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◎第一章流體流動

◎第二章流體輸送設備

◎第三章非均相分離

◎第四章傳熱

?第五章蒸儲

?第六章吸收

?第七章萃取

第一章流體流動

一、單選題

1.單位體積流體所具有的（）稱為流體的密度。A

A質量：B粘度；C位能；D動能。

2.單位體積流體所具有的質曼稱為流體的（）。A

A密度；B粘度；C位能；D動能。

3.流體是由無數分子集團所處成的連續（）。B

A空白；B連續；C輜射：D漂流。

4.氣體是（）的流體。B

A可移動；B可壓縮；C可流動：D可測量。

5.氣體是可壓縮的（）。C

A材料B物質；C流體；D部分.

在靜止的流體內，單位面積上所受的壓力稱為流體的（）。C

A絕對任強；B表壓強；C靜壓強；D真空度。

7.以絕對零壓作起點計算的壓強，稱為（）°A

A絕對壓強；B表壓強；C靜壓強；D真空度。

8.以（）作起點計算的壓強，稱為絕對壓強。D

A大氣壓：B表壓強；C相對零壓：D絕對零壓。

9.當被測流體的（）大亍外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。D

A真空度；B表壓強；C相對壓強；D絕對原強。

10.當被測流體的絕對壓強（）外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為壓強表。A

A大于；B小于：C等于；D近似于。

11.當被測流體的絕對壓強大于外界大氣壓強時，所用的測壓儀表稱為（）。A

A壓強表；B真空表：C高度表：D速度表。

12.（）上的讀數表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數值，稱為表壓強。A

A壓強表；B真空表；C高度表；D速度表。

13.壓強表上的讀數表示被測流體的（）比大氣壓強高出的數位，稱為表壓強。D

A大氣壓；B表壓強：C相對壓強：D絕對壓強。

14.壓強表上的讀數表示被測流體的絕對壓強比（）高出的數值，稱為表壓強。A

A大氣壓強：B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強。

15.壓強表上的讀數表示被測流體的絕對壓強比大氣壓弼高出的數值，稱為（B

A真空度；B表壓強：C相對壓強；D附加壓強。

16.被測流體的（）小于外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為真空表。D

A大氣壓；B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強。

17.被測流體的絕對壓強（）外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為真空表。B

A大于：B小于；C等于：D近似于。

18.被測流體的絕對壓強小于外界（）時，所用測壓儀表稱為真空表。A

A大氣壓強：B表壓強；C相對壓強；D真空度。

19.被測流體的絕對壓強小丁外界大氣壓強時，所用測壓儀表稱為（〉°B

A壓強表；B真空表：C高度表：D速度表。

20.（）上的讀數表示被測流體的絕對壓強低于大氣壓強的讀數。B

A壓強表；B真空表：C高度表：D速度表。

22.真空表上的讀數表示被測流體的絕對壓強低于（）的讀數。D

A大氣壓強；B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強。

23.真空表上的讀數表示被測流體的絕對壓強（）大氣壓強的讀數。A

A低于；B等于；C高于；D近似于。

24.真空表上的讀數表示被測流體的絕對壓強低于（）的讀數。A

A大氣壓強：B表壓強；C相對壓強；D真空度。

25.（）等于大氣壓強與表壓強之和。A

A大氣壓強：B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強.

26.絕對壓強（）大氣壓強與表壓強之和。C

A大于：B小于；C等于；D近似于。

27.絕對壓強等于（）與表壓強之和。A

A大氣壓強；B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強。

28.絕對壓強等于大氣壓強與（）之和。B

A大氣壓強；B表壓強；C相對壓強；D絕對壓強。

29.絕對壓強等于大氣壓強與表壓強（）。C

A之積：B之商；C之和：D之差。

30.表壓強（）絕對壓強減去大氣壓強。C

A大于；B小于；C等于；D近似于。

31.表壓強等于絕對壓強（）大氣壓強。D

A乘以；B除以；C加上：D減去。

32.（）等于絕對壓強減去大氣壓強。A

A表壓強：B真空度：C相對壓強；D流體壓強。

33.表壓強等于（）減去大氣壓強。A

A絕對壓強：B真空度；C相對壓強；D流體壓強。

34.表壓強等于絕對壓強減去（）。D

A大氣壓強：B真空度；C相對壓強：D流體壓強。

35.真空度等于大氣壓強（）絕對壓強.D

A乘以：B除以；C加上；D減去。

36.（）等于大氣壓強減去絕對壓強。A

A真空度；B表壓強；C湍流度；D粗糙度。

37.（）內流過管道任意做面的流體量稱為流量。B

A無限時間：B單位時間；C長時間；D短時間。

38.單位時間內流過管道任意截面的流體量稱為（）°C

A流速：B流線；C流量：D流函數。

39.<）內流體在流動方向上所流過的班離稱為流速。B

A無限時間：B單位時間：C長時間；D短時間。

40.單位時間內流體在流動方向上所流過的（）稱為流速。C

A寬度：B高度；C距離:D直線。

41.單位時間內流體在流動方向上所流過的距離稱為（>。A

A流速；B流線；C流量；D流函數。

42.柏努利方程式中的（）項表示單位質量流體所具有的位能。A

p

Agz：B:C；DwCo

2P

43.柏努利方程式中的gz項表示單位質量流體所具有的（B

A位能：B動能；C靜壓能：I）有效功。

44.柏努利方程式中的（）項表示單位質量流體所具有的動能。B

Agz；B---；C-：Dw?o

2P

45.柏努利方程式中的項表示單位質量流體所具有的（）?B

A位能：B動能；C靜壓能：D有效功。

46.柏努利方程式中的（）項表示單位質量流體所具有的靜壓能。C

Agz；B---；C—；D幅。

2P

47.柏努利方程式中的項表示單位質量流體所具有的（）。C

A位能：B動能：C靜壓能；D有效功。

48.柏努利方程式中的（）項表示單位質量流體通過泵（或云他輸送設備）所獲得的能量，稱為有效

功。D

U2p

Agz；B;C—：Dwc<>

2P

49.柏努利方程式中的we項表示單位質量流體通過泵（或其他輸送設備）所獲得的能量，稱為（）.

D

A位能：B動能；C靜壓能：D有效功。

50.柏努利方程式中的（）項表示單位質量流體因克服流動阻力而損失的能量。D

2

Agz：B―；C￡；DEhfo

2p

51.柏努利方程式中的項表示單位質量流體因克服流動阻力而（）的能量。D

A增加；B擴大；C需求；D損失。

52.流體在直管中流動，當()W2000時，流體的流動類型屬于層流。A

ARe：BPr；CNu；DGr。

53.流體在直管中流動，當Re()2000時，流體的流動類型屬于層流。A

AW；BN：C=：DWo

54.流體在直管中流動，當RcW()時，流體的流動類型屬于層流。B

A1000；B2000；C3000；D4000。

55.流體在直管中流動，當RcW2000時，流體的流動類型屬「。A

A層流：B湍流：C過渡流：D漩渦流。

56.流體在直管中流動，當()N4000時，流體的流動類型屬于湍流。A

ARe；BPr；CNu；DGr<)

57.流體在直管中流動，當Rc()4000時，流體的流動類型屬于湍流。B

AV；BACW；D

58.流體在直管中流動，當Re》()時，流體的流動類型屬于湍流。D

A1000；B2000；C3000；D4000。

59.流體在直管中流動，當Re>4000時，流體的流動類型屬于()。B

A層流：B湍流：C過渡流：D漩渦流。

60.流體在直管中流動，當2000<()V4000時，流體的流動類型屬于不穩定的過渡區。A

ARe；BPr；CNu；DGr.

61.流體在直管中流動，當2000VReV4000時，流體的流動類型屬于不穩定的（

A層流區：B湍流區；C過渡區；D渦流區。

62.流體在管內作（）流動時，其質點沿管軸作有規則的平行運動。A

A層流；B湍流；C過渡流：D漩渦流。

63.流體在管內作層流流動時，其質點沿管軸作有規則的（）運動。B

A垂直：B平行：C圓周；D繞行。

64.流體在管內作（）流動時，其質點作不規則的雜亂運動,B

A層流；B湍流：C過渡流：D澈渦流。

65.流體在管內作湍流流動時，其質點作不規則的（）運動,D

A垂直；B平行；C圓周；D雜亂。

66.流體在圓管內（）流動時，平均速度是最大速度的一半,A

A層流：B湍流：C過渡流：D漩渦流。

67.流體在圓管內層流流動時，（）是最大速度的一半。A

A平均速度：B最大速度；C中間速度：D瞬時速度。

68.流體在圓管內層流流動時，平均速度是（）的一半。B

A平均速度：B最大速度：C中間速度：D瞬時速度。

69.流體在圓管內層流流動時，平均速度是最大速度的（）,B

A四分之一：B一半；C二倍；D四倍。

70.流體在圓管內（）流動時，最大速度是平均速度的二倍.

A層流；B湍流；C過渡流；D漩渦流。

71.流體在圓管內層流流動時，（）是平均速度的二倍。B

A平均速度；B最大速度；C中間速度：D瞬時速度。

72.流體在圓管內層流流動時，最大速度是（）的二倍。A

A平均速度：B最大速度；C中間速度；D瞬時速度。

73.流體在圓管內層流流動時，最大速度是平均速度的（）,C

A四分之一：B一半：C二倍；D四倍。

74.對?。ǎ?當量直徑等了四倍的流通截面積除以潤濕周邊。B

A圓形管；B非圓形管：C矩形管：D直管。

75.對于非圓形管，（）等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。C

A摩擦直徑：B彎曲直徑；C當量直徑：D公稱直徑。

76.對于非圓形管，當量直徑（）四倍的流通截面積除以潤濕周邊。C

A大于：B小于；C等于：D近似于。

77.對于非圓形管，當量直徑等于（）的流通截面枳除以潤濕周邊。D

A四分之一：B一半；C二倍；D四倍。

78.對于非圓形管，當量直徑等于四倍的（）除以潤濕周邊,A

A流通截面枳：B表面枳；C流動體枳；D流通體枳。

79.對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截面枳（）潤濕周邊。B

A乘以：B除以；C加上；D減去.

80.對于非圓形管，當量直徑等于四倍的流通截面積除以()C

A流經周邊：B直管周邊：C潤濕周邊；D橫截周邊。

81.層流與湍流的本質區別是()°

A湍流流速>層流流速：B流道截面大的為湍流，截面小的為層流；

C層流的雷諾數〈湍流的雷諾數：D層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。

二、簡答題

1.如何判斷流體的流動類型？

ReW2()(X)的流動稱為層流流動,Re>4(XX)的流動稱為湍流流動。

2.層流與湍流是如何定義的？

ReW2()(X)的流動稱為層流流動.Re>40(X)的流動稱為湍流流動。

3.簡述層流與湍流的區別。

流體在管內作層流流動時，其質點沿管軸作有規則的平行運動，各質點互不碰撞,互不混合。流體在管

內作湍流流動時,其質點作不規則的雜亂運動,并相互碰撞，產生大大小小的漩渦。

4.什么是“當量直徑”？

對非圓形截面的通道、可以找到一個與圓形管直徑相當的“直役”來代替，此直徑即稱為“當量直徑二

5.當量直徑是如何計算的？

當量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤海周邊。

6.某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩定流過，各管絕對粗糙度、管

徑均相同，上游截面1-1'的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面

2-2?的流速是否相等？

答：三種情況中，下游截面2-2'的流速相等。

7.某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩定流過，各管絕對粗糙度、管

徑均相同，上游截面1-1'的原強、流速也相等C問：在二種情況中，下游截而

2-2'的壓強是否相等？如果不等，指出哪一種情況的數值最大，哪一種情況

的數值最小？其理由何在？

答：三種情況中，下游截面2?2'的壓強不相等，其中（a）的壓強最大，（c）的壓強最小。這是因為（c）

管上不僅有一個閥門消耗能量，且管子末端垂直上升一段.又使得靜壓強降低。

三、計算題

1.一套管換熱器的內管外徑為80mm,外管內徑為150mm,其環隙的當量直徑為多少?

解：de=4X=4X=150-80=70mm

2.某液體在一管路中穩定流過，若將管子直徑減小一半，而流量不變，則液體的流速為原流速的多少

倍？

解：V=uA,ulAi=u2A2,A=,當dl=2d2時

ul=u2有,即

得uz=4ut

3.一定量的液體在圓形直管內作滯流流動。若管長及液體物性不變，而管徑減至原有的一半，問因流

動阻力產生的能量損失為原來的多少倍？

解：流動阻力，設管徑改變后，則根據ulAI=u2A2

可得u2=4ul,滯流時，

4.某設備上真空表的讀數為13.3X103Pa,計算設備內的絕對壓強與表壓強。已知該地區大氣壓強

為98.7X103Pao

解：絕對壓強=大氣壓一真空度=98.7X103—13.3X103=85.4X103Pa

表壓強=一真空度=一13.3X10"Pa

5.甲乙兩地的平均大氣壓強分別為85.3X103Pa和101.33X103Pa,在甲地操作的真空精儲塔塔頂的真空

表讀數為80X103Pa.在乙地操作時，若要求塔內維持相同的絕對壓強，真空表讀數應為多少？

解：在甲地絕對壓強=大氣壓一真空度=85.3X103-80X103=5.3X103Pa

在乙地真空度=大氣壓一絕對壓強=101.33x103—5.3x10?=96.03x1(pPa

6.在蘭州操作的苯乙烯真空精播塔頂的真空表讀數為80X103Pa.在天津操作時，若要求塔內維

持相同的絕時壓強，真空表的讀數應為多少？蘭州地區的平均大氣壓強為85.3X103Pa,天津地區的平均

大氣壓強為101.33X103Pa。

解：在蘭州絕對壓強=大氣壓一真空度=85.3X103—80X103=5.3X103Pa

在天津真空度=大氣壓一絕對壓強=101.33x103—5.3口（）3=96.03乂10,Pa

7.某設備的進、出口壓強分別為1200mmH20（真空度）和1.6kgf/cm2（表壓）°若當地人氣壓為760

mmHg,求此設備進、出口的壓強差。（用SI制表示）

解：進口P1（絕壓）=P（大氣壓）-P（真空度）

出口P2（絕壓）=P（大氣壓）+P（表壓）

2

Pi（真空度）=1200mmH2O=0.12kgf/cm

P.（絕壓）-P2（絕壓）=-|P>（真空度）+P2（表壓）|

=-（0.12+1.6）=-1.72kgf/cnr

=-1.72x9.8lxI04=-1.687x1（TN/m2

8.在附圖所示的儲油罐中盛有密度為

960kg/m3的油品。油面高于罐底9.6m,油

面上方為常壓。在罐側壁的下部有一直徑為

760mm圓孔，其中心距罐底800mm,孔蓋用

14mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應

力取為39.23X106Pa,問：至少需要幾個螺

釘？

解：設通過孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強為

p.則P就是管內液體作用與孔蓋上的平均

壓強。由流體靜力學基本方程式知

P=P<+P8h

作用在孔蓋外側的是大氣壓強pa.故孔蓋內外兩側所受壓強差為

Ap=p-p「p.+pgh-p.=pgh

△p-960x9,81(96-08)-829x101N/m2

作用在孔蓋上的睜壓力為

P-Apx^--8.29xlO1xgxO76'-3.76xlO^N

每個螺釘能承受的力為

400xP.81xlO4x-xO.014J-604xlO1N

4

螺釘的個數=3.76X104/6.04X103=6.23個

即至少需要7個螺釘。

9.某流化床反應器上裝有兩個U管壓

差計，如本題附圖所示。測得R1=400mm,R2

二50nun,指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向

空間擴散，在右側的U管與大氣連通的玻璃管

內灌入一段水，其高度R3=50mmo求A.B兩

處的表壓強。

解：U管壓差計連接管中是氣體，其密度遠遠小于水銀及

水的密度，由氣柱高度所產生的壓強差可以忽略。設R2下端

為C點，R1下端為D點，因此可認為PA^PC,PB^PDO

PA之Pc=pH?ogRa+pnggR2

=1000x9.81x0.05+13600x9.81x0.05

=7161N/m2（表壓）

PB-PD=PA+pHggRi

=7161+13600x9.81x0.4

=6.05x104N/nr（表樂）

10.根據本題附圖所示的微差壓差計

的讀數，計算管路中氣體的表壓強P。壓差計

中以油和水為指示液，其密度分別為920

kg/m3及998kg/m3,U管中油、水交界面高

度差R=300mmo兩擴大室的內徑D均為60mm,

U管內徑d為6mm。

當管路內氣體壓強等于大氣壓強時.兩擴大室液面平齊。

解:當管路內的氣體壓強等「大氣壓強時，兩擴大室的液面平齊，則兩擴大室液面差

△h與微差壓差計讀數R的關系為

-DJAh--d:R

44

當壓差計讀數R=300mn）時，兩擴大室液面差為

則管路中氣體的表壓強為

p=（998-920）x9.81x0.3+920x9.81x0.003=257N/m2（表壓）

II.有一內徑為25mm的水管，如管中水的流速為1.0m/s,求：

（1）管中水的流動類型：

（2）管中水保持層流狀態的最大流速（水的密度p=M）00kg/nA粘度-icp）。

解：⑴Re=duP/P=0.025XIX1000/0.001=250004000

流動類型為湍流。

（2）層流時，ReW2000.流速最大時，Re=2000,即duP/u=2000

Au=2000p/dp=2000y0.001/（0.025x1000）=0.08m/s

12.密度為850kg/m3.粘度為8X10-3Pas的液體在內徑為kmm的鋼管內流動，液體的流速為1m/s。

計算：（I）雷諾準數，并指出屬于何種流型：（2）若要使該流動達到湍流，液體的流速至少應為多少？

解：⑴Re=duP/U=0.014XIX850/8X10-3=1487.5W2（X）0

流動類型為層流

（2）湍流時，Re24000.流速最小時、Re=4000.即duP/U=4000

/.u=4000|i/dp=4000x0.008/(0.014x850)=2.69m/s

13.用108X4nun的鋼管從水塔將水引至車間，管路長度150m（包括管件的當量長度）。若此管

路的全部能量損失為118J/kg,此管路輸水量為若干m”h?（管路摩擦系數可取為0.02,水的密度取

為1000kg/m3）

解：能員損失118J/kg

?118x2x0.1,

M=---------------=7867u=2.8m/s

0.02x150

流量V=uA=2.8x-x0.1：x3600-79.13m3/h

4

14.用①168X9mm的鋼管輸送原油。管線總長100km,油量為60000kg/h,油管最大抗壓能力為1.57

X107Pa。已知50C時油的密度為890kg/m3,粘度為181cp。假定輸汕管水平放置，其局部阻力忽略不計。

問：為完成上述輸油任務，中途需設幾個加壓站？

解：ul=u2,Zi=Z2,

u=V/A=(60000/890)/(36X)x0.785x0.152)=1.06m/s

Re=dup/p=0.15x1.06x893/(181x103)=782

層流\=64/Re=64/782=0.0818

△P=k(l/d)(u2/2)p=0.0818x(105/0.15)x(1.062/2)x890=2.72x107Pa

n=2.72xl07/(l.57xi07)=1.73

中途應設一個加壓站

15.用泵將水從水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m,管路

全部能量損失為20J/kg,流量為36m3/h,高位槽與水池均為敞口。若泵的效

率為60%,求泵的軸功率。（水的密度取為1000kg/m3）

解：設水池液面為1-1'截面，高位槽液面為2-2',以水池液面為基準水平而，在兩截面向列柏努利方程式。

/+"*包**..%+包+

2P2p

Z1=0,Z2=50m,ul%0,u2^0,Pl=P2=0（表壓），Shf=20J/kg

w.=9.81X50+20=510.5J/kg

水的質量流率w?=36X1000/3600=10kg/s

有效功率Nc=w-w,=510.5X10=5105W

軸功率N=5105/0.6=8508.3W

16.高位槽內的水面高于地面8m,水從①108X4mm的管道中流出。管路

出口高于地面2限在本題特定條件下，水流經系統的能量損失可按2hf=6.5u2

計算（不包括出口的能量損失），其中u為水在管內的流速，m/so計算：

1.截面處水的流速；

2.水的流量,m3/h。

解：（1）以高位槽液面為上游截面1J,管路出口內側為卜.游截面22,并以地面為基準水平面。在兩截面

間列柏努利方程式

旗1+??良?赧,+??紅+￡廿

2P2P

Z1=8m,Z2=2m,ul^O,Pl=P2=0（表壓）

Ehf=6.51=6.5U；

代入上式，得出=2.9m/$

由干輸水管的百件相同,口水的密度可視為常數,所以A-A'截而處水的流速為u,=2.9m/s.

（2）水的流量V,.=3600Au=3600Xn/4X0.12X2.9=82m'/h

17.水以2.5m/s的流速流經38X2.5nm的水平管，此管以錐形管與

另一38X3nmi的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側A.B處各插入一垂

直玻璃管以觀察兩截面的壓強。若水流經A.B兩截面間的能量損失為1.5J/kg,

求兩玻璃管的水面差（以mm記），并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對

位置。（水的密度取為1000kg/m3）

解：上游截面A-A',下游截面B-B',通過管子中心線作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式.

82A0+?+紅+水…

2p2p

式中ZA=ZB=0,uA=2.5m/s,ZhfA,B=1.5J/kg

根據連續性方程式，對于不可壓縮流體

有1檜）?"窗"123m/s

兩截面的壓強差為

2c*1]

-15xlOOO=868.55N/m2

即pB-pK=86355xO102=886nunHO

由于PB=^6+PA?*?i^>P'

18.用離心泵將水從儲槽送至水洗塔

的頂部，槽內水位維持恒定，各部分相對位

置如本題附圖所示。管路的直徑均為76X

2.5mmo在操作條件下，泵入口處真空表的

讀數為24.66X103Pa；水流經吸入管與排出

管（不包括噴頭）的能量損失可分別按與

計算。由于管徑不變，故式中u為吸入或

排出管的流速m/s。排水管與噴頭處的壓強為

98.07X103Pa（表壓）。求泵的有效功率。

（水的密度取為1000kg水3）

解：（1）水在管內的流速與流量

i殳儲槽水面為上游截面1T',真空表連接處為下游截面2-2',并以截面為基準水平面.在兩

截面間列柏努利方程。

2p2p

式中Z1=0,Z2=1.5m,pl=0（表壓），p2=-24.66X103Pa（表壓）

ul弋0,

將上列數值代入柏努利方程式，解得水在管內的流速u2

?-2m/s

水的流量W,=uAp=2X-X0,U711X1000-7.92kg/s

4

（2）泵的有效功率

設儲槽水面為上游截面1-1',排水管與噴頭連接處為下游截面2-2',仍以截面1-1'為基準水平面。

在兩截面間列柏努利方程。

%+且?包ygZ］巴?￡hf「￡hf,

2P2p

式中Z1=0,Z2=14m,ul20,u2=2m/s,pl=0（表壓）

p2=98.07X103Pa（表壓），

將上列數值代入柏努利方程式，解得

w=981xt4+l^ZL+l25x2?=28541J/kg

?1000

泵的有效功率Ne=We?V,=285.41X7.92=2260W

19.在本題附圖所示的實驗裝置中，于異經水平管段兩截面間連一倒置

U管壓差計，以測量兩截面之間的壓強差。當水的流量為10800kg/h時，U管

壓差計讀數R為100nirio粗、細管的直徑分別為①60X3.5mm與642X3nm0

計算：（1）1kg水流經兩截面間的能量損失；（2）與該能量損失相當的壓強降

為多少Pa?（水的密度取為1000kg/m3）

解：（1）1kg水流經兩截面間的能量損失

設導管在上游的連接處為截面1-1',下游的連接處為截面2-2’,并通過管軸作基準水平面。住兩

截面間列柏努利方程

紅?包.以+置.紅.￡出

2p2p

式中Z1=Z2=0,u=ws/Ap

_______10800

295m/s

3aoJxQ0365000

4

10800

136m/s

3600x-x0053,x1000

4

???J/kg

將以上各數值代入柏努利方程式，解得

295J-136’

Shf-0P81?--------441J/kg

(2)與該能量損失相當的位強降

2

Apf=pEhf=1000x4.41=4410N/m

20.在圖示裝置中，水管直徑為①57X3.5mm。當閥門全閉時，壓力表讀

數為0.3大氣壓，而在閥門開啟后，壓力表讀數降至0.2大氣壓。設管路入口至

壓力表處的壓頭損失為0.5mH2O,求水的流量為若干m3/h?

解：閥門全閉時，由P2=PgH.H=O.3X|.OI3XlO5/(1OOOX9.8I)=3.1m

即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。

閥門開啟時，以水槽液面為上游截面17',壓力表處為下游截面2-2',管路中心線為基準水平而。在

兩截面間列柏努利方程式

Zt+且+且=Z?+￡紅+1￡hf

2gPg2gpgg

Zl=H=3m,Z2=0.Pl=0.P2=0.2X1.013X105Pa,ul^O,2hf/g=0.5mH20

代入上式

3.1=0.2X1.013X107(1000X9.81)+U；/(2X9.81)+0.5

解得u2=3.24m/s

k=(況/4)d2uX3600=22.9m7h

21.如圖所示，密度為850kg/m3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內的

液面維持恒定。塔內表壓強為9.81X103Pa,進料量為5m3/h。連接管直經為

38X2.5mm,料液在連接管內流動時的能量損失為30J/kg（不包括出口的能

量損失）。求：高位槽內的液面應比塔的進料口島出多少？

解：以高位槽液面為上游截面1-1',連接管出口內側為下游截面2-2’,并以截面1-1'為基準水平面。在

兩截面間列柏努利方程式。

2P2P

式中Z1=0,ul=O,m/s

pl=0（表壓），p2=9.81X103Pa（表壓），Ehf=30J/kg

將上述數值代入柏努利方程，解得

（回+些+30181M“m

2ZX）

高位槽內的液面應比塔的進料口高4.37m0

22.如圖所示，用泵將儲槽中密度為1200kg/m3的溶液送到蒸發器內。

儲槽內液面維持恒定，其上方與大氣相同。蒸發器內的操作壓強為200nmiHg（真

空度），蒸發器進料口高于儲槽內的液面15m,輸送管道的直徑為68X4mm,

送料量為20m3/h,溶液流徑全部管道的能量損矢為120J/kg,求泵的有效功

率。

解：以儲槽的液面為上游截面1-1',管路出口內惻為下游截面2-2',并以截面1-1'為基準水平面。在兩

截面間列柏努利方程式。

.u?PL.u；p,一0

或]+—?—/w.?gZ]+—+—?Shf

2P2p

式中Z1=0,Z2=15m,pl=0（表壓），Pa（表壓）

ul-0,m/s,Xhf=120J/kg

將以上各項數值代入柏努利方程中

w.?15x9.81+加-2469J/kg

*21200

口20x1200

W-Vp--------------06"kg/s

，3600

M=w.?w*=246.9X6.67=1647W

23.本題附圖所示為冷凍鹽水循環系統。鹽水的密度為1100kg/m3,循環

量為36m3/h。管路的直徑相同，鹽水由A流經兩個換熱器而至13的能量損矢為

98.1J/kg,由B流至A的能量損失為49J/kg。求：（1）若泵的效率是70%其

軸功率為多少kW?（2）若A處的壓強表讀數為245.2X103Pa時，B處的壓

強表讀數為多少Pa?

解：（1）泵的軸功率

在循環管路中任選某截面為IT',并兼為截面2-2'（意即流體由截面1T'出發,完成一個流動循

環后達到截面2-2'）。在兩截面間列柏努利方程式。

2p?-2p

因截面為1T'與截面2-2'.重合，所以ul=u2,pl=p2,Z1=Z2

上式可簡化為w.=Shf=Shf,w+ShfBA=98.1+49=147.1J/kg

流體的質量流量w,=V.?P=36X1100/3600=ilkg/s

泵的軸功率N=w.-w./n=147.1X11/0.7=2312W

<2）B處壓強表的讀數

在兩壓強表所在的截面位置A與截面B之間列柏努利方程式，并通過截面A中心作基準水平面，得

式中ZA=0,ZB=7in,uA=uB,pA=245.2X103Pa,ShfAB=98.1J/kg

將以上數據代入柏努利方程式，解得

3

pK=245.2X10-（9.81X7+98.1）X1100=61753Pa=61.8X10'Pa

24.附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和Cd兩段的長度、直

徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路，液體在流動中溫度可視為不

變。問：（1）液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等？（2）此兩管段

的壓強差是否相等？寫出它們的表達式。

解：（1）直管的能量損失

管段ab與cd中，長度、直徑均相同：流量不變則流

速相同：溫度不變，密度相同，粘度相同，則雷諾數相同；又

山于粗糙度相同，則摩擦系數相同，所以兩管段的能量損失

相等。

（2）兩管段的壓強差不相等。

在兩管段上分別列柏努利方程式

ab管段??良?+弛+￡hf,

2P2p

式中ua=ub,則

cd管段gZ.+.——■gZ.++——+

2p2p

式中uc=ud,Zc=Zd,貝ij

25.附圖所示的管路上裝有一個閥門，如減小閥門的開

度，問：（1）液體在管內的沆速及流量的變化情況：（2）液

體流經整個管路系統的能量損失情況。

解：（1）液體在管內的流速及流量均減小。

（2）以水槽液面為上游截面1T',管路出口外側為下游

截面2-2’,并以管路出口中心線為基準水平面。在兩截面間

列柏努利方程式。

式中Zl=h,Z2=0,ulQ。，U2=0,pl=p2=0（忐壓）

得￡hf=gh即能且損失不變.

第二章流體輸送設備

一、單選題

I.離心泵（）灌泵，是為了防止氣縛現象發生。c

A停泵前；B停泵后；C啟動前；D啟動后。

2.離心泵啟動前（），是為了防止氣縛現象發生。D

A灌水：B放氣；C灌油；D灌泵。

3.離心泵啟動前灌泵，是為了防止（）現象發生。A

A氣縛：B氣蝕；C氣阻；D氣泡。

4.離心泵裝置中（）的底閥的作用是防止啟動前灌入的液體從泵內流出。A

A吸入管路；B排出管路；C調節管路：D分支管路。

5.離心泵裝置中吸入管路的（）的作用是防止啟動前灌入的液體從泵內流出。B

A調節閥；H底閥；C出口閥；D裁止閥。

6.離心泉裝置中（）的濾網可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泉殼。A

A吸入管路；B排出管路；C調節管路：D分支管路。

7.離心泵裝置中吸入管路的（）可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。B

A底閥；B濾網；C彎頭；D橫管。

8.為提高離心泵的經濟指標，宜采用（）葉片。B

A前彎；B后彎；C垂直；D水平。

9.離心泵的（）又稱揚程。C

A流量；B軸功率；C壓頭：D效率。

10.離心泵的壓頭又稱（）。C

A流量：B軸功率；C揚程：D效率。

11.離心泵的（）安裝高度小于允許安裝高度，就可防止氣蝕現象發生。D

A最初:B計劃;C模擬；D實際。

12.離心泵的實際安裝高度（）允許安裝高度，就可防止氣蝕現象發生。B

A大了:B小丁;C等丁:D近似九

13.離心泵的實際安裝高度小于（）安裝高度，就可防止氣蝕現象發生。D

A最初;B計劃;C模擬:D允許。

14.離心泵的實際安裝高度小于允許安裝高度，就可防止（）現象發生。B

A氣縛；B氣蝕；C氣阻；D氣泡。

15.往復泵的（）調節是采用網路調節裝置。C

A容積：B體積；C流量；D流速。

16.往復泵的流量調節是采用（）調節裝置。D

A閥門：B放空；C彎路；D回路。

17.離心泵最常用的調節方法是（）。B

A改變吸入管路中閥門開度：B改變排出管路中閥門開度：

C安置回流支路，改變循環信的大?。篋車削離心泵的葉輪.

18.往復泵適用于（）。

A大流量且流量要求特別均勻的場合：B介質腐蝕性特別強的場合；

C流量較小，揚程較高的場合；D投資較小的場合。

19.有兩種說法：（1）往復泵啟動不需要灌泵；（2）往復奏的流量隨流量增大而減小，則（）。

C

A兩種說法都對：B兩種說法都不對：

C說法（1）對，說法（2）不對；D。說法（2）對，說法（1）不對

20.有人認為泉的揚程就是泉的升揚高度，有人認為泉的軸功率就是原動機的功率，我認為（兀

A

A這兩種說法都不對；B這兩種說法都對：C前一種說法對；D后一種說法對。

21.離心泵的調節閥（）。B

A只能安裝在進口管路上；B只能安裝在出口管路上；

C安裝在進口管路或出口管路上均可：D只能安裝在旁路上。

22.離心泵調解法的開度改變時，（）。C

A不會改變管路特性曲線；B不會改變工作點：

C不會改變泵的特性曲線；D不會改變管路所需的壓頭。

23.離心泵停車時要（）°A

A先關出口閥后斷電；B先斷電后關出口閥：

C先關出口閥或先斷電均可；D單級式的先斷電，多級式的先關出口閥。

24.泵的工作點（）。I)

A由泉銘牌卜?的流量和揚程所決定；B即泵的最大效率所對應的點；

C由泉的特性曲線所決定：D是泉的特性曲線與管路特性曲線的交點。

25.往復泵在操作中，（）0A

A不開旁路閥時，流量與出口閥的開度無關；B允許的安裝高度與流量有關；

C流量，轉速無關；D開后旁路閥后，輸入設備中的液體流量與出口閥的開度無關。

26.離心泵沒有下面的優點（）。D

A結構簡單；B流量均勻且易了調節：

C操作維修方便：I）流量受壓頭的影響很小。

27.當兩臺規格相同的離心泵并聯時，只能說（）。A

A在新的工作點處較原工作點處的流量增大一倍；

B當揚程相同時，并聯泵特性曲線上的流量是單臺泵特性曲線上流量的兩倍：

C在管路中操作的并聯泵較單臺泵流量增大一倍；

D在管路中操作的并聯泵揚程與單臺泵操作時相同，但流量增大兩倍。

28.當離心泵內充滿空氣時，將發生氣縛現象，這是因為（）。B

A氣體的粘度太小；B氣體的密度太??；

C氣體比液體更容易其漩渦：D