化工原理上册试题答案..pdf

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1、1 化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1. 连续 操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量 衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0液体 B.0气体 C.100液体 D.100气体 3. 流体 阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强 的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m

2、.s 2 D.N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20 p pp 1 21 式中压强采用表压表示 B. )%(01 p pp 1 21 式中压强采用表压表示 C.)%(20 p pp 1 21 式中压强采用绝压表示 D. )%(01 p pp 1 21 式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流 流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直

3、线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2 ； B. 6； C. 4； D. 1。 13.流体在长为3m 、高为 2

4、m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。 A. 1.2m ； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。 2 14.流体在长为2m 、高为 1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。 A. 1.33m ； B. 2.66m； C. 0.33m； D. 0.66m。 15.流体在内管外径为25mm ， 外管内径为70mm 的环隙流道内流动， 则该环隙流道的当量直径为（ D ） 。 A. 25mm； B. 70mm； C. 95mm； D. 45mm。 16. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C ) A.

5、 u 3/2.u max B. u 0.8 umax C. u 1/2. u max D u =0.75 umax 17. 判断流体流动类型的准数为（ A ） A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数 18. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺准数Re 的 n 次方成正比，其中的n 值为 （ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ） A层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 20. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面

6、处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 21. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后， 管路总阻力将（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 22. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C ) A.780mm 汞柱 B.1Kgf/cm2 C.10.336m水柱 D.10130Pa 23. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为 原来的（ B ）倍。 A.4 B.2 C.2 D.不能确定 24. 阻力系数法将局部阻力hf 表示成局部阻力

7、系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 25. 在柏努利方程式中，P/g被称为 ( A ) A.静压头 B.动压头 C.位压头 D.无法确定 26. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D ) A.2000 D.4000 27. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续 性方程式为（ D ） 3 A.u1 1=u2 2 B.u12=u21 C.u11/ 1=u22/ 2 D.u11/ 2=u22/ 1 28. 有两种关于粘性的说法： ( A ) 无论是静止的流

8、体还是运动的流体都具有粘性。 粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D. 第二种说法对，第一种说法不对。 29. 层流与湍流的区别是（ C ） A 湍流的流速大于层流流速 B流道截面积大的为湍流，小的为层流 C层流无径向脉动，湍流有径向脉动 D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数 30. 有一 并联管路如图2 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(1) 、u(1) 、 d(1) 、L(1) 、 h(f1) 及 (2) 、 u(2) 、d(2) 、L(2) 、h(f2) 。若 d(1)=2d(2)，L

9、(1)=2L(2)，则 h(f1)/h(f2) （E ） 、 2；、 4; 、 1/2; 、 1/4; 、 1 当管 路中流体均作层流流动时，(1)/ (2)= （ C ） 、 2；、 4; 、 8; 、 1/2; 、 1 当管 路中流体均作层流流动时，u(1)/u(2)=（A ） 、 2；、 4; 、 1/2; 、 1/4; 、 1 当两 段管路中流体均作湍流流动时，并取(1) (2) ，则 (1)/ (2)= （ B ）。 、 2；、 4; 、 8; 、 1/2; 、 1/4 当两 段管路中流体均作湍流流动时，并取(1) (2) ，则 u(1)/u(2)=（E ）。 、 2；、 4; 、

10、1/2; 、 1/4; 、 1 31. 真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa 时，实际压强为（A ）kPa。 A.40 B.60 C.160 32. 当温度降低时，气体的粘度（A ）。 A.降低B.不变C.增大 33. 液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的 （B ）倍。 A.2 B.4 C.16 34. 当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（ A ）kPa。 A、160 B、40 C、60 D、 100 35. 液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s 时，进口

11、能量 损失为（ B ）J/kg ，出口能量损失为（ D ） J/kg 。 A、 0.5 B、 1 C 、1.5 D、 2 36. 随着温度的升高液体的粘度（ C ），气体的粘度（ A ）。 A、增加 B、不变 C 、降低 4 二、填空题 1.连续 性介质假定是指_假定流体是由无数紧密相连、没有间隙的流体质点组成的连续介质。 2.流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数与雷诺数和相对粗糙度有关；若其作完全湍 流（阻力平方区），则仅与相对粗糙度有关。 3.流体 阻力产生的根源是_内摩擦力 _。粘性是指 _在运动状态下，流体产生的抵抗剪切变形的性质_。 4.在连续稳定流动过程中，流速与管径的 _平方 _

12、成反比。 均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在 而_改变 _。( 减、降或不变 ) 5.无因 次数群是 _各物理量的因次彼此相消而变成没有因次_的数组。 6.滞流与湍流的根本区别是_有无径向脉动 _。 7.一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的_平方 _成正比。 8.圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈_抛物线 _形状。其平均速度是中心最大速度的 _1/2_ 。摩擦阻力系数与雷诺数的关系是_64/Re_。 9.流体 流动边界层是指_流速降为主体流速的99% 以内的区域 _。流体流过某一障碍物发生边界层 脱体的原因是_流体动能耗尽_。由于固体表面形状而造成边界层分离所

13、引起的能量损失，称为 _形体阻力 _。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和_形体阻力 _之和，又称为局部阻力。 10.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻 力损失为原来的_1/2_ 倍。 11.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的 _1/16_ 。 12.当 20的甘油 ( =1261kg.m -3 , =1499 厘泊 ) 在内径为100mm 的管内流动时 , 若流速为2.5m.s -1 时, 其雷诺准数Re为 _210.3_ ,其摩擦阻力系数为 _0.304_. 13.当量直径的定义是d

14、e 润湿周边 流通截面积 4，对边长为正方形风管当量直径de a 。 14.当量直径的定义是de 润湿周边 流通截面积 4，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2， 内管的外径是d1，则当量直径ded2-d1 。 15.当 Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数=_64/Re_ ，在管内呈湍流时，摩擦 系数 与 _雷诺数 _、_相对粗糙度 _有关。 16.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后, 水流量将 _减小 _，摩擦系数 _增大 _，管道总阻力损失_不变 _（增大、减小、不变）。 17.某设备的表压强为50KPa ，则它的绝对压强为 15

15、0KPa ，另一设备的真空度为50KPa ，则它的 绝对压强为 50KPa 。（当地大气压为100KPa） 18.如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来的 2 倍 19.流体 在管路两截面间的压强差P与压强降 Pf 相等的条件是无外功、直径相同、水平管 路。 20. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：_当量长度 _法和 _阻力系数 _法。 21. 并联管路的特点是_总管流量等于各支管流量之和；总管损失与各支管损失相同_。分支管路的特点是_ 5 总管流量等于各支管流量之和；各支管在流动终了时机械能与能量损失之和相等_。 22. 孔板 流量计是通过_测量孔板前后的压

16、强差_来反映流量的大小，又称为_差压式（节流式）_流量 计，而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定，通过变动的_转子的位置 _反映流量 的大小，又称_浮子流量计 _。 23.热量衡算中，物料衡算通式中的过程GA为_0_。 24.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定_0_液体的焓为零。 25.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速_减小 _。 26.对不可压缩流体，满足_%20 1 21 P PP _( 绝压） _条件时，才能应用柏努力方程求解。 27.判断流体的流动类型用_雷诺 _准数。 28.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为_抛物线 _。 29.增大流体的流量，则

17、在孔板前后形成的压强差_增大 _。 30.流体在管内流动时的摩擦系数与_雷诺数和相对粗糙度_有关。 31.测速管测量得到的速度是流体_点_速度。 32. 流体是气体和液体的统称，其中_气体 _是可压缩流体，_液体 _是不可压缩流体。 33. 表压、绝压、大气压之间的关系是_表压 =绝压 - 大气压 _ 34. 据流体静力学基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强_同步 _变化。 35. 等压 面的要点有四个， 即_同种流体 _、 _静止 _、 _连续 _、 _同一水平面 _。 36. 测量 压强或压强差时，可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时，可用以 上三

18、种压差计中的_斜管压差计 _和_微差压差计 _。 37. 粘度是衡量 _流体粘性 _大小的物理量。 38. 孔板流量计 是基于 _流体流动的守恒_原理的流量测量仪表。 39. 恒压差、变截面的流量计有_转子流量计 _。 40. 恒截面、变压差的流量计有_孔板流量计 _。 41. 并联管路的特点为_和_。 42. 分支管路的特点为_和_。 43. 串联管路的特点为_各管段质量流量相等_和_总能量损失等于各管段能量损失之和_。 44.同一容器 中有A,B,C三点，B点的压强为 1atm，且PAPBPC，若B点的压强增加 0.6atm ，则PA增加 _0.6*101325_Pa ，PA-PC 增加

19、_0_mmHg 。 45.实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速_最大 _，越 靠近管壁，流速_越小 _，在管壁处等于_0_。 46.某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为 1800，若平均流速为0.5m/s ，则管中心点处速度为 _1_m/s，流体在管内流动类型属_层流 _流动。 47.如图 1所示 ，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数与压差计读数的关系式为 6 _ R 2 0 2g _。 48.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3 的空气时，最大流量为400m3/h，现用来 测量密度为0.8kg/m3 的氨气，其最大

20、流量为_487_ kg/m3 。 49.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_抛物线 _型曲线，其管中心最大流速为平均流 速的 _0.5_倍，摩擦系数 与 Re 的关系为 _64/Re_。 50.U 形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则所表示压降为 _196.2_Pa，为使读数增大，而p 值不变，应更换一种密度比水_小_的指示液。 51.用测速管测定的是_点_流速，孔板流量计测定的是_孔口 _流速；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_增大 _；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端 差值将 _不变 _。 52.气体的密度与

21、压强成正比。 53.静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和流体密度有关。 54.转子流量计的压强差随流量的增加而不变。 55.在连续静止的同一种流体中，同一水平面上各点的压强相等。 56.孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而增加。 57.流体是由无数质点所组成的连续介质。 58.流体流动 与固体运动的区别在于其作为一个整体运动的同时，内部还有相对运动。 59.一真空表的读数为20kpa，已知所测物系的实际压强为80kpa，则此时的大气压强为100 kpa。 60.根据流体静力学基本方程式，在一静止的、连续的同种流体内部，等高面即 为等压面。 61.实际流体在管道内流动时产生

22、阻力的主要原因是_内摩擦力 _。 62.毕托管测量管道中流体的_点速度 _，而孔板流量计则用于测量管道中流体的_孔口流速 _。 63.某设备上安装的真空表的读数为30kpa，已知当地的大气压强为100kpa，则所测物系的实际压强为 70kpa。 64.流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强降为10Pa ， Re 为 1000 ，问管中心 处点速度为 _1_m/s，若平均流速增加为1m/s ，则压强降为_20_Pa。 65.运动粘度 =310 -5 m 2/s 的某流体在 1004mm 的圆管内流动， 其雷诺准数 Re=1800， 此流型为 _ 层流，平均流速u=_0.59

23、_m/s，管中心最大流速umax=_1.18_ m/s。 7 66.边长为 0.4m的正方型通风管道， 其水力半径rH=_m， 当量直径 de=_0.4_m 。 67.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_抛物线 _型曲线，其管中心最大流速为平均 流速的 _2_倍，摩擦系数与 Re 的关系为 _64/Re_。 68.套管由 57 2.5mm 和25 2.5mm 的钢管组成，则环隙的流通截面积等于_0.0018_，润湿周 边长等于 _0.226_，当量直径等于_32mm_ 。 69.孔板流量计属于变_压差 _流量计，而转子流量计则是变_截面 _流量计。 70.流体在圆形直管中作滞流流动时，

24、摩擦系数与 Re 的关系为 _64/Re_ 。 三、计算题 1.有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2 时， A、B两处的压强表读数分 别为 5.9 10 4Pa及 4.9 104Pa。 此时流体的流量为 36m 3/h 。 现将 E 阀开大， B 点压强 表读数升至 6.87 10 4Pa， 水的密度为 1000kg/m 3 。 假设在两种情况下，流体 都进入了阻力平方区。 求： E阀开大后，管内水的流量； A 处压强表读数Pa。 2.如图 1 所示：反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高位槽向反 应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s，料液在管内阻力损失 为 hf=

25、20J/kg （不计出口损失）。求：高位槽液面比管出口高出多少？（h=2.09m） 图 1图 2 3.如图 2，储槽液面恒定。将30的 C2H5OH(密度为 800kg/m 3) 用573.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。 要求 VS=0.004m 3/s ，且 h f=0。求真空泵需将高位槽的压力降到多少？（p=5300N/m 2） 4.用泵将密度为1100kg/m 3、粘度为 1.0 10 -3Pa.s 的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液 面维持恒定，液面相差18m ，管路为 702.5mm ，长 35m 。管路上全部局部阻力的当量长度为60m ，摩 擦系数为0.03 ，泵提供的

26、外功为300J/kg 。求：流体的体积流量；泵效率为75时，泵的轴功率。 8 5.在图 1-1 所示管路中，管长50m ，管内径为50mm ，管路中有 一个标准弯头B， 其局部阻力系数为0.75 ， 一个半开的闸阀C， 其局部阻力系数为4.5 。已知 20水的粘度为100.42 10 -5 Pa.s ，水的密度为998.2kg/m 3，管内水的流量为 3.5325m 3/h ，摩擦系数计算公式为 =0.3164/Re 0.25 ，求流体 在管路中的阻力损失为多少J/kg ？ 6.某钢质转子 ( 密度为 7900kg/m3) 流量计，因流量过大，不适合 现场要求。若以同样形状的铝合金转子( 密度

27、为 2700 kg/m3) 代替钢转子， 此时测得水的流量读数为810 -4 m 3/s ， 试求水的 实际流量。 7.如图，密度为 3 /1000mkg，粘度为sPa 3 101的水以 hm /10 3 的流量从高位槽中流下，管道尺寸为mm351， 全长为 150m （含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m 。 在管路中离高位槽20m 处有一压力表，其读数为Pa 4 107.14（表压），求离管道出口20m处流体的静压强（表压）( 已知 管道的前后20m均为水平管，当 53 101103Re时， 25. 0 Re/3164.0) 8.用轴功率为0.55kW 的离心泵，将敞

28、口储槽中的液体输送至表压为90 kPa 的密闭高位槽中。已知液 体的流量为4 m 3/h ，密度为 1200 kg/m3、粘度为 3 1096. 0Pas ；输送管路的内径为32 mm ，管路总 长度为 50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵 的效率。 9.有一幢 102 层的高楼，每层高度为4m 。若在高楼范围内气温维持20不变。设大气静止，气体压强 为变量。地平面处大气压强为760mmHg 。试计算楼顶的大气压强，以mmHg 为单位。 (723.82mmHg) 10.若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、 20干

29、空气的密度。空气分子量按 29 计。 (1.439Kg/m 3) 1 B A C 1 2 2 图 1-1 9 11.采用微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d 为 6mm ，两扩大室半径均为80mm ，压差计中 用水和矿物油作指示液，密度分别为1000 及 860kg/m 3。当管路内气体压强 p 与外界大气压p0相等时， 两扩大室油面齐平，U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm ，试计算：（ 1）气体 压强 p（表）。（ 2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p 是多少？（ 3）若压差计内只有水 而不倒入矿物油， 如一般 U形压差计， 在该气体压强p 值下读数

30、 R 0 为多少？ (104.76KPa; 101.806KPa; 49mm) 12.一直立煤气管，如图。在底部U形压差计h1=120mm ，在 H=25m高处的 U形压差计 h2=124.8mm 。U形管 指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m 3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。 (1.013Kg/m 3) 13.如图示，水以70m 3/h 的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径 dA=100mm ，大管内径dB=150mm ，B、A 截面中心点高度差形压差计的指示液为汞。若不计AB段的流体流动阻力，试问：U形压差 计哪一支管内的指示液液面较高？R为多少？ (R=3.92

31、mm) 14.水以 6.4 10 -4m3/s 的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径 d1=20mm ，大管内径d2=46mm 。欲测 1、 2两截面处水的压差， 为取得较大的读数R ， 采用倒 U形压差计。已知压差计内水面上空是=2.5kg/m 3 的空气，读数R=100mm 。求水由1 至 2 截面的流动阻力hf。(2.98J/Kg) 15.以水平圆直管输送某油品。管内径为d1，管两段压差为。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管 道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75 ，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问： 新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？(1.28) 16.某

32、流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产 生的能量损失为原来的多少？（16 倍） 习题 12 习题 13 10 17.在某输水管路中输送20的水，试求：（1）管长为5m ，管径为mm5.245，输水量为0.06l/s 时的能量损失； （2）若其它条件不变，管径为mm376时能量损失由为多少？(kgJ /108.4 3 ； kgJ /1013.5 4 ) 18.用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h 。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m 。 管径为 1084mm ，油的粘度为2840cP，密度为 952kg/m 3，泵的效率为 50

33、% ，泵的轴功率为85kW 。求 包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m) 19.粘度 810 -3 Pa. S ，密度为850kg/m 3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s ，试 计算（ 1）雷诺准数Re ，并指明属于何种流型；（ 2）该管为水平管，若上游某点的压力为1.47 10 5Pa ，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为 1.27 10 5Pa 。（ Re =1488, 属于层流 L =15m ） 20.用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at 。水槽水面至塔内水出口处垂直高 度差 22m 。已知水流量为42.5m 3/h

34、 ，泵对水作的有效功为 321.5J/kg ，管路总长110m （包括局部阻力 当量管长），管子内径100mm 。试计算摩擦系数值。 (0.0785) 21.有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9 10 4Pa ，塔顶水银压差计读数 R =300mm 。压力表与水银压 差计间垂直距离为8m ，塔内操作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m 3 ，试求气体 在塔内流动过程的流动损失。( hf =9.469 10 3 J/kg) 22.将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m ，输送管路的规格 为1084mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/

35、s ，管路摩擦系数取 =0.02, 管路总长为140m （包括 全部局部阻力的当量长度）, 试求 : （1）. 溶液在管内的流型。（2）. 泵的轴功率（ =60% ）（计算 时, 取溶液密度为1500kg/m 3, 粘度为 1.5cP ）( 5 103.1Re湍流； 5.108kw) 23.15在一内径为320mm 的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力 为 101.33kPa ，温度为 40，粘度为0.022 cp。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U形压差计最 大度数为30mmH2O 。试问此时管道内气体的平均流速为多少？(13.1m/s) 24.一台离心泵

36、在转速为1450r/min时，送液能力为22m 3/h ，扬程为 25m H 2O。现转速调至1300r/min ，试 求此时的流量和压头。(19.7m 3/h ； 20m) 25.以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at （表压），碱液槽液面与塔 内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m 3/h ，输液管规格是 57 3.5mm，管长共 45m （包 括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试 求：输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg 。输送碱液所需有效功率，W 。(160.52J/kg 535.07w) 26.水在图示管中流动，截面1

37、 处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中水的高度为1.2 m，截面 2 处 管内径为100 mm，设水由截面1 流到截面 2 间的能量损失为2.5 J/kg,水的密度 1000 kg/m 3。求：两截 面处产生的水柱高度差h 。 27.用离心泵将密度为1000kg/m 3, 流量 30 m3/h 的水溶液由敞口贮槽送至表压强为 100kPa 的高位槽中。 泵入口位于贮槽液面上方1m ，两槽液面恒定，两液面间垂直距离20m 。输送管路为 763mm 钢管， 吸入管路长6m ，排出管路长40m ，贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m和 50m ，管路摩擦系数为

38、0.03 ，当地大气压为100kPa。计算（ 1）泵的轴功率（泵的效率75% ）；（ 2） 泵入口处的真空度。 28.用离心泵将密度为998kg/m 3, 流量 36 m3/h 的水由敞口贮槽送至表压强为 110kPa 的高位槽中。 两槽内 液面维持恒定，两液面垂直距离20m 。输送管路为 763mm 钢管，管路总长150m （包括所有管件在 内的当量长度） ， 管路摩擦系数为0.022 ， 当地大气压为98.1kPa ， 输送温度下水的饱和蒸汽压pV =2.3kPa, 泵的必需气蚀余量(NPSH)r=3m,泵吸入管路的压头损失为2.5m 水柱。计算（ 1）泵的有效功率；（2） 泵的安装高度。

39、 29.用泵将密度为850kg/m 3，粘度为 0.12pa s的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。 贮油罐内液面与高 位槽中液面间的距离为20m 。输送管路为 1084mm 的钢管，总长为1000m （包括直管长度及所有局部 阻力的当量长度），摩擦系数取0.029 。若流动中的雷诺准数Re为3000，试求： (1) 油在管内的流速是多少 m/s ？ (2) 输油量是多少 m 3/h ？ 11 (3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？ (4) 所需泵的有效功率? (5) 若泵的效率为 0.55 ，计算泵的轴功率。 30.用离心泵将一常压贮罐中的液体以19000kg/h 的流量送入反应器。

40、输送管路的规格为452.5mm， 反应器上压强表的显示值为210kPa，贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m 。管路上装有3 个 当量长度1.5m 的阀门，和一个阻力系数为 =2.1 的流量计，管路总长度为36m （包括所有进出口阻 力）。已知输送液体的密度为1200kg/m 3，粘度为 0.12Pas ，管路液体呈层流流动，当地大气压强为 100 kPa 。试求： (1) 管路中流体的流速u？（ 3 分） (2) 管路中流体的雷诺准数Re？（ 2 分） (3) 管路的摩擦系数？（ 2 分） (4) 管路的总阻力损失hf？（ 8 分） (5) 泵的总效率为60% 时，所需轴功率N？（ 10

41、 分） 31.从敞口容器A用泵 B将密度为890 kg/m 3 的液体送入塔C。塔内的表压强如附图所示。液体输送量为 15 kg/s ，流体流经管路的能量损失（包括进、出口及全部损失）为122 J/kg ，已知泵的效率为80% ， 求泵的有效功率Ne及轴功率N。 32.用泵将密度为950kg/m 3的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。贮罐内液面与高位槽中液面间的距离为 30m 。输送管路为 584mm 的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。要 求送液量为 12000kg/h ，管路摩擦系数取0.026 。试求： (1) 输油量是多少 m 3/h ？ (2) 油在管内的

42、流速是多少 m/s ？ (3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？ (4) 所需泵的有效功率? (5) 若泵的效率为 0.55 ，计算泵的轴功率。 33.用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器，输送管路的规格为 452.5mm （假设泵的吸入管路与 排出管路等径）。在泵的入口处有一U管压强计，以汞为指示剂，读数为130mm (汞的密度为 13600kg/m 3) 。贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为 0.5m，输送管路在反应器处的出口到泵入口处的 垂直距离为10m ，忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。反应器上压强表的显示值为210kPa，管 路上装有3 个当量长度1.5m 的阀门，和一个

43、阻力系数为 =2.1 的流量计。管路长度为36m （包括所 有其他管件及进出口阻力的当量长度）。已知输送液体的密度为1200kg/m 3 ，粘度为 0.12Pas ，管路液 体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa 。试求： (1) 泵的输送能力？ 2160kN/ 2 36 2.1 12 (2) 总效率为60% 时泵的轴功率？ 2. 用离心泵以 40m 3/h 的流量将贮水池中 65的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入 凉水池中，以达到冷却的目的，已知水进入喷头之前需要维持49kPa 的表压强，喷头入口较 贮水池水面高 6m ，吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m 和3m ，管路中的动

44、压头可以忽略 不计。试选用合适的离心泵并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33kPa 计。65时水的 密度= 980.5 kg/m 3 解：输送的是清水选用B 型泵 在水池面和喷头处间列伯努利方程 Z + u1 2/2g + p 1/ g + = u1 2/2g + p 2/ g + f 取u1 = u2 = 0 则 = (P2- P1)/g + f + Z = 49103/980.5 9.8 + 6 + (1+4) = 15.1 m Q = 40 m 3/h 由图2-27 得可以选用 3B19A 2900 4 65时清水的饱和蒸汽压 PV = 2.544 104Pa 当地大气压 a =

45、P/ g = 101.33 103 /998.2 9.81 = 10.35 m 查附表二十三 3B19A 的泵的流量 : 29.5 48.6 m 3/h 为保证离心泵能正常运转 , 选用最大输出量所对应的 S 即S = 4.5m 输送65水的真空度 S = S +( a-10)-( PV/9.81103 0.24)1000/ =2.5m 允许吸上高度 Hg = S - u1 2/2g - f,0-1 = 2.5 1 = 1.5m 即安装高度应低于1.5m 第二章流体输送机械 一、选择题 1.离心泵在一定转速下输送清水时，泵的轴功率N与流量 Q的关系为（ B ）。 A Q 为零时 N最大 B Q 为零时 N最小 C在额定流量Qs时 N最小 D N 与 Q无关 2.离心泵铭牌上标明的是泵在（ C ）时的主要性能参数。 A.流量最大 B.压头最大 C.效率最高 D.轴功率最小 以下物理量不属于离心泵的性能参数（ D ） A.扬程 B.效率 C.轴功率 D.理论功率（有效功率） 13 3.离心泵铭牌上标明的扬程是指( D ) A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程 4.离