化工原理卷子资料Word文档下载推荐.docx
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八
总分
评阅(统分)教师
得分
注意事项:
1、满分100分。
要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。
2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否则视为废卷。
3、考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。
4、如有答题纸,答案请全部写在答题纸上,否则不给分;
考完请将试卷和答题卷分别一同交回,否则不给分。
试题
评阅教师
一、单项选择(将你认为正确的答案填写在对应题号下的空格内,30分,每小题2分)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
A
D
B
11
12
13
14
15
1、锅炉压力表上读出饱和蒸汽的压强为4kgf/cm2,则锅炉内的绝对压强是()。
(当地大气压为1atm)
A.392kPaB.241.5kPaC.493.7kPa
2、根据雷诺实验,流体在圆直管中作稳态流动时,一般认为滞流时的雷诺准数是()。
A.Re<
2000B.Re>
4000
C.2000<
Re<
2300D.2000<
4000
3、流体在管路中作稳态流动时,具有()特点。
A.呈平缓的滞流
B.呈匀速运动
C.在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等;
D.任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化
4、如图示,空气以相同的流速分别通过水平放置和垂直放置的两根等径直管。
已知d1=d2,LAB=LCD,U型差压计指示液相同。
则()。
A.△PAB=△PCD;
B.△PAB>
△PCD;
C.hfAB=hfCD;
D.R1>
R2
5、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。
6、为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差(ρ指-ρ)的值()。
A.偏大B.偏小C.越大越好
7、在流体阻力实验中,以水为介质所测定的λ=f(Re,ε/d)关系式不适用于(D)在直管中的流动。
A)空气B)乙醇C)牛顿型流体D)非牛顿型流体
8、流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而()。
A)增厚B)减薄C)不变D)不能确定
9、计算局部阻力损失的公式
中的u是指()。
A)细管内流速B)粗管内流速C)粗、细管内流速的平均值D)不能确定
10、当水在如图所示的并联管路中作稳定流动时,若将I支路中的阀门关小,则I支路的阻力()II支路的阻力。
A.大于B.小于C.等于
11、离心泵效率最高的点称为()
A.工作点B.操作点
C.设计点D.计算点
12、离心泵的性能曲线中的H--Q线是在()情况下测定的。
A.效率一定;
B.功率一定;
C.转速一定;
D.管路(l+∑le)一定。
13、一台实验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为0,泵出口处的压力表也逐渐降低为0,此时离心泵完全打不出水,发生故障的原因是()
A.忘了灌泵B.吸入管路堵塞
C.排出管路堵塞D.吸入管路漏气
14、用离心泵将水池中的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致()。
A.输水量增加,整个管路压头损失减小B.输水量增加,整个管路压头损失增大
C.输水量增加,泵的轴功率不变D.输水量增加,泵的轴功率下降
15、当两台规格相同的离心泵并联时,以下说法正确的是()。
A.在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍
B.当扬程相同时,并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上的两倍
C.在管路中操作的并联泵较单台泵的流量增大一倍
D.在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同,但流量增大两倍
二、填空题(将你认为正确的答案填写在对应题号下的空格内,共20分,每空1分)
答案
D/2
0.128
16
增大
不变
量纲一致性原则
黏度为零
满足牛顿粘性定律
减小
17
18
19
20
0.5m
叶轮
泵壳
气蚀
工作点
出口阀开度
抗气蚀
1、实际流体在内径为D的等径直管的进口稳定段后流动,其边界层厚度为1;
若Re=500,则最大流速等于平均流速的2倍,摩擦系数λ=3。
若保持流量不变,采用内径为为D/2的管道输送该流体,则压降等于原来压降的4倍。
2、测量流体流量时,随着流体流量的增加,孔板流量计两侧压差值将5,若改用转子流量计,当流量增大时,转子两端压差值将6。
3、因次分析的理论基础是7。
4、理想流体是指8的流体。
实际流体可分为牛顿型流体和非牛顿型流体,其中牛顿型流体是指9。
5、液体的粘度随温度的升高而10。
6、边长为0.5m的正方形通风管道的当量直径为11。
7、离心泵的主要部件有12、13和密封装置。
其中
14是将原动机的能量传递给液体的部件。
离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生15现象。
8、管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为16,若需要改变这一交点的位置,常采用17的方法以改变管路特性曲线。
9、离心泵的允许吸上真空高度和允许气蚀余量描述了离心泵的18性能,随离心泵工作条件下的流量增大,离心泵的允许吸上真空高度将19、允许气蚀余量将20。
三、简答题(10分,每小题5分)
1、在有一个稳压罐的一条管径不变的输送管上的A.B处分别装上一个相同规格的压力表(如图所示)。
问:
(1)当管路上的阀门C关闭时,两个压力表的读数是否一致?
为什么?
(2)当管路上阀门C打开时,两个压力表的读数是否相同?
(设A.B处的气体密度近似相等)
答:
(1)阀C关闭时,流体为静止状态,同一水平面上∴PA=PB。
(2)阀C打开,流体流动,有阻力,为ZA=ZB,dA=dB
且ρA=ρB,则uA=uB∴PA>PB
2、现想测定某一离心泵的性能曲线,将此泵装在不同的管路上进行测试时,所得性能曲线是否一样?
答:
若泵的转速一定,则所得性能曲线一样。
因泵的性能只与泵的结构,转速有关,而与管路的情况无关。
系专业级班学号姓名
密封线
四、如图所示,水从槽底部沿内径为100mm的管子流出,槽中水位稳定。
阀门关闭时测得R=50cm,h=1.8m。
求:
⑴阀门全开时的流量⑵阀门全开时B处的表压(阀全开时le/d=15,入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0,设摩擦系数λ=0.018,U型管指示剂为水银)
解:
阀门关闭时,pB表=ρHggR-ρgh=13600×
9.81×
0.5-1000×
1.8=49050pa
设水位高为Hm,则
pB表=ρgH=49050
H=49050/(1000×
9.81)=5m
当阀门全开时,如图选取截面1—1’(高位槽液面),2—2’(压差计连接处),3—3’.(管出口)
(1)在1—1’与3—3间列柏努利方程
(1)
Z1=H=5m,p1=p3=0,u1=u3=0,Z3=0
=[0.018×
(50/0.1+15)+1.5]u2/2=5.385u2
将各参数代入
(1)式得
5=5.385u2
u=3.02m/s
Vs=uA=3.02×
0.785×
0.12
=0.0237m3/s=85.35m3/h
(2)在1-1与2-2间列柏式得
(2)
Z1=5m,p1=0(表),u1=0,Z2=0,p2=pB(表)
=0.018×
30/0.1×
(3.022/2)=24.63J/kg
将各参数代入
(2)式得
5=pB表/ρ+3.022/2+24.63
pB表=19.86kpa
五.如图所示输水系统,已知管内径为d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(l+le)=50m,摩擦系数可取λ=0.03,泵的性能曲线在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述:
H=18.92-0.82Q0.8,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,问:
(1)如要求流量为10m3/h,单位重量的水所需外加功为多少?
(2)此泵能否完成任务?
(3)如要求输送量减至8m3/h(通过关小阀门来达到),泵的轴功率减少百分之多少?
(假设泵的效率变化忽略不计)
解:
⑴u=10/(3600×
0.052)=1.415m/s
Σhf=λ[Σ(l+le)/d](u2/2)
=0.03×
(50/0.05)(1.4152/2)=30.03J/kg
Pa/ρ+We=Pa/ρ+Zg+Σhf1-2
We=Zg+Σhf1-2=10×
9.81+30.03=128.13J/kg
H需要=We/g=128.13/9.81=13.06m
而H泵=18.92-0.82(10)0.8=13.746m
H泵>
H需故泵可用
⑵N=H泵Q泵ρg/ηρg/η=常数
∴N∝H泵Q泵N前∝13.746×
H泵后=18.92-0.82(8)0.8=14.59m
N后∝14.59×
N后/N前=14.59×
8/(13.746×
10)=0.849
(N前-N后)/N前=1-0.849≈15.1%
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