化工原理试题及答案华东理工大学.docx
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化工原理试题及答案华东理工大学
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。
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。
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）
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:
（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）g
②∵PA>PB，uA>uB，∴A流向B，
，
=11.2J/kg
③因
，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：
①
②
③
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g
②
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:
（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）g
②∵PA>PB，uA>uB，∴A流向B，
，
=11.2J/kg
③因
，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：
①
②
③
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g
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