化工原理题库习题及答案修改文档格式.doc
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真空度等于大气压强减去绝对压强。
二、单选择题(每小题2分)
1、某物体的质量为1000kg,则其重量为______。
B
A1000NB 9810NC 9810kgfD 1000/9.81kgf
2、4℃水在SI制中密度为______;
重度为______;
在工程单位制中密度为______;
重度为______。
BDCA
A 1000kgf/m3B 1000kg/m3C 102kgf·
s2/m4D 9810N/m3
3、如图所示,若液面恒定,忽略流动阻力损失,则放水管的出口速度U与______有关A
A HB H、dC dD PaE H、d、Pa
4、用标准孔板流量计测量管中的流量,采用如图所示三种装置,两测压孔距离h相等,d1=d2=d3,各管流速相等。
其读数分别为R1,R2,R3。
则______。
(流体皆为水,指示液皆为汞)。
D
A R2<R1<R3B R1<R2=R3C R1<R2<R3D R1=R2=R3E R1>R2=R3
5、图示所表示的R值大小反映______。
A
A A、B两截面间压差值B A-B截面间流动压降损失
C A、B两截面间动压头变化D 突然扩大或缩小流动损失
6、一敞口容器,底部有一出水管(如图示)。
容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱。
水由容器流入管内,则2点的表压p2=______水柱。
C
A 1.5mB 1.0mC 0.75mD 0.5m
7、如图所示,用U形压差计与管道A、B两点相连。
已知各图中管径、A、B间的管长L及管道中流体流量均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为汞,则______。
B
A R1≠R2,R1=R2=R4B R1=R2=R3=R4
C R1=R2<
R3<
R4D R1≠R2≠R3≠R4
8、如图表明,管中的水处于______。
C
A 静止B 向上流动C 向下流动D 不一定
9、层流与湍流的本质区别是:
______。
D
A 湍流流速>
层流流速 流道截面大的为湍流,截面小的为层流
C 流的雷诺数<
湍流的雷诺数D 流无径向脉动,而湍流有径向脉动
10、如图,若水槽液位不变,在阀门打开后,①、②、③点的流体总机械能的关系为______。
B
A ①=②=③B ①=②>
③
C ①>
②=③D 不能肯定
11、一个工程大气压等于______Pa;
______Kgf/cm2。
BG
A 1.013×
105B 9.81×
104C 760
D 35.6E 0.33F 0G
12、如图所示,连接A、B两截面间的压差计的读数R表示了______的大小。
A A、B间的压头损失HFab B A、B间的压强差△P
C A、B间的压头损失及动压头差之和D A、B间的动压头差(uA2-uB2)/2g
13、转子流量计的主要特点是______。
(从流道截面与压差改变考虑)。
A恒截面、恒压差B变截面、变压差C恒流速、恒压差D变流速、恒压差
14、下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流经管路,ab与cd两段长度相等,管径与管壁粗糙度相同,则:
(1)U形压差计读数______。
B
A R1>
R2B R1=R2 C R1<
R2D 不定
(2)液体通过ab与cd段能量损失______。
B A hfab>
hfcdBhfab=hfcd
15、有一并联管路,如图所示,两段管路的流量,流速、管径、管长及流动阻力损失分别为v1,u1,d1,L1,Σhf1及v2,u2,d2,L2,Σhf2。
若d1=2d2,L1=2L2,则:
(1)Σhf1/Σhf2=______E
A 2B 4C1/2D 1/4E 1
(2)若两段管路中流体均作滞流流时,u1/u2=______A
A2B 4C 1/2D 1/4E 1
16、一敞口容器,底部有一进水管(如图示)。
水由水管进入容器,则2点的表压p2=______水柱。
A 2.0mB 1.5mC 1.0mD 0.75m
17、孔板流量计的孔流系数Co,当Re数增大时,其值_______。
B
A 总在增大B 先减小,当Re数增大到一定值时,Co保持为某定值C 总是减小D 不定
18、在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值_______。
A 与光滑管一样B 只取决于ReC 只取决于相对粗糙度D 与粗糙度无关
19、如图,U形压差计测得______。
A
A A、B间的阻力损失B A、B间的压强差C A、B间的位头差加阻力损失D A、B间位头差
20、下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流经管路,ab与cd两段长度相等,管径与管壁粗糙度相同,则:
(1)ab与cd两段静压差______。
C
A DPab>
DPcdBDPab=DPcdCDPab<
DPcdD不定
(2)R1值表示_______。
C
A ab段的压差值B ab段位能变化
C ab段流动能量损失D ab段压差值及流动能量损失
21、气体是_______的流体。
B
A 可移动 B 可压缩 C 可流动 D 可测量
22、在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的_______。
C
A 绝对压强 B 表压强 C 静压强 D 真空度
23、以绝对零压作起点计算的压强,称为_______。
A
A 绝对压强 B 表压强 C 静压强 D 真空度
24、真空表上的读数表示被测流体的绝对压强_______大气压强的读数。
A 低于;
B 等于;
C 高于;
D 近似于
25、绝对压强等于_______与表压强之和。
A 大气压强 B 表压强 C 相对压强 D 绝对压强
26、单位时间内流过管道任意截面的流体量称为_______。
A 流速 B 流线 C 流量 D 流函数
27、_______内流体在流动方向上所流过的距离称为流速。
A 无限时间 B 单位时间 C 长时间 D 短时间
28、柏努利方程式中的_______项表示单位质量流体所具有的位能。
A
Agz B C Dwe
29、柏努利方程式中的项表示单位质量流体因克服流动阻力而_______的能量。
D3
A 增加 B扩大 C 需求 D 损失
30、流体在直管中流动,当_______≤2000时,流体的流动类型属于层流。
ARe BPr CNu DGr
31、流体在管内作_______流动时,其质点作不规则的杂乱运动。
A层流 B湍流 C过渡流 D 漩涡流
32、流体在圆管内_______流动时,最大速度是平均速度的二倍。
A层流 B湍流 C过渡流 D漩涡流
33、对于_______,当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。
A 圆形管 B 非圆形管 C 矩形管 D 直管
三、填空题(每小题2分)
1、当计算流体由粗管进入细管的流动局部阻力时,其公式中的流速应该用_______管中的速度。
流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)其摩擦系数λ随Re和_________而变。
细管e/d3
2、牛顿黏性定律的数学表达式为____________,牛顿黏性定律适用于_______型流体。
τ=μdu/dy牛顿
3、在毕托管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表_______________________,流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表_____________。
动静压头之和静压头
4、稳定流动中,点流速只与_________有关,而不稳定流动中,点流速除与位置有关外,还与________有关。
位置时间
5、列伯努利方程时选取的截面,期中的两个必须具备的条件是______,__________________。
连续、垂直流动方向或流体流线平行
6、流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的_____倍;
如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的______倍。
2;
1/4
7、下图表示流体在圆形直管进口段内流动时边界层发展的情况,图中ab截面管中心a点的流速为us,b点的流速为u,图示中所表示的符号意义是d1为,d2为______,d3为,us表示。
滞流边界层厚度湍流边界层厚度滞流内层主流区流速
8、在SI制中压强的因次为_____________,功率的因次为____________速度梯度。
MT-2L-1MT-3L2
9、实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是____________。
流体具有黏性
10、如图示并联管路,流体由高位槽经A、B两路流出。
当开大阀门A后,管路A中流速
UA,O点压强P0。
增大降低
11、流体流动的连续性方程是:
___________________________;
适用于园形直管内不可压缩流体流动的连续性方程是:
____________________________。
u1A1ρ1=u2A2ρ2=常数u1d12=u2d22=常数
12、流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速为0.5m/s,压强降为10Pa,Re为1000,问管中心处点速度为_________m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为________Pa。
1m/s20Pa
13、LZB-40转子流量计其转子为不锈钢(比重:
7.92),刻度标值以水为基准,量程范围为0.25~2.5m3/h,若用此转子流量计来测量酒精(比重:
0.8),则酒精的实际流量值要比刻度值______,测量酒精时,此流量计的最大流量值为_____________。
大2.84m3/h
14、如图所示,液体在等径倾斜管中稳定流动,则阀的局部阻力系数ζ与压差计读数R的关系式为____________________。
15、如附图所示,容器中盛有油(ρ=800kg/m3)。
油上界面a2以上是空气。
U形管中指示液为水(ρ=1000kg/m3),a1,a2,a3在同一水平面上,b1,b2,b3点也在同一高度上,h1=100mm,h2=200mm,则各点的表压Pa1=____________,Pa2=____________,Pb1=____________,Pb3=____________。
(表压值以mm水柱表示)
Pa1=0Pa2=100mmH2OPb1=300mmH2OPb3=340mmH2O
16、流体动力黏度(简称为黏度)μ的SI单位为_____________。
运动黏度ν的SI单位为____________。
Pa×
s或N×
s/m2、m2/s
17、边长为0.4m的正方形通风管道,其润湿周边长为_________,当量直径为_________。
1.6m0.4m
18、米糠油在管中作层流流动,若流量不变,μ、L不变,管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_______。
1/16
19、流体机械能衡算式如衡算基准以J/kg表示,则该方程可表示为,
若用N/m2(N×
m/m3)表示则可表示为。
(无外加机械能)
20、如图所示,液体在等径管中稳定流动,则阀的局部阻力系数ζ与压差计读数R的关系式为。
21、层流时,管内平均流速是最大流速的________;
湍流时,管内平均流速约是最大流速的________。
0.50.8
22、如图所示系统,其大管内径d1=45mm,液体在管内流速为0.5m/s,小管内径d2=19mm,从1-1到2-2断面的阻力损失为15J/kg,则2-2断面处的流速为______m/s,是根据
方程而得。
2.8m/s连续性
23、空气在内径一定的圆管中稳定流动,若气体质量流量一定,当气体温度升高时,Re值将________。
下降
24、____________的流体称为理想流体。
无黏性
25、某种油漆服从幂率方程τ=10(du/dy)-0.5,Pa。
在剪切速率du/dy=11/s时的黏度为_______Pa.s;
当du/dy=1001/s时其黏度为Pa.s。
101
26、并联管路的特点是:
A)并联各管段压强降__________;
B)主管流量等于并联的各管段___________。
相等流量之和
27、LZB-40转子流量计其转子为不锈钢(比重:
7.92),刻度标值以水为基准,量程范围为0.25~2.5m3/h,若上述转子流量计改用形状完全相同的铅转子(比重:
10.67)代替原不锈钢转子,测量的流体仍为水,则实际流量值要比刻度值________,实际量程范围为_____________m3/h.。
大0.295~2.95
28、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_________,若改用转子流量计测量,当流量增大时,转子两端压差值将_________。
增加不变
29、已知搅拌器功率P是搅拌桨直径D、转速N、流体密度ρ及黏度μ的函数,即
P=f(D,N,ρ,μ),利用因次分析法处理,最终所得准数关系式中共有个准数。
2
30、压强表上的读数表示被测流体的_____________比大气压强高出的数值,称为表压强。
绝对压强
四、问答题(每小题2分)
1、如何判断一流体的流动类型?
Re≤2000的流动称为层流流动,Re>4000的流动称为湍流流动
2、层流与湍流是如何定义的?
3、简述层流与湍流的区别。
流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合。
流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动,并相互碰撞,产生大大小小的漩涡。
4、什么是“当量直径”?
对非圆形截面的通道,可以找到一个与圆形管直径相当的“直径”来代替,此直径即称为:
“当量直径”。
5、当量直径是如何计算的?
当量直径等于四倍的流通横截面积除以润湿周边长。
6、某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过,各管绝对粗糙度、管径均相同,上游截面1-1’的压强、流速也相等。
问:
在三种情况中,下游截面2-2’的流速是否相等?
三种情况中,下游截面2-2’的流速相等
7、某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过,各管绝对粗糙度、管径均相同,上游截面1-1’的压强、流速也相等。
在三种情况中,下游截面2-2’的压强是否相等?
如果不等,指出哪一种情况的数值最大,哪一种情况的数值最小?
其理由何在?
三种情况中,下游截面2-2’的压强不相等,其中(a)的压强最大,(c)的压强最小。
这是因为(c)管上不仅有一个阀门消耗能量,且管子末端垂直上升一段,又使得静压强降低
8、活塞在汽缸中以0.2m/s速度移动,见附图。
活塞与汽缸之间的油膜厚度为0.1mm,求油膜的速度梯度是多少?
9、漆刷以0.8m/s速度在平板表面移动,漆膜厚度为0.2mm,见附图。
问漆膜中形成的速度梯度为多少?
10、如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接,在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动?
为什么?
时,水向低位槽流动
五、判断题(每小题1分)
1、已知搅拌器功率P是搅拌桨直径D、转速N、流体密度ρ及黏度μ的函数,即
P=f(D,N,ρ,μ),利用因次分析法处理,最终所得准数关系式中共有3个准数。
()×
2、某物体的质量为1000kg,则其重量为9810N。
()√
3、一敞口容器,底部有一出水管(如图示)。
水由容器流入管内,则2点的表压p2=0.75m水柱。
()√
4、层流与湍流的本质区别是湍流流速>
层流流速。
()×
5、一个工程大气压等于1.013×
105Pa。
()×
6、孔板流量计的孔流系数Co,当Re数增大时,其值先减小,当Re数增大到一定值时,Co保持为某定值。
7、流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的2倍。
()√
8、流体在一段圆形水平直管中流动,测得平均流速为0.5m/s,Re为1000,问管中心处点速度为1m/s。
()√
9、边长为0.4m的正方形通风管道,当量直径为0.6。
()×
10、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加。
()√
六、计算题
1、某牛顿型流体在圆、直、等径管内流动,在管截面上的速度分布可表达为:
v=20y-200y2,式中:
y—截面上任一点至管壁的径向距离,m;
v—该点的点流速,m/s。
试求:
⑴管半径中点处的流速;
⑵管壁处的剪应力。
该流体的黏度为0.05Pa×
s。
5分
(1)已知v=20y-200y2,则
令,解得y=0.05m,即管半径R=0.05m当=0.05/2=0.025m,
V=20y-200y2=20´
0.025-200´
(0.025)2=0.375m/s3分
(2)=20(m/s)/m则tw=m=0.05×
20=1.0N/m22分
2、水在水平管内流动,截面1处管内径d1为0.2m,截面2处管内径d2为0.1m。
现测得水在某流量下截面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失,试求水的流量m3/h。
10分
4分
zi、pi均按管中心线取值,因z1=z2,u2=4u1
得
∴h==0.20∴u1=0.511m/s4分
2分
3、水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。
设在大气中流束截面保持圆形。
已知喷嘴内直径d1=25mm,现要求在高于喷嘴出口5m处水流的直径d2为d1的1.2倍,试计算出喷嘴口的水流速u1。
忽略阻力。
5分