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文檔簡介

1、化工原理試題庫(上冊)第一章 流體流動一、 選擇題1. 連續操作時,物料衡算通式中的過程積累量GA為( A )。A.零 B.正數 C.負數 D.任意值2. 熱量衡算中,物料的焓為相對值,通常規定( A )的焓為零。A.0液體 B.0氣體 C.100液體 D.100氣體3. 流體阻力的表現,下列闡述錯誤的是( D )。A.阻力越大,靜壓強下降就越大 B.流體的粘度越大,阻力越大C.流體的流動狀況是產生流體阻力的根本原因 D.流體的內摩擦力在流體激烈流動時不存在4. 壓強的具有專門名稱的國際單位是Pa,用基本單位表示是( C )。A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m25. 水在

2、直管中流動,現保持流量不變,增大管徑,則流速( B )。A.增大 B.減小 C.不變 D.無法判斷6. 對可壓縮流體,滿足( C )條件時,才能應用柏努力方程求解。A. B. C. D. 7. 判斷流體的流動類型用( C )準數。A.歐拉 B.施伍德 C.雷諾 D.努塞爾特8. 流體在圓形直管中滯流流動時的速度分布曲線為( B )。A.直線 B.拋物線 C.雙曲線 D.橢圓線9. 增大流體的流量,則在孔板流量計的孔板前后形成的壓強差( A )。A.增大 B.減小 C.不變 D.無法判斷10. 流體在管內流動時的摩擦系數與( B )有關。A.雷諾準數和絕對粗糙度 B. 雷諾準數和相對粗糙度C.歐

3、拉準數和絕對粗糙度 D. 歐拉準數和相對粗糙度11. 測速管測量得到的速度是流體( C )速度。A.在管壁處 B.在管中心 C.瞬時 D.平均12. 在層流流動中,若流體的總流率不變,則規格相同的兩根管子串聯時的壓降為并聯時的( C )倍。A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。13. 流體在長為3m、高為2m的矩形管道內流動,則該矩形管道的當量直徑為( C )。A. 1.2m; B. 0.6m; C. 2.4m; D. 4.8m。14. 流體在長為2m、高為1m的矩形管道內流動,則該矩形管道的當量直徑為( A )。A. 1.33m; B. 2.66m; C. 0.33m; D. 0.6

4、6m。15. 流體在內管外徑為25mm,外管內徑為70mm的環隙流道內流動,則該環隙流道的當量直徑為( D )。A. 25mm; B. 70mm; C. 95mm; D. 45mm。16. 當流體在園管內流動時,管中心流速最大,滯流時的平均速度與管中心的最大流速的關系為( C ) A. u 3/2.umax B. u 0.8 umax C. u 1/2. umax D u =0.75 umax 17. 判斷流體流動類型的準數為( A )A . Re數 B. Nu 數 C . Pr數 D . Fr數18. 流體在圓形直管內作強制湍流時,其對流傳熱系數與雷諾準數Re 的n 次方成正比,其中的n 值

5、為( B )A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛頓粘性定律適用于牛頓型流體,且流體應呈( A )A層流流動 B 湍流流動 C 過渡型流動 D 靜止狀態20. 計算管路系統突然擴大和突然縮小的局部阻力時,速度值應取為( C )A. 上游截面處流速 B 下游截面處流速 C 小管中流速 D 大管中流速21. 用離心泵在兩個敞口容器間輸送液體。若維持兩容器的液面高度不變,則當輸送管道上的閥門關小后,管路總阻力將( A )。A. 增大; B. 不變; C. 減??; D. 不確定。22. 流體的壓強有多種表示方式,1標準大氣壓為 ( C )A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm

6、2 C.10.336m水柱 D.10130Pa23. 流體在圓管中層流流動,若只將管內流體流速提高一倍,管內流體流動型態仍為層流,則阻力損失為原來的( B)倍。A.4 B.2 C. D.不能確定24. 阻力系數法將局部阻力hf表示成局部阻力系數與動壓頭的乘積,管出口入容器的阻力系數為 ( A )A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 25. 在柏努利方程式中,P/g被稱為 ( A )A.靜壓頭 B.動壓頭 C.位壓頭 D.無法確定26. 流體的流動形式可用雷諾準數來判定,若為湍流則Re ( D )A.<4000 B.<2000 C.>2000 D.>4000

7、 27. 不可壓縮性流在管道內穩定流動的連續性方程式為( A ) 可壓縮性流體在管道內穩定流動的連續性方程式為( D ) A.u11=u22 B.u12=u21C.u11/1=u22/2 D.u11/2=u22/128. 有兩種關于粘性的說法: ( A )無論是靜止的流體還是運動的流體都具有粘性。粘性只有在流體運動時才表現出來。A.這兩種說法都對; B.這兩種說法都不對;C.第一種說法對,第二種說法不對; D.第二種說法對,第一種說法不對。29. 層流與湍流的區別是( C )A 湍流的流速大于層流流速B流道截面積大的為湍流,小的為層流C層流無徑向脈動,湍流有徑向脈動D層流的雷諾準數小于湍流的雷

8、諾準數30. 有一并聯管路如圖2所示,兩段管路的流量、流速、管徑、管長及流動阻力損失分別為(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(1)=2L(2),則h(f1)/h(f2)(E )、2;、4;、1/2;、1/4;、1當管路中流體均作層流流動時,(1)/(2)=( C)、2;、4;、8;、1/2;、1當管路中流體均作層流流動時,u(1)/u(2)=(A )、2;、4;、1/2;、1/4;、1當兩段管路中流體均作湍流流動時,并取(1)(2),則(1)/(2)=( B )。、2;、4;、8;、1/2;、1/4當兩

9、段管路中流體均作湍流流動時,并取(1)(2),則u(1)/u(2)=(E )。、2;、4;、1/2;、1/4;、131. 真空表讀數是60kPa,當地大氣壓為100kPa時,實際壓強為( A )kPa。A.40 B.60 C.160 32. 當溫度降低時,氣體的粘度( A )。A.降低 B.不變 C.增大 33. 液體在圓形直管中穩定流動時,若管長及液體物性不變,當管內徑減為原來的1/2,則流速變為原來的( B )倍。A.2 B.4 C.16 34. 當地大氣壓為100kPa,壓強表讀數是60kPa,則實際壓強為( A )kPa。A、160 B、40 C、60 D、10035. 液面保持恒定的

10、敞口容器底部裝有直徑相等的進水管和出水管,當管內水的流速為2m/s時,進口能量損失為( B )J/kg,出口能量損失為( D )J/kg。 A、 0.5 B、1 C、1.5 D、 236. 隨著溫度的升高液體的粘度( C ),氣體的粘度( A )。 A、增加 B、不變 C、降低二、填空題1. 連續性介質假定是指_假定流體是由無數緊密相連、沒有間隙的流體質點組成的連續介質。2. 流體在光滑管內作湍流流動時,摩擦系數與 雷諾數 和 相對粗糙度 有關;若其作完全湍流(阻力平方區),則僅與 相對粗糙度 有關。3. 流體阻力產生的根源是_內摩擦力_。粘性是指_在運動狀態下,流體產生的抵抗剪切變形的性質_

11、。4. 在連續穩定流動過程中,流速與管徑的_平方_成反比。均勻圓管內流體的流速不因流阻的存在而_改變_。(減、降或不變)5. 無因次數群是_各物理量的因次彼此相消而變成沒有因次_的數組。6. 滯流與湍流的根本區別是_有無徑向脈動_。7. 一定量的流體在圓形直管內流過,若流動處于阻力平方區,則流動阻力與速度的_平方_成正比。8. 圓形直管內流體滯流流動的速度分布呈_拋物線_形狀。其平均速度是中心最大速度的_1/2_。摩擦阻力系數與雷諾數的關系是_64/Re_。9. 流體流動邊界層是指_流速降為主體流速的99%以內的區域_。流體流過某一障礙物發生邊界層脫體的原因是_流體動能耗盡_。由于固體表面形狀

12、而造成邊界層分離所引起的能量損失,稱為_形體阻力_。粘性流體繞過固體表面的阻力為摩擦阻力和_形體阻力_之和,又稱為局部阻力。10. 米糠油在管中作層流流動,若流量不變,管徑、管長不變,油溫升高,粘度為原來的1/2 ,則摩擦阻力損失為原來的_1/2_倍。 11. 流體在圓形直管中作層流流動,如果流量等不變,只是將管徑增大一倍,則阻力損失為原來的_1/16_。 12. 當20的甘油(=1261kg.m-3,=1499厘泊)在內徑為100mm 的管內流動時,若流速為2.5m.s-1時,其雷諾準數Re為_210.3_ ,其摩擦阻力系數為_0.304_. 13. 當量直徑的定義是de ,對邊長為正方形風

13、管當量直徑de a 。 14. 當量直徑的定義是de ,在套管環間流動的流體,外管的內徑是d2,內管的外徑是d1,則當量直徑ded2-d1。 15. 當Re 為已知時,流體在圓形管內呈層流時的摩擦系數=_64/Re_,在管內呈湍流時,摩擦系數與_雷諾數_、_相對粗糙度_有關。 16. 水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應器,當管道上的閥門開度減小后,水流量將_減小_,摩擦系數_增大_,管道總阻力損失_不變_(增大、減小、不變)。 17. 某設備的表壓強為50KPa,則它的絕對壓強為 150KPa ,另一設備的真空度為50KPa,則它的絕對壓強為 50KPa 。(當地大氣壓為100

14、KPa)18. 如果管內流體流量增大一倍后,仍處于層流狀態,則阻力損失增大到原來的 2 倍19. 流體在管路兩截面間的壓強差P與壓強降Pf 相等的條件是 無外功、直徑相同、水平管路 。20. 局部阻力所引起的能量損失有兩種計算方法:_當量長度_法和_阻力系數_法。21. 并聯管路的特點是_總管流量等于各支管流量之和;總管損失與各支管損失相同_。分支管路的特點是_總管流量等于各支管流量之和;各支管在流動終了時機械能與能量損失之和相等_。22. 孔板流量計是通過_測量孔板前后的壓強差_來反映流量的大小,又稱為_差壓式(節流式)_流量計,而轉子流量計是流體流過節流口的壓強差保持恒定,通過變動的_轉子

15、的位置_反映流量的大小,又稱_浮子流量計_。23. 熱量衡算中,物料衡算通式中的過程GA為_0_。24. 熱量衡算中,物料的焓為相對值,通常規定_0_液體的焓為零。25. 水在直管中流動,現保持流量不變,增大管徑,則流速_減小_。26. 對不可壓縮流體,滿足_(絕壓)_條件時,才能應用柏努力方程求解。27. 判斷流體的流動類型用_雷諾_準數。28. 流體在圓形直管中滯流流動時的速度分布曲線為_拋物線_。29. 增大流體的流量,則在孔板前后形成的壓強差_增大_。30. 流體在管內流動時的摩擦系數與_雷諾數和相對粗糙度_有關。31. 測速管測量得到的速度是流體_點_速度。32. 流體是氣體和液體的

16、統稱,其中_氣體_是可壓縮流體,_液體_是不可壓縮流體。33. 表壓、絕壓、大氣壓之間的關系是_表壓=絕壓-大氣壓_34. 據流體靜力學基本方程式知,當液面上方壓強變化時,液體內部各點壓強_同步_變化。35. 等壓面的要點有四個,即_同種流體_、_靜止_、_連續_、_同一水平面_。36. 測量壓強或壓強差時,可用U管壓差計、斜管壓差計和微差壓差計。若被測量的壓強差很小時,可用以上三種壓差計中的_斜管壓差計_和_微差壓差計_。37. 粘度是衡量_流體粘性_大小的物理量。38. 孔板流量計是基于_流體流動的守恒_原理的流量測量儀表。39. 恒壓差、變截面的流量計有_轉子流量計_。40. 恒截面、變

17、壓差的流量計有_孔板流量計_。41. 并聯管路的特點為_和_。42. 分支管路的特點為_和_。43. 串聯管路的特點為_各管段質量流量相等_和_總能量損失等于各管段能量損失之和_。44. 同一容器中有A,B,C三點,B點的壓強為1atm,且PA>PB>PC,若B點的壓強增加0.6atm,則PA增加_0.6*101325_Pa,PA-PC增加_0_mmHg。45. 實驗證明,流體在管路中流動時,同一截面上各點的流速是不同的,管心處流速_最大_,越靠近管壁,流速_越小_,在管壁處等于_0_。46. 某液體在一段水平圓形直管內流動,已知Re值為1800,若平均流速為0.5m/s,則管中心

18、點處速度為_1_m/s,流體在管內流動類型屬_層流_流動。47. 如圖1所示,液體在等徑傾斜管中穩定流動,則閥的局部阻力系數與壓差計讀數的關系式為_。48. 某轉子流量計,其轉子材料為不銹鋼,測量密度為1.2kg/m3的空氣時,最大流量為400m3/h,現用來測量密度為0.8kg/m3的氨氣,其最大流量為_487_ kg/m3。49. 流體在圓形直管中作滯流流動時,其速度分布是_拋物線_型曲線,其管中心最大流速為平均流速的_0.5_倍,摩擦系數與Re的關系為_64/Re_。50. U形管差壓計用水作指示液,測量氣體管道中的壓降,若指示液讀數R=20mm,則所表示壓降為_196.2_Pa,為使讀

19、數增大,而p值不變,應更換一種密度比水_小_的指示液。51. 用測速管測定的是_點_流速,孔板流量計測定的是_孔口_流速;測流體流量時,隨著流體流量增加,孔板流量計兩側壓差值將_增大_;若改用轉子流量計測量,當測量增大時,轉子兩端差值將_不變_。52. 氣體的密度與壓強成 正比 。53. 靜止流體內部兩點間壓強差的大小,只與兩點間垂直距離和 流體密度 有關。54. 轉子流量計的壓強差隨流量的增加而 不變 。55. 在連續靜止的同一種流體中,同一水平面上各點的壓強 相等 。56. 孔板流量計前后產生的壓強差隨著流量的增加而 增加 。57. 流體是由無數質點所組成的 連續 介質。58. 流體流動與

20、固體運動的區別在于其 作為一個整體 運動的同時,內部還有 相對 運動。59. 一真空表的讀數為20kpa,已知所測物系的實際壓強為80kpa,則此時的大氣壓強為 100 kpa。60. 根據流體靜力學基本方程式,在一 靜止 的、 連續 的同種流體內部,等高面即為 等壓面 。61. 實際流體在管道內流動時產生阻力的主要原因是_內摩擦力_。62. 畢托管測量管道中流體的_點速度_,而孔板流量計則用于測量管道中流體的_孔口流速_。63. 某設備上安裝的真空表的讀數為30kpa,已知當地的大氣壓強為100kpa,則所測物系的實際壓強為 70kpa。64. 流體在一段圓形水平直管中流動,測得平均流速0.

21、5m/s,壓強降為10Pa,Re為1000,問管中心處點速度為_1_m/s,若平均流速增加為1m/s,則壓強降為_20_Pa。65. 運動粘度=3×10-5 m2/s的某流體在100×4mm的圓管內流動,其雷諾準數Re=1800,此流型為_層流,平均流速u=_0.59_m/s,管中心最大流速umax=_1.18_ m/s。66. 邊長為0.4m的正方型通風管道,其水力半徑rH=_m,當量直徑de=_0.4_m。67. 流體在圓形直管中作滯流流動時,其速度分布是_拋物線_型曲線,其管中心最大流速為平均流速的_2_倍,摩擦系數與Re的關系為_64/Re_。68. 套管由57&#

22、215;2.5mm和25×2.5mm的鋼管組成,則環隙的流通截面積等于_0.0018_,潤濕周邊長等于_0.226_,當量直徑等于_32mm_。69. 孔板流量計屬于變_壓差_流量計,而轉子流量計則是變_截面_流量計。70. 流體在圓形直管中作滯流流動時,摩擦系數與Re的關系為_64/Re_。三、計算題1. 有一管路系統如圖所示。水在管內向高位槽流動,當E閥開度為1/2時, A、B兩處的壓強表讀數分別為 5.9×104Pa及 4.9×104Pa。 此時流體的流量為 36m3/h?,F將 E閥開大, B點壓強表讀數升至 6.87×104Pa, 水的密度為 1

23、000kg/m3 。假設在兩種情況下,流體都進入了阻力平方區。求:E閥開大后,管內水的流量; A處壓強表讀數Pa。2. 如圖1所示:反應器和儲槽均通大氣,用虹吸管從高位槽向反應器加料。要求料液流速為 u= 1 m/s,料液在管內阻力損失為hf=20J/kg(不計出口損失)。求:高位槽液面比管出口高出多少?(h=2.09m) 圖1圖23. 如圖2,儲槽液面恒定。將30的C2H5OH(密度為800kg/m3)用57×3.5mm的無縫鋼管吸入高位槽中。要求VS=0.004m3/s,且hf=0。求真空泵需將高位槽的壓力降到多少?(p=5300N/m2)4. 用泵將密度為1100kg/m3、粘

24、度為1.0×10-3Pa.s的某水溶液從開口貯槽送至開口高位槽內,兩槽內液面維持恒定,液面相差18m,管路為70×2.5mm,長35m。管路上全部局部阻力的當量長度為60m,摩擦系數為0.03,泵提供的外功為300J/kg。求:流體的體積流量;泵效率為75時,泵的軸功率。1BAC122圖1-15. 在圖1-1所示管路中,管長50m,管內徑為50mm,管路中有一個標準彎頭B,其局部阻力系數為0.75,一個半開的閘閥C,其局部阻力系數為4.5。已知20水的粘度為100.42×10-5Pa.s,水的密度為998.2kg/m3,管內水的流量為3.5325m3/h,摩擦系數

25、計算公式為=0.3164/Re0.25,求流體在管路中的阻力損失為多少J/kg? 6. 某鋼質轉子(密度為7900kg/m3)流量計,因流量過大,不適合現場要求。若以同樣形狀的鋁合金轉子(密度為2700 kg/m3) 代替鋼轉子,此時測得水的流量讀數為8×10-4m3/s,試求水的實際流量。7. 如圖,密度為,粘度為的水以的流量從高位槽中流下,管道尺寸為,全長為150m(含局部阻力當量長度)高位槽出口與管道出口間的高度差為50m。在管路中離高位槽20m處有一壓力表,其讀數為(表壓),求離管道出口20m處流體的靜壓強(表壓)(已知管道的前后20m均為水平管,當時,)8. 用軸功率為0.

26、55kW的離心泵,將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為90 kPa的密閉高位槽中。已知液體的流量為4 m3/h,密度為1200 kg/m3、粘度為Pa·s ;輸送管路的內徑為32 mm,管路總長度為50 m(包括管件、閥門等當量長度);兩槽液位維持恒定的高度差15 m。試計算該離心泵的效率。9. 有一幢102層的高樓,每層高度為4m。若在高樓范圍內氣溫維持20不變。設大氣靜止,氣體壓強為變量。地平面處大氣壓強為760mmHg。試計算樓頂的大氣壓強,以mmHg為單位。(723.82mmHg)10. 若外界大氣壓為1atm,試按理想氣體定律計算0.20at(表壓)、20干空氣的密度。空氣分子量

27、按29計。(1.439Kg/m3)習題1211. 采用微差U形壓差計測壓差。如圖。已知U形管內直徑d為6mm,兩擴大室半徑均為80mm,壓差計中用水和礦物油作指示液,密度分別為1000及860kg/m3。當管路內氣體壓強p與外界大氣壓p0相等時,兩擴大室油面齊平,U形管兩只管內油、水交界面亦齊平?,F讀得讀數R=350mm,試計算:(1)氣體壓強p(表)。(2)若不計擴大室油面高度差,算得的氣體壓強p是多少?(3)若壓差計內只有水而不倒入礦物油,如一般U形壓差計,在該氣體壓強p值下讀數R0為多少?(104.76KPa; 101.806KPa; 49mm) 習題1312. 一直立煤氣管,如圖。在底

28、部U形壓差計h1=120mm,在H=25m高處的U形壓差計h2=124.8mm。U形管指示液為水。管外空氣密度為1.28kg/m3。設管內煤氣及管外空氣皆靜止,求管內煤氣的密度。(1.013Kg/m3)13. 如圖示,水以70m3/h的流量流過傾斜的異徑管通。已知小管內徑dA=100mm,大管內徑dB=150mm,B、A截面中心點高度差h=0.3m,U形壓差計的指示液為汞。若不計AB段的流體流動阻力,試問:U形壓差計哪一支管內的指示液液面較高?R為多少?(R=3.92mm) 14. 水以6.4×10-4m3/s的流量流經由小至大的管段內。如圖。小管內徑d1=20mm,大管內徑d2=4

29、6mm。欲測1、2兩截面處水的壓差,為取得較大的讀數R,采用倒U形壓差計。已知壓差計內水面上空是=2.5kg/m3的空氣,讀數R=100mm。求水由1至2截面的流動阻力hf。(2.98J/Kg)15. 以水平圓直管輸送某油品。管內徑為d1,管兩段壓差為 。因管道腐蝕,擬更換管道。對新裝管道要求如下:管長不變,管段壓降為原來壓降的0.75,而流量加倍。設前后情況流體皆為層流。問:新管道內徑d2與原來管內徑d1之比為多少?(1.28)16. 某流體在圓形直管內作層流流動,若管長及流體不變,而管徑減至原來的一半,試問因流動阻力而產生的能量損失為原來的多少?(16倍)17. 在某輸水管路中輸送20的水

30、,試求:(1)管長為5m,管徑為,輸水量為0.06l/s時的能量損失;(2)若其它條件不變,管徑為時能量損失由為多少?( ; )18. 用泵自儲池向高位槽輸送礦物油,流量為35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m。管徑為108×4mm,油的粘度為2840cP,密度為952kg/m3,泵的效率為50%,泵的軸功率為85kW。求包括局部阻力當量管長的總管長。(336.7m)19. 粘度8×10-3Pa. S,密度為850kg/m3 的液體在內徑為14mm 的鋼管內流動,溶液的流速為1m/s ,試計算(1)雷諾準數Re ,并指明屬于何種流型 ;(2)該管為水平管,

31、若上游某點的壓力為1.47×105Pa ,問流體自該點開始流經多長的管子其壓力下降為1.27×105Pa 。(Re =1488, 屬于層流 L =15m )20. 用離心泵將水由水槽送至水洗塔內。水槽敞口。塔內表壓為0.85at。水槽水面至塔內水出口處垂直高度差22m。已知水流量為42.5m3/h,泵對水作的有效功為321.5J/kg,管路總長110m(包括局部阻力當量管長),管子內徑100mm。試計算摩擦系數值。(0.0785)21. 有一除塵洗滌塔,塔底壓力表讀數為4.9×104Pa ,塔頂水銀壓差計讀數R =300mm 。壓力表與水銀壓差計間垂直距離為8m

32、,塔內操作溫度為303K ,氣體在標準狀態下的密度為0.76kg/m3 ,試求氣體在塔內流動過程的流動損失。(hf =9.469×103 J/kg)22. 將一敞口貯槽中的溶液用泵輸送到另一敞口高位槽中,兩槽之間的垂直距離為18m,輸送管路的規格為108×4mm, 溶液在管內的平均流速為1.3m/s,管路摩擦系數取=0.02, 管路總長為140m(包括全部局部阻力的當量長度), 試求: (1).溶液在管內的流型。(2).泵的軸功率(=60%)(計算時, 取溶液密度為1500kg/m3, 粘度為1.5cP)( 湍流; 5.108kw)23. 15在一內徑為320mm的管道中,

33、用畢托管測定平均分子量為64 的某氣體的流速。管內氣體的壓力為101.33kPa,溫度為40,粘度為0.022 cp。已知在管道同一截面上畢托管所連接的U形壓差計最大度數為30mmH2O。試問此時管道內氣體的平均流速為多少?(13.1m/s)24. 一臺離心泵在轉速為1450r/min時,送液能力為22m3/h,揚程為25m H2O?,F轉速調至1300r/min,試求此時的流量和壓頭。(19.7m3/h ; 20m)25. 以堿液吸收混合器中的CO2的流程如附圖所示。已知:塔頂壓強為0.45at(表壓),堿液槽液面與塔內堿液出口處垂直高度差為10.5m,堿液流量為10m3/h,輸液管規格是57

34、×3.5mm,管長共45m(包括局部阻力的當量管長),堿液密度,粘度,管壁粗糙度。試求:輸送每千克質量堿液所需軸功,J/kg。輸送堿液所需有效功率,W。(160.52J/kg 535.07w)26. 水在圖示管中流動,截面1處流速為0.6 m/s,管內徑為200 mm,測壓管中水的高度為1.2 m,截面2處管內徑為100 mm,設水由截面1流到截面2間的能量損失為2.5 J/kg,水的密度1000 kg/m3。求:兩截面處產生的水柱高度差 h 。27. 用離心泵將密度為1000kg/m3, 流量30 m3/h的水溶液由敞口貯槽送至表壓強為100kPa的高位槽中。泵入口位于貯槽液面上方

35、1m,兩槽液面恒定,兩液面間垂直距離20m。輸送管路為76×3mm鋼管,吸入管路長6m,排出管路長40m,貯槽液面與泵入口間、兩液面間所有管件的當量長度分別為20m和50m,管路摩擦系數為0.03,當地大氣壓為100kPa。計算(1)泵的軸功率(泵的效率75%);(2)泵入口處的真空度。28. 用離心泵將密度為998kg/m3, 流量36 m3/h的水由敞口貯槽送至表壓強為110kPa的高位槽中。兩槽內液面維持恒定,兩液面垂直距離20m。輸送管路為76×3mm鋼管,管路總長150m(包括所有管件在內的當量長度),管路摩擦系數為0.022,當地大氣壓為98.1kPa,輸送溫度

36、下水的飽和蒸汽壓pV =2.3kPa,泵的必需氣蝕余量(NPSH)r=3m,泵吸入管路的壓頭損失為2.5m水柱。計算(1)泵的有效功率;(2)泵的安裝高度。29. 用泵將密度為850kg/m3,粘度為0.12pa·s的重油從常壓貯油罐送至敞口高位槽中。貯油罐內液面與高位槽中液面間的距離為20m。輸送管路為108×4mm的鋼管,總長為1000m(包括直管長度及所有局部阻力的當量長度),摩擦系數取0.029。若流動中的雷諾準數Re為3000,試求:(1) 油在管內的流速是多少 m/s?(2) 輸油量是多少 m3/h?(3) 輸送管路的能量損失是多少 J/kg ?(4) 所需泵的

37、有效功率?(5) 若泵的效率為0.55,計算泵的軸功率。30. 用離心泵將一常壓貯罐中的液體以19000kg/h的流量送入反應器。輸送管路的規格為45×2.5mm,反應器上壓強表的顯示值為210kPa,貯罐內的液面到輸送管出口的垂直距離為9m。管路上裝有3個當量長度1.5m的閥門,和一個阻力系數為=2.1的流量計,管路總長度為36m(包括所有進出口阻力)。已知輸送液體的密度為1200kg/m3,粘度為0.12Pas,管路液體呈層流流動,當地大氣壓強為100 kPa。試求:(1)管路中流體的流速u?(3分)(2)管路中流體的雷諾準數Re?(2分)(3)管路的摩擦系數?(2分)(4)管路

38、的總阻力損失hf?(8分)(5)泵的總效率為60%時,所需軸功率N?(10分)31. 從敞口容器A用泵B將密度為890 kg/m3的液體送入塔C。塔內的表壓強如附圖所示。液體輸送量為15 kg/s,流體流經管路的能量損失(包括進、出口及全部損失)為122 J/kg,已知泵的效率為80%,求泵的有效功率Ne及軸功率N。32. 用泵將密度為950kg/m3的液體從常壓貯罐送至敞口高位槽中。貯罐內液面與高位槽中液面間的距離為30m。輸送管路為58×4mm的鋼管,總長為1000m(包括直管長度及所有局部阻力的當量長度)。要求送液量為12000kg/h,管路摩擦系數取0.026。試求:(1)

39、輸油量是多少 m3/h?(2) 油在管內的流速是多少 m/s?(3) 輸送管路的能量損失是多少 J/kg ?(4) 所需泵的有效功率?(5) 若泵的效率為0.55,計算泵的軸功率。33. 用離心泵將一常壓貯槽中的液體送入反應器,輸送管路的規格為45×2.5mm(假設泵的吸入管路與排出管路等徑)。在泵的入口處有一U管壓強計,以汞為指示劑,讀數為130mm (汞的密度為13600kg/m3)。貯槽內液面到泵入口處的垂直距離為0.5m,輸送管路在反應器處的出口到泵入口處的垂直距離為10m,忽略吸入管路以及泵進出口間的阻力損失。反應器上壓強表的顯示值為210kPa,管路上裝有3個當量長度1.

40、5m的閥門,和一個阻力系數為=2.1的流量計。管路長度為36m(包括所有其他管件及進出口阻力的當量長度)。已知輸送液體的密度為1200kg/m3,粘度為0.12Pas,管路液體呈層流流動,當地大氣壓強為100 kPa。試求:(1) 泵的輸送能力?(2) 總效率為60%時泵的軸功率?2. 用離心泵以40m³/h 的流量將貯水池中65的熱水輸送到涼水塔頂,并經噴頭噴出而落入涼水池中,以達到冷卻的目的,已知水進入噴頭之前需要維持49kPa 的表壓強,噴頭入口較貯水池水面高6m,吸入管路和排出管路中壓頭損失分別為1m 和3m,管路中的動壓頭可以忽略不計。試選用合適的離心泵并確定泵的安裝高度。

41、當地大氣壓按101.33kPa 計。65時水的密度= 980.5 kg/m 3解:輸送的是清水選用B 型泵在水池面和噴頭處間列伯努利方程Z + u12/2g + p1/g + = u12/2g + p2/g + f 取u1 = u2 = 0 則 = (P2- P1)/g + f + Z= 49×103/980.5×9.8 + 6 + (1+4)= 15.1 m Q = 40 m 3/h由圖2-27 得可以選用3B19A 2900 465時清水的飽和蒸汽壓PV = 2.544×104Pa當地大氣壓a = P/g = 101.33×103 /998.2

42、15;9.81 = 10.35 m查附表二十三3B19A 的泵的流量: 29.5 48.6 m 3/h為保證離心泵能正常運轉,選用最大輸出量所對應的S'即S' = 4.5m輸送65水的真空度S = S' +(a-10)-( PV/9.81×103 0.24)1000/=2.5m允許吸上高度Hg = S - u12/2g -f,0-1= 2.5 1 = 1.5m即安裝高度應低于1.5m第二章 流體輸送機械一、選擇題1. 離心泵在一定轉速下輸送清水時,泵的軸功率N與流量Q的關系為( B )。A Q為零時N最大B Q為零時N最小C在額定流量Qs時N最小D N與Q無關

43、2. 離心泵銘牌上標明的是泵在( C )時的主要性能參數。A.流量最大 B.壓頭最大C.效率最高 D.軸功率最小以下物理量不屬于離心泵的性能參數( D )A.揚程 B.效率 C.軸功率 D.理論功率(有效功率)3. 離心泵銘牌上標明的揚程是指( D ) A. 功率最大時的揚程 B. 最大流量時的揚程 C. 泵的最大揚程 D. 效率最高時的揚程4. 離心泵的揚程,是指單位重量流體經過泵后,以下能量的增加值 ( C ) A. 包括內能在內的總能量 B. 機械能 C. 壓能 D. 位能(即實際的升揚高度)5. 往復泵在操作中( D ) 。A.不開旁路閥時,流量與出口閥的開度無關 B.允許的安裝高度與

44、流量無關 C.流量與轉速無關 D.開啟旁路閥后,輸入的液體流量與出口閥的開度無關6. 一臺試驗用離心泵,開動不久,泵入口處的真空度逐漸降低為零,泵出口處的壓力表也逐漸降低為零,此時離心泵完全打不出水。發生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 壓出管路堵塞 D. 吸入管路漏氣7. 離心泵吸入管路底閥的作用是( B )。A.阻攔液體中的固體顆粒 B.防止啟動前充入的液體從泵內漏出C.避免出現氣蝕現象 D.維持最低的允許吸上高度8. 輸送清潔液體時,離心泵的葉輪應選用( B )以提高效率。A.開式 B.閉式 C.半閉式 D.以上三種均可9. 輸送含固體顆粒的液體時,離心泵

45、的葉輪應選用( C )以提高效率。A.開式 B.閉式 C.半閉式 D.以上三種均可10. 輸送泥漿時,離心泵的葉輪應選用( A )以提高效率。A.開式 B.閉式 C.半閉式 D.以上三種均可11. 隨流量的增加,離心泵的壓頭( C ),軸功率( A ),效率( D )。A. 增大; B. 不變; C. 減小; D. 不確定。12. 通常離心泵的高效區在最高效率的( C )左右。A.90% B.91% C.92% D.93%13. 當離心泵的轉速增加時,其壓頭、流量、軸功率將( A )。A. 增大; B. 不變; C. 減??; D. 不確定。14. 當離心泵的葉輪直徑增加而其它尺寸不變時,其壓頭

46、、流量、軸功率將( A )。A. 增大; B. 不變; C. 減?。?D. 不確定。15. 離心泵氣蝕現象產生的原因是( A )A.泵入口處壓強低于同溫度下液體飽和蒸汽壓 B.泵內有液體C.輸送的液體粘度過大 D.混和液中溶質含量過高16. 據管路特性曲線知,隨管路流量Qe的增加,管路的壓頭He將( A )。A. 增大; B. 不變; C. 減??; D. 不確定。17. 為了安全起見,離心泵的實際安裝高度應比理論安裝高度( B )。A.高 B.低 C.相等 C.不確定18. 離心泵的效率和流量Q的關系為( B )。A. Q增大,增大; B. Q增大,先增大后減小;C. Q增大,減??; D. Q

47、增大,先減小后增大。19. 齒輪泵的流量調節采用( C )。A.出口閥 B.進口閥 C.回流裝置 D.以上三種均可20. 離心泵最常用的調節流量的方法是( D )。A.設置回流支路,改變循環量大小 B.改變吸入管路中閥門的開啟度C.改變離心泵的轉速 D.改變壓出管路中閥門的開啟度21. 離心泵啟動時,應把出口閥關閉,以降低起動功率,保護電機,不致超負荷工作,這是因為( A )。A.Qe=0,Ne0 B. Qe>0,Ne>0 C. Qe<0,Ne<0 22. 離心泵的調節閥開大時,則( B )。A.吸入管路的阻力損失不變 B.泵出口的壓力減小C.泵吸入口處真空度減小 D.

48、泵工作點的揚程升高23. 某同學進行離心泵特性曲線測定實驗,啟動泵后,出水管不出水,泵進口處真空表指示真空度很高,他對故障原因作出了正確判斷,排除了故障,你認為以下可能的原因中,哪一個是真正的原因( C )。A.水溫太高 B.真空度壞了 C.吸入管路堵塞 D.排出管路堵塞24. 離心泵漏入大量空氣后將發生( B )。A.汽化現象 B.氣縛現象 C.氣蝕現象 D.氣浮現象25. 將含晶體10%的懸浮液送往料槽宜選用( A )。A.離心泵 B.往復泵 C.齒輪泵 D.噴射泵26. 某泵在運行1年后發現存在氣縛現象,應( C )。A.停泵,向泵內灌液 B.降低泵的安裝高度C.檢驗進口管路有否泄漏現象 D.檢查出口管路阻力是否過大27. 用離心泵將水池的水抽吸到水塔中,若離心泵在正常操作范圍內工作,開大出口閥門將導致( B )。A.送水量增加,整個管路壓頭損失減小 B.送水量增加,整個管路壓頭損失增大C.送水量增加,泵的軸功率不變 D.送水量增加,泵的軸功率下降28. 離心泵的閥開大時,則( B

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