化工原理题库习题及答案(修改)解析.doc
- 文档编号:30859516
- 上传时间:2024-04-18
- 格式:DOC
- 页数:118
- 大小:15.09MB
化工原理题库习题及答案(修改)解析.doc
《化工原理题库习题及答案(修改)解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化工原理题库习题及答案(修改)解析.doc(118页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
化工原理题库
第一章流体流动
一、名词解释(每小题2分)
1、法定计量单位
由国家以命令形式规定允许使用的计量单位。
2、稳定流动
流动系统中各截面上的流速、压强、密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。
3、不稳定流动
流动系统中各截面上的流速、密度、压强等随位置及时间而变。
4、流动边界层
流体流过壁面时,如果流体润湿壁面,则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界层。
5、边界层分离
流体在一定条件下脱离壁面的现象叫边界层的分离。
6、速度梯度
速度梯度,即在与流动方向垂直的方向上流体速度的变化率。
7、牛顿黏性定律
8、当量长度
把流体流过某一管件或阀门的局部阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为的直管阻力。
所折算的直管长度称为该管件或阀门的当量长度。
9、因次分析法
用维数不多的无因次数群代替较多的变量,对一个复杂的物理现象可简化实验工作,该方法称为因次分析法。
10、相对粗糙度ε/d—相对粗糙度。
11、黏性与黏度
运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的特性。
,—比例系数,流体的黏性愈大,其值愈大,所以称为粘滞系数或动力黏度,简称黏度。
12、点速度
流通截面上某一点的速度,可直接测量m/S。
13、绝压
以绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强。
14、表压
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。
15、真空度
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 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。 C 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)。 C 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 (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)。 容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱。 水由水管进入容器,则2点的表压p2=______水柱。 B 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_______。 C 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 (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 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 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_______。 C 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。 B 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。 A 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。 B 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 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。 B 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? Re≤2000的流动称为层流流动,Re>4000的流动称为湍流流动 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。 问: 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)。 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=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 令高
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化工 原理 题库 习题 答案 修改 解析