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化工原理上册试题答案资料
化工原理试题库（上册）
第一章流体流动
一、选择题
1.连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（A）。
A.零B.正数C.负数D.任意值
2.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（A）的焓为零。
A.0℃液体B.0℃气体C.100℃液体D.100℃气体
3.流体阻力的表现，下列阐述错误的是（D ）。
A.阻力越大，静压强下降就越大B.流体的粘度越大，阻力越大
C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在
4.压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（C ）。
A.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m2
5.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（B）。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
6.对可压缩流体，满足（C）条件时，才能应用柏努力方程求解。
A.
B.
C.
D.
7.判断流体的流动类型用（C）准数。
A.欧拉B.施伍德C.雷诺D.努塞尔特
8.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为（B）。
A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线
9.增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（A）。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
10.流体在管内流动时的摩擦系数与（B）有关。
A.雷诺准数和绝对粗糙度B.雷诺准数和相对粗糙度
C.欧拉准数和绝对粗糙度D.欧拉准数和相对粗糙度
11.测速管测量得到的速度是流体（C）速度。
A.在管壁处B.在管中心C.瞬时D.平均
12.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（C）倍。
A.2；B.6；C.4；D.1。
13.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（C ）。
A.1.2m；B.0.6m；C.2.4m；D.4.8m。
14.流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（A ）。
A.1.33m；B.2.66m；C.0.33m；D.0.66m。
15.流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（D ）。
A.25mm；B.70mm；C.95mm；D.45mm。
16.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为（C）
A.u＝3/2.umaxB.u＝0.8umax
C.u＝1/2.umaxDu=0.75umax
17.判断流体流动类型的准数为（A）
A.Re数B.Nu数C.Pr数D.Fr数
18.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re的n次方成正比，其中的n值为（B）
A.0.5B.0.8C.1D.0.2
19.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（A）
A．层流流动B湍流流动C过渡型流动D静止状态
20.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（C）
A.上游截面处流速B下游截面处流速
C小管中流速D大管中流速
21.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（A ）。
A.增大；B.不变；C.减小；D.不确定。
22.流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为（C）
A.780mm汞柱B.1Kgf/cm2C.10.336m水柱D.10130Pa
23.流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（B ）倍。
A.4B.2C.
D.不能确定
24.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为（A）
A.1.0B.0.5C.0.35D.0.75
25.在柏努利方程式中，P/ρg被称为（A）
A.静压头B.动压头C.位压头D.无法确定
26.流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re（D）
A.<4000B.<2000C.>2000D.>4000
27.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（A）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（D）
A.u1Ａ1=u2Ａ2B.u1Ａ2=u2Ａ1
C.u1Ａ1/ρ1=u2Ａ2/ρ2D.u1Ａ1/ρ2=u2Ａ2/ρ1
28.有两种关于粘性的说法：
（A）
①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
②粘性只有在流体运动时才表现出来。
A.这两种说法都对；B.这两种说法都不对；
C.第一种说法对，第二种说法不对；D.第二种说法对，第一种说法不对。
29.层流与湍流的区别是（C ）
A湍流的流速大于层流流速
B流道截面积大的为湍流，小的为层流
C层流无径向脉动，湍流有径向脉动
D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数
30.
有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为Ｖ
（1）、u
（1）、d
（1）、L
（1）、h（f1）及Ｖ
（2）、u
（2）、d
（2）、L
（2）、h（f2）。
若d
（1）=2d
（2），L
（1）=2L
（2），则h（f1）/h（f2）＝（ E）
Ａ、2； Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
当管路中流体均作层流流动时，Ｖ
（1）/Ｖ
（2）=（C ）
Ａ、2； Ｂ、4; Ｃ、8; Ｄ、1/2; Ｅ、1
当管路中流体均作层流流动时，u
（1）/u
（2）=（ A）
Ａ、2； Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ
（1）＝λ
（2），则Ｖ
（1）/Ｖ
（2）=（B ）。
Ａ、2； Ｂ、4; Ｃ、8; Ｄ、1/2; Ｅ、1/4
当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ
（1）＝λ
（2），则u
（1）/u
（2）=（ E）。
Ａ、2； Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
31.真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（A）kPa。
A.40B.60C.160
32.当温度降低时，气体的粘度（A）。
A.降低B.不变C.增大
33.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（B）倍。
A.2B.4C.16
34.当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（A）kPa。
A、160B、40C、60D、100
35.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s时，进口能量损失为（B）J/kg，出口能量损失为（D）J/kg。
A、0.5B、1C、1.5D、2‘
36.随着温度的升高液体的粘度（C），气体的粘度（A）。
A、增加B、不变C、降低‘
二、填空题
1.连续性介质假定是指_假定流体是由无数紧密相连、没有间隙的流体质点组成的连续介质。
2.流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数
与雷诺数和相对粗糙度有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则
仅与相对粗糙度有关。
3.流体阻力产生的根源是__内摩擦力__。
粘性是指__在运动状态下，流体产生的抵抗剪切变形的性质_。
4.在连续稳定流动过程中，流速与管径的_____平方_____成反比。
均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而_____改变_____。
（减、降或不变）
5.无因次数群是_各物理量的因次彼此相消而变成没有因次_的数组。
6.滞流与湍流的根本区别是__有无径向脉动__________________。
7.一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的___平方_______成正比。
8.圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈___抛物线_______形状。
其平均速度是中心最大速度的__1/2________。
摩擦阻力系数与雷诺数的关系是____64/Re______。
9.流体流动边界层是指__流速降为主体流速的99%以内的区域_______。
流体流过某一障碍物发生边界层脱体的原因是__流体动能耗尽_______。
由于固体表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失，称为__形体阻力_____。
粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和_形体阻力___之和，又称为局部阻力。
10.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2，则摩擦阻力损失为原来的__1/2___倍。
11.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的____1/16_____。
12.当20℃的甘油（ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊）在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为___210.3_______,其摩擦阻力系数λ为___0.304_____.
13.当量直径的定义是de＝
，对边长为ａ正方形风管当量直径de＝a。
14.当量直径的定义是de＝
，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径de＝d2-d1。
15.当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=_64/Re_________，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与___雷诺数_________、__相对粗糙度___________有关。
16.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后,水流量将______减小____，摩擦系数__增大__________，管道总阻力损失___不变_____（增大、减小、不变）。
17.某设备的表压强为50KPa，则它的绝对压强为150KPa，另一设备的真空度为50KPa，则它的绝对压强为50KPa。
（当地大气压为100KPa）
18.如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来的2倍
19.流体在管路两截面间的压强差ΔP与压强降ΔPf相等的条件是无外功、直径相同、水平管路。
20.局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：
__当量长度________法和____阻力系数______法。
21.并联管路的特点是_总管流量等于各支管流量之和；总管损失与各支管损失相同_。
分支管路的特点是_总管流量等于各支管流量之和；各支管在流动终了时机械能与能量损失之和相等_。
22.孔板流量计是通过_测量孔板前后的压强差____来反映流量的大小，又称为__差压式（节流式）___流量计，而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定，通过变动的_转子的位置_________反映流量的大小，又称__浮子流量计________。
23.热量衡算中，物料衡算通式中的过程GA为____0______。
24.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定________0__℃液体的焓为零。
25.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速_____减小_____。
26.对不可压缩流体，满足__
_（绝压）_______条件时，才能应用柏努力方程求解。
27.判断流体的流动类型用____雷诺______准数。
28.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__抛物线________。
29.增大流体的流量，则在孔板前后形成的压强差___增大_______。
30.流体在管内流动时的摩擦系数与__雷诺数和相对粗糙度________有关。
31.测速管测量得到的速度是流体__点________速度。
32.流体是气体和液体的统称，其中____气体______是可压缩流体，_____液体_____是不可压缩流体。
33.表压、绝压、大气压之间的关系是__表压=绝压-大气压________
34.据流体静力学基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强___同步_____变化。
35.等压面的要点有四个，即______同种流体____、____静止______、____连续______、___同一水平面_____。
36.测量压强或压强差时，可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。
若被测量的压强差很小时，可用以上三种压差计中的__斜管压差计________和__微差压差计________。
37.粘度是衡量_流体粘性__大小的物理量。
38.孔板流量计是基于_流体流动的守恒__原理的流量测量仪表。
39.恒压差、变截面的流量计有_转子流量计_________。
40.恒截面、变压差的流量计有__孔板流量计________。
41.并联管路的特点为__________和__________。
42.分支管路的特点为__________和__________。
43.串联管路的特点为__各管段质量流量相等___和__总能量损失等于各管段能量损失之和________。
44.同一容器中有A,B,C三点，B点的压强为1atm，且PA>PB>PC，若B点的压强增加0.6atm，则PA增加_0.6*101325______Pa，PA-PC增加___0_______mmHg。
45.实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速__最大________，越靠近管壁，流速_____越小_____，在管壁处等于___0_______。
46.某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1800，若平均流速为0.5m/s，则管中心点处速度为____1__m/s，流体在管内流动类型属__层流____流动。
47.如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为
_
______。
48.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h，现用来测量密度为0.8kg/m3的氨气，其最大流量为____487____kg/m3。
49.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____抛物线___型曲线，其管中心最大流速为平均流速的__0.5__倍，摩擦系数λ与Re的关系为__64/Re____。
50.U形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则所表示压降为_196.2___Pa，为使读数增大，而Δp值不变，应更换一种密度比水___小____的指示液。
51.用测速管测定的是__点___流速，孔板流量计测定的是__孔口____流速；测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将___增大____；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端差值将_不变_____。
52.气体的密度与压强成正比。
53.静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和流体密度有关。
54.转子流量计的压强差随流量的增加而不变。
55.在连续静止的同一种流体中，同一水平面上各点的压强相等。
56.孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而增加。
57.流体是由无数质点所组成的连续介质。
58.流体流动与固体运动的区别在于其作为一个整体运动的同时，内部还有相对运动。
59.一真空表的读数为20kpa，已知所测物系的实际压强为80kpa，则此时的大气压强为100kpa。
60.根据流体静力学基本方程式，在一静止的、连续的同种流体内部，等高面即为等压面。
61.实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是___内摩擦力___________________。
62.毕托管测量管道中流体的_点速度__，而孔板流量计则用于测量管道中流体的__孔口流速______。
63.某设备上安装的真空表的读数为30kpa，已知当地的大气压强为100kpa，则所测物系的实际压强为70kpa。
64.流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为__1____m/s，若平均流速增加为1m/s，则压强降为___20___Pa。
65.运动粘度ν=3×10-5m2/s的某流体在φ100×4mm的圆管内流动，其雷诺准数Re=1800，此流型为____层流，平均流速u=___0.59______m/s，管中心最大流速umax=______1.18________m/s。
66.边长为0.4m的正方型通风管道，其水力半径rH=____________m，当量直径de=_____0.4___________m。
67.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____抛物线______型曲线，其管中心最大流速为平均流速的___2_______倍，摩擦系数λ与Re的关系为_____64/Re_____。
68.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于____0.0018______，润湿周边长等于____0.226______，当量直径等于__32mm________。
69.孔板流量计属于变____压差____________流量计，而转子流量计则是变____截面_________流量计。
70.流体在圆形直管中作滞流流动时，摩擦系数λ与Re的关系为____64/Re______。
三、计算题
1.
有一管路系统如图所示。
水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时，A、B两处的压强表读数分别为5.9×104Pa及4.9×104Pa。
此时流体的流量为36m3/h。
现将E阀开大，B点压强
表读数升至6.87×104Pa，
水的密度为1000kg/m3。
假设在两种情况下，流体
都进入了阻力平方区。
求：
E阀开大后，管内水的流量；A处压强表读数Pa。
2.如图1所示：
反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高位槽向反应器加料。
要求料液流速为u=1m/s，料液在管内阻力损失为∑hf=20J/kg（不计出口损失）。
求：
高位槽液面比管出口高出多少？
（h=2.09m）
图1
图2
3.如图2，储槽液面恒定。
将30℃的C2H5OH（密度为800kg/m3）用φ57×3.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。
要求VS=0.004m3/s，且∑hf=0。
求真空泵需将高位槽的压力降到多少？
（p=5300N/m2）
4.用泵将密度为1100kg/m3、粘度为1.0×10-3Pa.s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液面维持恒定，液面相差18m，管路为φ70×2.5mm，长35m。
管路上全部局部阻力的当量长度为60m，摩擦系数为0.03，泵提供的外功为300J/kg。
求：
流体的体积流量；泵效率为75％时，泵的轴功率。
5.
在图1-1所示管路中，管长50m，管内径为50mm，管路中有一个标准弯头B，其局部阻力系数为0.75，一个半开的闸阀C，其局部阻力系数为4.5。
已知20℃水的粘度为100.42×10-5Pa.s，水的密度为998.2kg/m3，管内水的流量为3.5325m3/h，摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re0.25，求流体在管路中的阻力损失为多少J/kg？
6.某钢质转子（密度为7900kg/m3）流量计，因流量过大，不适合现场要求。
若以同样形状的铝合金转子（密度为2700kg/m3）代替钢转子，此时测得水的流量读数为8×10-4m3/s，试求水的实际流量。
7.如图，密度为
，粘度为
的水以
的流量从高位槽中流下，管道尺寸为
，全长为150m（含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。
在管路中离高位槽20m处有一压力表，其读数为
（表压），求离管道出口20m处流体的静压强（表压）（已知管道的前后20m均为水平管，当
时，
）
8.用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90kPa的密闭高位槽中。
已知液体的流量为4m3/h，密度为1200kg/m3、粘度为
Pa·s；输送管路的内径为32mm，管路总长度为50m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15m。
试计算该离心泵的效率。
9.有一幢102层的高楼，每层高度为4m。
若在高楼范围内气温维持20℃不变。
设大气静止，气体压强为变量。
地平面处大气压强为760mmHg。
试计算楼顶的大气压强，以mmHg为单位。
（723.82mmHg）
10.若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、20℃干空气的密度。
空气分子量按29计。
（1.439Kg/m3）
11.采用微差U形压差计测压差。
如图。
已知U形管内直径d为6mm，两扩大室半径均为80mm，压差计中用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m3。
当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时，两扩大室油面齐平，U形管两只管内油、水交界面亦齐平。
现读得读数R=350mm，试计算：
（1）气体压强p（表）。
（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p是多少？
（3）若压差计内只有水而不倒入矿物油，如一般U形压差计，在该气体压强p值下读数R0为多少？
（104.76KPa;101.806KPa;49mm）
12.一直立煤气管，如图。
在底部U形压差计h1=120mm，在H=25m高处的U形压差计h2=124.8mm。
U形管指示液为水。
管外空气密度为1.28kg/m3。
设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。
（1.013Kg/m3）
13.
如图示，水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。
已知小管内径dA=100mm，大管内径dB=150mm，B、A截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。
若不计AB段的流体流动阻力，试问：
U形压差计哪一支管内的指示液液面较高？
R为多少？
（R=3.92mm）
14.水以6.4×10-4m3/s的流量流经由小至大的管段内。
如图。
小管内径d1=20mm，大管内径d2=46mm。
欲测1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。
已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m3的空气，读数R=100mm。
求水由1至2截面的流动阻力∑hf。
（2.98J/Kg）
15.以水平圆直管输送某油品。
管内径为d1，管两段压差为
。
因管道腐蚀，拟更换管道。
对新装管道要求如下：
管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。
设前后情况流体皆为层流。
问：
新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？
（1.28）
16.某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少？
（16倍）
17.在某输水管路中输送20℃的水，试求：
（1）管长为5m，管径为
，输水量为0.06l/s时的能量损失；
（2）若其它条件不变，管径为
时能量损失由为多少？
（
；
）
18.用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h。
池及槽皆敞口。
高位槽中
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