.41.0785.060/22,smuB/737.024.0785.060/22222BABAfuughpph2737.025.481.93.01000542022=11.2J/kg③因2)(22BAfBAiuuhgRPP,R与角度无关,与h无关,水平放置后,压差计读数不变水平放置后,p’A-p’B=pA-pB-ρgh,压差变小四、带泵管路用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为0.1013MPa(表),输水管路如图所示。管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数λ为0.02。泵的特性方程为:He=23-1.43×105qv2(式中qv–m3/s,He-m)。试问:(1)管路的流量为多少m3/h?(2)泵的有效功率为多少kW?(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?四、解答:①②③7五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。(1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多少m3/h?已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m3/h?B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)五、解答:①取ZA=0,液槽液面高度为Z1,由静力学方程可得(Z1+h)ρg=Rρ汞g2)(22BAfBAiuuhgRPP②一、二、三章综合练习一、填空(1)定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指_流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。(2)层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。(3)液体的黏度随温度升高而降低,气体的黏度随温度降低而降低。常温下水的黏度0.001Pa•s,空气的黏度1.81×10-5Pa•s。(4)水在管道中的常用经济流速范围是_1~3m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25m/s。(5)离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失,提高泵效率,为防止气缚现象,离心泵在启动时必须先灌泵。(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV比孔板流量计的孔流系数CO大,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的小。(大、小)8(7)如图所示系统,其大管内径为d1=45mm,液体在大管内流速为0.5m/s,小管内径为d2=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为15J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8m/s,此值是根据质量守恒方程而得。(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程变大,轴功率变小,泵入口处的真空度变小。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括H~qv曲线,Pa~qv曲线和η~qv曲线。这些曲线表示在一定转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据液体性质和操作条件确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程__要求确定泵的型号。(10)旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头;涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于总体流动,而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与du/dy有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值B。(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于C。(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;(3)当管路特性曲线表示为:H=A+BqV2时B。(A)A只包括单位重量流体需增加的

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