化工原理习题(题库_)文档格式.doc

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D绝对零压。

9．当被测流体的（）大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。

A真空度；

C相对压强；

D绝对压强。

10．当被测流体的绝对压强（）外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。

A大于；

B小于；

C等于；

D近似于。

11．当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为（）。

A压强表；

B真空表；

C高度表；

D速度表。

12．（）上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为表压强。

13．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。

A大气压；

14．压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比（）高出的数值，称为表压强。

A大气压强；

15．压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（）。

A真空度；

D附加压强。

16．被测流体的（）小于外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。

17．被测流体的绝对压强（）外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。

18．被测流体的绝对压强小于外界（）时，所用测压仪表称为真空表。

19．被测流体的绝对压强小于外界大气压强时，所用测压仪表称为（）。

20．（）上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压强的读数。

22．真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（）的读数。

23．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；

24．真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于（）的读数。

25．（）等于大气压强与表压强之和。

26．绝对压强（）大气压强与表压强之和。

27．绝对压强等于（）与表压强之和。

28．绝对压强等于大气压强与（）之和。

29．绝对压强等于大气压强与表压强（）。

A之积；

B之商；

C之和；

D之差。

30．表压强（）绝对压强减去大气压强。

31．表压强等于绝对压强（）大气压强。

A乘以；

B除以；

C加上；

D减去。

32．（）等于绝对压强减去大气压强。

A表压强；

B真空度；

D流体压强。

33．表压强等于（）减去大气压强。

A绝对压强；

34．表压强等于绝对压强减去（）。

35．真空度等于大气压强（）绝对压强。

36．（）等于大气压强减去绝对压强。

C湍流度；

D粗糙度。

37．（）内流过管道任意截面的流体量称为流量。

A无限时间；

B单位时间；

C长时间；

D短时间。

38．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。

39．（）内流体在流动方向上所流过的距离称为流速。

40．单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。

A宽度；

B高度；

C距离；

D直线。

41．单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为（）。

42．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的位能。

Agz；

B；

C；

Dwe。

43．柏努利方程式中的gz项表示单位质量流体所具有的（）。

A位能；

B动能；

C静压能；

D有效功。

44．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的动能。

45．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。

46．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的静压能。

47．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。

48．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为有效功。

49．柏努利方程式中的we项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为（）。

50．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损失的能量。

D。

51．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。

A增加；

B扩大；

C需求；

D损失。

52．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。

53．流体在直管中流动，当Re（）2000时，流体的流动类型属于层流。

A≤；

B≥；

C=；

D≠。

54．流体在直管中流动，当Re≤（）时，流体的流动类型属于层流。

A1000；

B2000；

C3000；

D4000。

55．流体在直管中流动，当Re≤2000时，流体的流动类型属于（）。

A层流；

B湍流；

C过渡流；

D漩涡流。

56．流体在直管中流动，当（）≥4000时，流体的流动类型属于湍流。

57．流体在直管中流动，当Re（）4000时，流体的流动类型属于湍流。

A＜；

C≤；

58．流体在直管中流动，当Re≥（）时，流体的流动类型属于湍流。

59．流体在直管中流动，当Re＞4000时，流体的流动类型属于（）。

60．流体在直管中流动，当2000＜（）＜4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。

A

61．流体在直管中流动，当2000＜Re＜4000时，流体的流动类型属于不稳定的（）。

A层流区；

B湍流区；

C过渡区；

D涡流区。

62．流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。

63．流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的（）运动。

A垂直；

B平行；

C圆周；

D绕行。

64．流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。

65．流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的（）运动。

D杂乱。

66．流体在圆管内（）流动时，平均速度是最大速度的一半。

67．流体在圆管内层流流动时，（）是最大速度的一半。

A平均速度；

B最大速度；

C中间速度；

D瞬时速度。

68．流体在圆管内层流流动时，平均速度是（）的一半。

69．流体在圆管内层流流动时，平均速度是最大速度的（）。

A四分之一；

B一半；

C二倍；

D四倍。

70．流体在圆管内（）流动时，最大速度是平均速度的二倍。

71．流体在圆管内层流流动时，（）是平均速度的二倍。

72．流体在圆管内层流流动时，最大速度是（）的二倍。

73．流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（）。

74．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。

75．对于非圆形管，（）等于四倍的流通截面积除以润湿周边。

A摩擦直径；

B弯曲直径；

C当量直径；

D公称直径。

76．对于非圆形管，当量直径（）四倍的流通截面积除以润湿周边。

77．对于非圆形管，当量直径等于（）的流通截面积除以润湿周边。

78．对于非圆形管，当量直径等于四倍的（）除以润湿周边。

A流通截面积；

B表面积；

C流动体积；

D流通体积。

79．对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面积（）润湿周边。

80．对于非圆形管，当量直径等于四倍的流通截面积除以（）。

A流经周边；

B直管周边；

C润湿周边；

D横截周边。

81．层流与湍流的本质区别是（）。

A湍流流速＞层流流速；

B流道截面大的为湍流，截面小的为层流；

C层流的雷诺数＜湍流的雷诺数；

D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

二、简答题

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。

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？

答：

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。

三、计算题

1．一套管换热器的内管外径为80mm,外管内径为150mm,其环隙的当量直径为多少?

解：

de=4×

=4×

=150–80=70mm

2．某液体在一管路中稳定流过，若将管子直径减小一半，而流量不变，则液体的流速为原流速的多少倍?

V=uA，u1A1=u2A2，A=，当d1=2d2时

u1=u2，有，，即

得u2=4u1

3．一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。

若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一半，问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？

流动阻力，设管径改变后，则根据u1A1=u2A2

可得u2=4u1，滞流时，=

，，∴

4．某设备上真空表的读数为13.3×

103Pa，计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为98.7×

103Pa。

绝对压强=大气压—真空度=98.7×

103—13.3×

103=85.4×

103Pa

表压强=—真空度=—13.3×

5．甲乙两地的平均大气压强分别为85.3×

103Pa和101.33×

103Pa，在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80×

103Pa，在乙地操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少?

在甲地绝对压强=大气压—真空度=85.3×

103—80×

103=5.3×

在乙地真空度=大气压—绝对压强=101.33×

103—5.3×

103=96.03×

6．在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80×

103Pa，在天津操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表的读数应为多少？

兰州地区的平均大气压强为85.3×

103Pa，天津地区的平均大气压强为101.33×

在兰州绝对压强=大气压—真空度=85.3×

在天津真空度=大气压—绝对压强=101.33×

7．某设备的进、出口压强分别为1200mmH2O（真空度）和1.6kgf/cm2（表压）。

若当地大气压为760mmHg,求此设备进、出口的压强差。

（用SI制表示）

进口P1（绝压）=P（大气压）-P（真空度）

出口P2（绝压）=P（大气压）+P（表压）

P1（真空度）=1200mmH2O=0.12kgf/cm2

P1（绝压）-P2（绝压）=-[P1（真空度）+P2（表压）]

=-（0.12+1.6）=-1.72kgf/cm2

=-1.72×

9.81×

104=-1.687×

105N/m2

8．在附图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m3的油品。

油面高于罐底9.6m，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为760mm圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×

106Pa，问：

至少需要几个螺钉？

设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为

p，则p就是管内液体作用与孔盖上的平均

压强。

由流体静力学基本方程式知

作用在孔盖外侧的是大气压强pa，故孔盖内外两侧所受压强差为

作用在孔盖上的静压力为

每个螺钉能承受的力为

螺钉的个数=3.76×

104/6.04×

103=6.23个

即至少需要7个螺钉。

9．某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。

测得R1=400mm，R2=50mm，指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散，在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3=50mm。

求A、B两处的表压强。

U管压差计连接管中是气体，其密度远远小于水银及水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。

设R2下端为C点，R1下端为D点，因此可认为PA≈PC,PB≈PD。

PA≈PC=ρH2OgR3+ρHggR2

=1000×

0.05+13600×

0.05

=7161N/m2（表压）

PB≈PD=PA+ρHggR1

=7161+13600×

0.4

=6.05×

104N/m2（表压）

10．根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强p。

压差计中以油和水为指示液，其密度分别为920kg/m3及998kg/m3，U管中油、水交界面高度差R=300mm。

两扩大室的内径D均为60mm，U管内径d为6mm。

当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐。

当管路内的气体压强等于大气压强时，两扩大室的液面平齐，则两扩大室液面差

Δh与微差压差计读数R的关系为

当压差计读数R=300mm时，两扩大室液面差为

m

则管路中气体的表压强为

p=（998-920）×

0.3+920×

0.003=257N/m2（表压）

11．有一内径为25mm的水管，如管中水的流速为1.0m/s，求：

（1）管中水的流动类型；

（2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度ρ=1000kg/m3,粘度μ=1cp）。

（1）Re=duρ/μ=0.025×

1×

1000/0.001=25000＞4000

流动类型为湍流。

（2）层流时，Re≤2000，流速最大时，Re=2000，即duρ/μ=2000

∴u=2000μ/dρ=2000×

0.001/（0.025×

1000）=0.08m/s

12．密度为850kg/m3、粘度为8×

10-3Pa·

s的液体在内径为14mm的钢管内流动，液体的流速为1m/s。

计算：

（1）雷诺准数，并指出属于何种流型；

（2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？

（1）Re=duρ/μ=0.014×

850/8×

10-3=1487.5≤2000

流动类型为层流

（2）湍流时，Re≥4000，流速最小时，Re=4000，即duρ/μ=4000

∴u=4000μ/dρ=4000×

0.008/（0.014×

850）=2.69m/s

13．用108×

4mm的钢管从水塔将水引至车间，管路长度150m（包括管件的当量长度）。

若此管路的全部能量损失为118J/kg，此管路输水量为若干m3/h？

（管路摩擦系数可取为0.02，水的密度取为1000kg/m3）

能量损失118J/kg

∴u=2.8m/s

流量V=uA=2.8×

79.13m3/h

14．用Φ168×

9mm的钢管输送原油。

管线总长100km,油量为60000kg/h，油管最大抗压能力为1.57×

107Pa。

已知50℃时油的密度为890kg/m3,粘度为181cp。

假定输油管水平放置，其局部阻力忽略不计。

为完成上述输油任务,中途需设几个加压站?

u1=u2，Z1=Z2，

u=V/A=（60000/890）/（3600×

0.785×

0.152）=1.06m/s

Re=duρ