化工基础学习知识原理试题及其规范标准答案华东理工大学.doc

.\ 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 0.5m/s，小管内径为d2=19mm， 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/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=0.3m。 试求：① A、B两点的压差为多少Pa？ ② A、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 0.1013MPa（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0.02。 泵的特性方程为：He = 23-1.43105qv2 (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=0.02，管子入口处ζ=0.5。 （2）当A阀全部开启时，A阀的当量长度le=15d，λ=0.02，则水管中流量为多少m3/h? B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 0.001 Pa•s，空气的黏度 1.8110-5 Pa•s。 （4）水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/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 0.5m/s，小管内径为d2=19mm， 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8 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=0.3m。 试求：① A、B两点的压差为多少Pa？ ② A、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， ， =11.2J/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 0.1013MPa（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0.02。 泵的特性方程为：He = 23-1.43105qv2 (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=0.02，管子入口处ζ=0.5。 （2）当A阀全部开启时，A阀的当量长度le=15d，λ=0.02，则水管中流量为多少m3/h? B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 0.001 Pa•s，空气的黏度 1.8110-5 Pa•s。 （4）水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/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 0.5m/s，小管内径为d2=19mm， 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8 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=0.3m。 试求：① A、B两点的压差为多少Pa？ ② A、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， ， =11.2J/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 0.1013MPa（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0.02。 泵的特性方程为：He = 23-1.43105qv2 (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=0.02，管子入口处ζ=0.5。 （2）当A阀全部开启时，A阀的当量长度le=15d，λ=0.02，则水管中流量为多少m3/h? B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