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=。
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
(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。
泵的特性方程为:
He=×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=,管子入口处ζ=。
(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=,则水管中流量为多少m3/hB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Pa?
s,空气的黏度×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=。
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,
,
=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
(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。
泵的特性方程为:
He=×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=,管子入口处ζ=。
(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=,则水管中流量为多少m3/hB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Pa?
s,空气的黏度×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=。
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,
,
=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
(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。
泵的特性方程为:
He=×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=,管子入口处ζ=。
(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=,则水管中流量为多少m3/hB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
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