温州大学化工原理试卷

温州大学试卷纸1温州大学平时测试试卷之一答案2008—2009学年第二学期考试科目化工原理考试成绩试卷类型试卷一考试形式闭卷考试对象06应化/瓯应化一、选择题（每题2分，共20分）1．兰州市平均气压为85.3×103Pa，天津市则为101.3×103Pa。在天津操作的设备内的真空读数为80×103Pa，若想维持相同的绝对压力，改设备在兰州市操作时真空表的度数应为（D）Pa。A．5300；B.8530；C.1013；D.639702．不可压缩流体在均匀直管内作稳态流动时，平均速度沿流动方向的变化为（C）。A.增大B.减小C.不变D.不确定3、当流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为滞流时，平均速度与管中心的最大流速的关系为(C)A.Um＝3/2UmaxB.Um＝0.8UmaxC.Um＝1/2UmaxD.Um＝Umax4、离心泵铭牌上标明的扬程可理解为（D）。A.该泵在规定转速下可以将20℃的水升扬的高度；B.该泵在规定转速、最高效率下将20℃的水升扬的高度；C.该泵在规定转速下对20℃的水提供的压头；D.该泵在规定转速及最高效率下对20℃的水提供的压头。5、用离心泵输送某种油品，所选泵的汽蚀余量为2.6m，该油品在输送温度下的饱和蒸气压为200mmHg，3/900mkg。吸入管路压头损失为1.0m，则该泵安装高度（D）m。（实际安装高度按比理论安装高度低0.5m计）A．2.6；B.3；C.3.6；D.4.3学院--------------------------------------班级----------------------------------姓名-------------------------------------学号------------------------------------------------------------------------------装--------------------------订---------------------------------线---------------------------------------温州大学试卷纸26、离心泵的扬程是指（C）。A.实际的升扬高度；B.泵的吸上高度；C.单位重量液体通过泵的能量；D.液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高。7、离心泵的效率η和流量Q的关系为（B）。A.Q增大，η增大；B.Q增大，η先增大后减小；C.Q增大，η减小；D.Q增大，η先减小后增大。8、离心泵停止操作时，宜（A）。A.先关出水阀后停电；B.先停电后关出口阀C.先关出水阀或先停电均可；D.单级泵停电，多级泵先关出口阀。9、离心泵的工作点是指：(D)A.与泵最高效率时对应的点；B.由泵的特性曲线所决定的点；C.由管路特性曲线所决定的点；D.泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。10、直径为57mm×3.5mm的细管逐渐扩到108mm×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s,则在粗管内的流速为（D）。A.2m/s;B.1m/s;C.0.5m/s;D.0.25m/s二、填空题（每空1分，共20分）1、表压强（或真空度）与绝对压强的关系：表压强＝绝对压力-大气压强；真空度＝大气压强–绝对压强。2、流体在直管中流动时，阻碍流体流动的阻力有两种：直管阻力与局部助力。3、管壁的绝对粗糙度是指是指壁面凸出部分的平均高度。4、牛顿粘性定律表达式为dydu，它适用于牛顿型流体呈层流流动时。5、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数λ是流体性质、管径、流动状态等函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是d函数，与Re无关。6、雷诺数与流动状态的关系为：Re≤2000层流；Re≥2000，湍流。温州大学试卷纸37、离心泵样本中标明允许吸上真空度Hs值，是指压力为10mH2O，温度为20℃时输送清水条件下的实测值。8、20℃水在内径为100mm的管道中流过时，其质量流量为5×104kg/h，则其体积流量为SSVm3/h，流速为AVuS/s。（假设水的密度为1000kg/m3）9、离心泵的安装高度是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离；实际安装时要0.5-1.0米。10、离心泵的特征曲线是在一定转速和压力下，用常温水为介质，通过实验测定得到的。三、回答下列问题（每题5分，共25分）1、何谓黏度？其物理意义是什么？答：在牛顿粘性定律中，dydu，其比例系数为流体的绝对黏度。其物理意义为：促使流动的流体产生单位速度梯度的剪应力。流体越粘稠，所需的剪应力越大。所以黏度是流体的物理性质。2、举例说明何谓无因次数群（准数）？它是如何获得的？答：以雷诺准数为例：0003///MLLMLMLLduRe凡是几个有内在联系的物理量按无因次条件组合起的数群，都称为准数，或无因次数群。无因次数群不是任意拼凑的，一般是先对影响某现象或过程的各种因素有一定认识之后，以大量实验数据为基础，再用物理分析或数学推演或二者相结合方法确定的。无因次数群既反映各物理量间的内在关系，也反映所研究现象的本质。3、滞流和湍流有何不同？答：滞流与湍流主要不同点在于内部质点运动方式。滞流时，流体质点作平行于管轴的直线运动，各质点不碰撞也不混合。湍流时，流体质点在向流动总方向流动的同时，诸质点作不规则杂乱无章的流动，且彼此相互碰撞和混合，有时还产生旋涡，质点的速度和方向随时改变。（2）流体在圆筒内的速度分布不同。无论是滞流与湍流，在管道任一截面上质点速度沿经向而变，这种变化关系称为速度分布，一般管中心速度最大，越近管壁速度越小，在管壁处速度为零。温州大学试卷纸44、何谓离心泵的气蚀现象？有何危害？如何防止发生气蚀？答：气蚀是离心泵特有的一种现象。当叶轮入口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体饱和蒸气压时，液体将在此部分汽化，产生气泡。含气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡就急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的速度流向原气泡占据的空间，产生了极大的局部冲击力。在这种巨大冲击力的反复作用下，导致泵客和叶轮被损坏。这种现象称为气蚀。气蚀具有以下危害性：（1）离心泵的性能下降；15900799935（2）产生躁声和震动；（3）泵客和叶轮的材料遭受损坏，降低了泵的使用寿命。一般应用防止气蚀的方法为：根据泵的抗蚀性能，合理地确定泵的安装高度，是防止气蚀发生的有效措施。5、离心泵选择原则是什么？清水泵怎样标度？答：（1）确定输送系统的流量与压头（2）输送液体的性质和操作条件确定泵的类型;（3）核算泵的轴功率若输送液体的密度大于水的密度时，可按核算泵的轴功率四、计算题（35分）1、水在如图所示的管道内由下向上自粗管内流入细管，粗管内径为0.3m，细管内径0.15m。已测得图中1-1及2-2面上的静压强分别为1.69×105Pa及1.4×105Pa（均为表压），两侧压口的垂直距离为1.5m，流体流过两侧压点的阻力损失为10.6J/kg，试求水在管道中的质量流量为多少（kg/h）。（水的密度1000kg/m3）（10分）P33温州大学试卷纸52、如图的实验装置来测定离心泵的性能。泵的吸入管内径为100mm，排出管内径为80mm，两侧压口间垂直距离为0.5m。泵的转速为2900r/min，以20℃清水为介质测得以下数据：流量：15L/s;泵出口处表压：2.55×105Pa;泵入口处真空度：2.67×104Pa；功率表测得电动机所消耗的功率：6.2kW；泵由电动机直接带动，电动机的效率为93％。试求该泵在输送条件下的压头、轴功率和效率。（10分）P93温州大学试卷纸63、料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。塔内压强为1.96×104Pa（表压），输送管道为φ36×2mm无缝钢管，管长8m。管路中装有90°标准弯头两个，180°回弯头一个，球心阀（全开）一个。为使料液以3m3/h的流量流入塔中，问高位槽应安置多高？（即位差Z应为多少米）。料液在操作温度下的物性：密度ρ=861kg/m3；粘度μ=0.643×10－3Pa·s。无缝钢管的绝对粗糙度0.3。进口突然缩小（入管口）ζ=0.590°标准弯头ζ=0.75180°回弯头ζ=1.5球心阀(全开)ζ=6.4（15分）（2分）解：取管出口处的水平面作为基准面。在高位槽液面1－1与管出口截面2－2间列柏努利方程fhupgZupgZ2222222111（5分）式中Z1=ZZ2=0p1=0（表压）u1≈0p2=1.96×104Pam/s04.1032.0785.0360034222dVus（3分）阻力损失22udlhf（2分）取管壁绝对粗糙度ε=0.3mm，则：温州大学试卷纸700938.0323.0d湍流43104641064308610410320....duRe（2分）由附图查得λ=0.039局部阻力系数为：进口突然缩小（入管口）ζ=0.590°标准弯头ζ=0.75180°回弯头ζ=1.5球心阀(全开)ζ=6.4故204.14.65.175.025.0032.08039.02fh=10.6J/kg所求位差m46.381.96.1081.9204.181.98611096.12242212ghgugppZf（1分）温州大学试卷纸8温州大学试卷纸9温州大学试卷纸10