流體流動(dòng)試題集及參考答案

流體流動(dòng)試題集及參考答案流體流動(dòng)試題集及參考答案流體流動(dòng)試題集及參考答案資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月流體流動(dòng)試題集及參考答案版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：流體流動(dòng)試題集及參考答案一、填空題：1.（3分）雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)_______________。當(dāng)密度ρ＝,粘度μ=1厘泊的水,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速為在管中流動(dòng)時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于__________,其流動(dòng)類型為_(kāi)_____.Re=dｕρ/μ;10;湍流2.（2分）當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時(shí),測(cè)得某體系的表壓為100mmHg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)________mmHg,真空度為_(kāi)______mmHg.850;-1003.（3分）測(cè)量流體流量的流量計(jì)主要有如下四種:___________,_______________,______________,_______________,測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)的速度,則用_________.轉(zhuǎn)子流量計(jì);孔板流量計(jì);文丘里流量計(jì);濕式氣體流量計(jì);皮托管4.（2分）管出口的局部阻力系數(shù)等于________,管入口的局部阻力系數(shù)等于______.;5.（3分）流體體積流量用＿＿＿＿＿來(lái)計(jì)算；質(zhì)量流量用＿＿＿＿＿來(lái)計(jì)算；而流體流速用＿＿＿＿＿來(lái)計(jì)算。ｑ＝ｑ＝.ρu＝ｑ/A6.（3分）流體在園直管內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)Re≥4000時(shí)的流型稱為＿＿＿，其平均速度與最大流速的關(guān)系為＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型稱為＿＿＿，其平均速度為＿＿＿＿＿＿。湍流，Wm＝0．8Wｍａｘ，滯流，Wm＝ｍａｘ。7.（2分）流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng),流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失,流體的流速沿管長(zhǎng)________。不變；8.（3分）當(dāng)Re為已知時(shí),流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)λ=__________,在管內(nèi)呈湍流時(shí),摩擦系數(shù)λ與____________、_____________有關(guān)。64/Re;Re;ε/d9.（3分）牛頓粘性定律的表達(dá)式為_(kāi)_________,動(dòng)力粘度(簡(jiǎn)稱為粘度)μ的SI單位為_(kāi)_______。運(yùn)動(dòng)粘度ν的SI單位為_(kāi)_________。τ=μdu/dy；或；m.s10.（3分）水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器,當(dāng)管道上的閥門(mén)開(kāi)度減小后,水流量將__________,摩擦系數(shù)____________,管道總阻力損失____________。減小；增大；不變11.（2分）流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是流體具有_________。粘性12.（2分）壓頭轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)中,在一定流速下某測(cè)壓管顯示的液位高度為靜壓頭值,流速再增大時(shí),液位高度_______,因?yàn)開(kāi)__________。降低；阻力損失增大13.（4分）靜止液體中兩處壓力相等的條件是_______________________________。連續(xù)、同一液體、同一水平面。14.（4分）液體在園管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)時(shí),當(dāng)Re≤________時(shí)為滯流流動(dòng),其λ=_______;當(dāng)Re≥________時(shí)為湍流流動(dòng)。當(dāng)Re繼續(xù)增大到大于某一定值時(shí),則流體流動(dòng)在完全湍流區(qū),當(dāng)ε/d為一常數(shù)時(shí),其λ值為_(kāi)______。2000；64/Re；4000；常數(shù)15.（4分）1at==_______O==1；10；；9807016.（4分）P/(ρg)的物理意義是表示流動(dòng)系統(tǒng)某截面處單位__________流體所具有的靜壓能,稱為_(kāi)______________。重量：靜壓頭17.（3分）當(dāng)20℃的水（ρ=厘泊）在內(nèi)徑為100mm的圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為時(shí),其雷諾數(shù)Re為_(kāi)______________,流動(dòng)型態(tài)為_(kāi)__________?！?0湍流18.（3分）雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___________。當(dāng)密度ρ=,粘度=1（厘泊）的水,在內(nèi)徑為d=15mm,以流速為在管內(nèi)流動(dòng)時(shí),雷諾數(shù)等于__________,流動(dòng)類型為_(kāi)___________。Re=duρ/μ1500層流19.（2分）柏努利方程實(shí)驗(yàn)中,在一定流速下某測(cè)壓管顯示的液位高度為靜壓頭,當(dāng)流速再增大時(shí),液位高度_______,因?yàn)開(kāi)__________,降低；阻力損失增大20.（4分）如圖所示，已知,ρ水=,ρ空氣=,則△P=,ξ=______。1；2；goodokDATE\@"M/d/yyyy"10/6/2010二、選擇題：1.（2分）一個(gè)被測(cè)量體系外柱按上一個(gè)U型壓差計(jì),出現(xiàn)如圖情況,說(shuō)明體系與大氣壓是（）關(guān)系A(chǔ).體系＞大氣壓B.體系＜大氣壓C.體系＝大氣壓A2.（2分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),管中心流速最大,若為湍流時(shí),平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（）A.Um＝1/2UmaxB.Um＝C.Um＝3/2UmaxB3.（3分）從流體靜力學(xué)基本方程了解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是()A.與指示液密度、液面高度有關(guān),與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)B.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與U形管粗細(xì)有關(guān)C.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān),與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)A4.（2分）轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)是()。A.恒截面、恒壓差；B.變截面、變壓差；C.恒流速、恒壓差；D.變流速、恒壓差。***答案***C5.（6分）下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長(zhǎng)度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則()。（1）U形壓差計(jì)讀數(shù)A.R＞RB.R＝RC.R＜RD.不定（2）液體通過(guò)ab與cd段能量損失______。A.h＞hB.h＝hC.h＜hD.不定（3）ab與cd兩段壓差______。A.ΔP＞ΔPB.ΔP＝ΔPC.ΔP＜ΔPD.不定（4）R值表示_______。A.ab段的壓差值B.ab段位能變化C.ab段流動(dòng)能量損失D.ab段壓差值及流動(dòng)能量損失***答案***（1）B.R＝R（2）B.h＝h（3）C.ΔP＜ΔP（4）C.R值表示ａｂ段流動(dòng)能量損失。＊本題h＝R（ρ－ρ）/ρh＝h＝R（ρ－ρ）/ρR＝RΔP/ρｇ＝h＝R（ρ－ρ）/ρΔP/ρｇ＝R（ρ－ρ）/ρ－ｌ6.（2分）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)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(shù)<湍流的雷諾數(shù)；D.層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。***答案***D7.（2分）在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管,若粗管直徑是細(xì)管的2倍，則細(xì)管流速是粗管的（）倍。A.2B.8C.4***答案***C8.（2分）柏努利方程的物理意義可以從題圖中得到說(shuō)明,若忽略A,B間的阻力損失，試判斷B玻璃管水面所處的刻度。（）A.a位置B.c位置C.b位置本題目有題圖：***答案***A9.（2分）用SI制基本單位表示的壓強(qiáng)的單位應(yīng)該是（）A.PaB.C..sD.mmHg***答案***C10.（2分）表壓與大氣壓、絕對(duì)壓的正確關(guān)系是（）。A.表壓＝絕對(duì)壓-大氣壓B.表壓＝大氣壓-絕對(duì)壓C.表壓＝絕對(duì)壓+真空度***答案***A11.（4分）流體在園管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí),阻力與流速的（）成比例,作完全湍流時(shí),則呈（）成比例。A.平方B.五次方C.一次方***答案***C；A12.（2分）流體流動(dòng)產(chǎn)生阻力的根本原因是,因?yàn)榱黧w流動(dòng)（）。A.遇到了障礙物；B.與管壁產(chǎn)生摩擦C.產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力***答案***C13.（2分）在穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)中,單位時(shí)間通過(guò)任一截面的（）流量都相等。A.體積B.質(zhì)量C.體積和質(zhì)量***答案***B14.（2分）穩(wěn)定流動(dòng)是指流體在流動(dòng)系統(tǒng)中,任一截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等與流動(dòng)有關(guān)的物理量（）。A.僅隨位置變，不隨時(shí)間變B.僅隨時(shí)間變、不隨位置變C.既不隨時(shí)間變，也不隨位置變***答案***A15.（2分）轉(zhuǎn)了流量計(jì)的工作原理主要是靠流體（）。A.流動(dòng)的速度B.對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力C.流動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。***答案***C16.（2分）將管路上的閥門(mén)關(guān)小時(shí),其阻力系數(shù)（）。A.變小B.變大C.不變***答案***B17.（2分）水在園形直管中作滯流流動(dòng),流速不變,若管子直徑增大一倍,則阻力損失為原來(lái)的（）。A.1/4B.1/2C.2倍***答案***A18.（2分）設(shè)備內(nèi)的真空度愈高,即說(shuō)明設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)（）。A.愈大B.愈小C.愈接近大氣壓、***答案***B19.（2分）一般情況下,溫度升高,液體的粘度（）；氣體的粘度（）。A.增大B.減小C.不變***答案***B；A20.（2分）園管的摩擦系數(shù)λ=64/Re公式的適用范圍是（）。A.滯流B.過(guò)渡流C.湍流***答案***A三、判斷題：1.（2分）化工單元操作是一種物理操作,只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。（）***答案***√2.（2分）用U形管液柱壓差計(jì)測(cè)量流體壓強(qiáng)差時(shí),測(cè)壓管的管徑大小和長(zhǎng)短,都會(huì)直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。（）***答案***×3.（2分）當(dāng)輸送流體的管徑一定時(shí)，增大流體的流量，雷諾準(zhǔn)數(shù)減少。（）***答案***×4.（2分）當(dāng)流體充滿導(dǎo)管（圓形）作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),單位時(shí)間通過(guò)任一截面的體積流量相等。（）***答案***×5.（2分）牛頓粘性定律是：流體的粘度越大,其流動(dòng)性就越差。()***答案***×6.（2分）孔板流量計(jì)是文丘里流量計(jì)的改進(jìn),其壓頭損失比文氏流量計(jì)小得多。（）***答案***×7.（2分）經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出,雷諾Re<2000時(shí),流型肯定是層流,這是采用國(guó)際單位制得出的值,采用其他單位制應(yīng)有另外數(shù)值。()***答案***×8.（2分）表壓強(qiáng)代表流體的真實(shí)壓強(qiáng)。（）***答案***×9.（2分）流體流動(dòng)狀態(tài)的判斷依據(jù)是雷諾數(shù)Re。（）***答案***√10.（2分）一般情況下氣體的粘度隨溫度的升高而增大（）；液體的粘度隨溫度的升高而減小。（）***答案***√;√11.（2分）流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí),管的中心處速度最大,而管壁處速度為零。（）***答案***√12.（2分）當(dāng)量直徑de,既可用來(lái)計(jì)算雷諾數(shù)Re（）；也可用來(lái)計(jì)算非園形管子的截面積。（）***答案***√;×13.（2分）流體阻力產(chǎn)生的根本原因是流體與壁面之間的摩擦而引起的。（）***答案***×14.（2分）原油在園形管中作湍流流動(dòng)時(shí),其它條件不變,而管長(zhǎng)增加一倍,則阻力損失增加一倍,（）***答案***√15.（2分）在并聯(lián)的各條管路中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),流體的能量損失皆相等。（）***答案***√16.（2分）液體的相對(duì)密度是指液體的密度與水的密度的比值。（）***答案***√17.（2分）流體流經(jīng)孔板流量計(jì)的能量損失較大（）；而流經(jīng)文丘里流量計(jì)的能量損失較?。ǎ?**答案***√;√18.（2分）滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)的增大而增厚。（）***答案***×19.（2分）如圖所示的轉(zhuǎn)子流量計(jì)的安裝是正確的（）***答案***√20.（2分）穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),液體流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等（）；則流經(jīng)各截面處的體積流量也相等（）***答案***√;√goodokDATE\@"M/d/yyyy"10/6/2010四、簡(jiǎn)答題：1.（6分）如圖,有一敞口高位槽,由管線與密閉的低位水槽相連接,在什么條件下,水由高位槽向低位槽流動(dòng)為什么***答案***pa/ρ+Zg=p/ρ+Σhf；當(dāng)(pa/ρ+Zg)>p/ρ時(shí),由1流向2,當(dāng)(pa/ρ+Zg)<p/ρ時(shí),由2流向1。2.（8分）學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送,你認(rèn)為應(yīng)解決些什么問(wèn)題***答案***學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送一般應(yīng)解決以下問(wèn)題：(1)合理選擇流體輸送管道的管徑。(2)確定輸送流體所需的能量和設(shè)備。(3)流體流量測(cè)量和速度、體積和質(zhì)量流量、壓力，以及控制。(4)流體流動(dòng)的形態(tài)和條件，作為強(qiáng)化設(shè)備和操作的依據(jù)。3.（8分）理想流體和實(shí)際流體如何區(qū)別***答案***理想流體是流體沒(méi)有粘性，流動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生摩擦阻力，液體體不可壓縮，受熱不膨脹；而實(shí)際流體是具有粘性，有摩擦阻力，液體是可以壓縮，受熱是膨脹。4.（8分）Z＋p/ρｇ＝Z＋p/ρｇ（1），ｐ＝ｐ＋ρｇh（2）這兩個(gè)靜力學(xué)方程式說(shuō)明些什么？

***答案***(1)說(shuō)明靜止的連續(xù)的同一流體,同一水平面上的各點(diǎn)，深度相同，它的壓強(qiáng)亦相等；(2)說(shuō)明液體內(nèi)部任一點(diǎn)的壓強(qiáng)是液面深度的函數(shù)，距離液面越深，則壓強(qiáng)越大，當(dāng)液面壓強(qiáng)變化，必將引起液體內(nèi)部各點(diǎn)發(fā)生同樣大小的變化。5.（4分）在常溫下輸送水,若管徑一定,流量增大一倍,雷諾準(zhǔn)數(shù)增加多少若流量一定,管徑增大一倍,則雷諾準(zhǔn)數(shù)又如何變化***答案***V＝（π/4)d.uu'=2uRe=duρ/μRe'增大一倍V=(π/4)(2d).u'u'=u/4Re'=Re/26.（3分）說(shuō)明流速、體積流量、質(zhì)量流量的單位以及他們之間的關(guān)系。***答案***流速u,體積流量V,質(zhì)量流量W,u=V/A;W=V.ρ7.（5分）何謂層流流動(dòng)何謂湍流流動(dòng)用什么量來(lái)區(qū)分它們***答案***層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸作平行直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)返混，在管中的流速分布為拋物線，平均流速是最大流速的倍。湍流：流體質(zhì)點(diǎn)有返混和徑向流動(dòng)，平均流速約為最大流速的倍。以Re來(lái)區(qū)分，Re<2000為層流、Re>4000為湍流。8.（3分）何謂牛頓型流體何謂非牛頓型流體***答案***服從牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體。不服從牛頓粘性定律的，稱為非牛頓型流體。非牛頓型流體又分為假塑性流體和脹塑性流體。9.（8分）如圖所示的某一輸水管路中，高位槽液位保持恒定，輸水管徑不變。有人說(shuō)：由于受到重力的影響，水在管路中會(huì)越流越快，即水通過(guò)2-2'截面的流速u大于通過(guò)1-1'截面的流速u。這種說(shuō)法對(duì)嗎為什么***答案***不對(duì)。因?yàn)槭欠€(wěn)定連續(xù)流動(dòng)按連續(xù)性方程知：m=m，輸水則V=V，現(xiàn)管徑不變d=d，故u=u10.（8分）如圖所示，水在水平管中作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)，從A流向B，問(wèn)：（1）體積流量V和V哪個(gè)大為什么（2）流速u和u哪個(gè)大為什么（3）靜壓頭P/（ρg）和P/（ρg）哪個(gè)大為什么***答案***(1)因?yàn)檩斔?，按連續(xù)性方程知V=V(2)∵V=V而d＜d∴u＞u(3)∵Z+P/(ρg)+u/(2g)=Z+P/(ρg)+u/(2g)+Hf而水平管Z=Z又∵u＞u若H=0則P/（ρg)＜P/(ρg);若H≠0則P/(ρg)和P（ρg)哪個(gè)大？要由u和u、H之值決定。11.（8分）在有一個(gè)穩(wěn)壓罐的一條管徑不變的輸送管上的處分別裝上一個(gè)相同規(guī)格的壓力表（如圖所示）。問(wèn)：（1）當(dāng)管路上的閥門(mén)C關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)壓力表的讀數(shù)是否一致為什么（2）當(dāng)管路上閥門(mén)C打開(kāi)時(shí)，兩個(gè)壓力表的讀數(shù)是否相同為什么（設(shè)處的氣體密度近似相等）***答案***（1）閥C關(guān)閉時(shí)，流體為靜止?fàn)顟B(tài)，同一水平面上∴P=P。（2）閥C打開(kāi)，流體流動(dòng)，有阻力，為Z=Z，d=d且ρ=ρ則u=u∴P＞P12.（10分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示：皮托管編號(hào) 1 2 3 4管內(nèi)直徑mm 2112 12皮托管測(cè)壓孔高度mm72 72 72 21關(guān)閉閥A，玻管水柱高度mm472 472 472 472全開(kāi)閥A 皮托管測(cè)壓孔 時(shí)玻管水 正對(duì)水流方向 柱高度mm 皮托管測(cè)壓孔 322 平行水流方向 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)、第4點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mmHO？

(2)、水由第2點(diǎn)處流到3點(diǎn)處的阻力損失壓頭為多少mmHO？

(3)、第1點(diǎn)的速度為多少***答案***(1)Z=21(mmHo),P/(ρg)=H'-Z=322-21=301(mmHo)h=u/(2g)==(mmHo)(2)h=∵u/(2g)=∴u=（10分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置得實(shí)驗(yàn)記錄如下表示：?jiǎn)枺海?）第1點(diǎn)的位壓頭，靜壓頭和動(dòng)壓頭各為多少mmHo（2）水從第1點(diǎn)處流到第2點(diǎn)的流動(dòng)阻力損失壓頭為多少mmHO(3)皮托管測(cè)量孔平行水流方向時(shí)，測(cè)出的H'=＞H'=

皮托管編號(hào) 1 2 3 4管內(nèi)直徑mm 211212皮托管測(cè)壓孔高度mm72 72 7221關(guān)閉閥A，玻管水柱高度mm 472 472 472472全開(kāi)閥A 皮托管測(cè)壓孔 時(shí)玻管水 正對(duì)水流方向 柱高度mm皮托管測(cè)壓孔322 平行水流方向 ***答案***(1)Z=72mmHoP/(ρg)=H'-Z==Oh=u/(2g)=h=H'=h+h∵d＞d∴u＜u即h＞hh=46mmHoh=h-h==而h=28mm＜(h-h)=又H'=h+hz按hz+h+h=hz+h+h+h即：H'+h=H'+h+h∴H'＜H'h——位頭H'=h——靜壓頭h——?jiǎng)訅侯^14.（8分）一定量的液體在園形直管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)滯流流動(dòng)。若管長(zhǎng)及液體的物性不變,而管徑減至原來(lái)的一半,問(wèn)因流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來(lái)的若干倍？***答案***∵h(yuǎn)f=λ(L/d)u/2而滯流時(shí)λ=64/Re=64μ/(d*u*ρ)流速：u=4V/(πd)而題設(shè)V、L、μ、L不變，即hfα1/d∵d=d/2∴hf=16hf15.（8分）在相同管徑的兩條園形管道中,同時(shí)分別流動(dòng)著油和清水（μ油＞μ水）,若雷諾數(shù)相同,且密度相近,試判斷油速大還是水速大為什么***答案***∵Re油=Re水而u油＞u水，∴u油＞u水16.（8分）如圖所示，液體分別從兩容器中流出，液面保持不變，排出管徑相同。問(wèn)：（1）圖（a）中1-1和2-2截面的u＞u還是u=u為什么（2）圖（a）、（b）中Z＞Z其它條件不變，忽略阻力損失，則出口處的速度u與u哪個(gè)大為什么（3）圖（a）、（b）中Z=Z，則截面2-2*處的速度與u哪個(gè)大為什么***答案***（1）因液體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)，且d=d∴u=u=u（2）∵u=[2g(z-∑h)]題設(shè)h=h=0∵Z＞Z∴u＞u(當(dāng)然∵Z＞Z則hf＞hf,∴當(dāng)hf不能忽略時(shí)，u與u關(guān)系視具體情況而定）。（3）由（1）和（2）結(jié)果知∵u=u而u＞u∴u＞u17.（8分）某車間用水量由水塔穩(wěn)定供給（如圖示）?，F(xiàn)若將出口閥A關(guān)小,其流量有無(wú)改變?yōu)槭裁?**答案***∵u=[2g(Z-∑h)]/當(dāng)閥門(mén)A關(guān)小時(shí)，∑hf↑，但Z不變，則u↓,d不變則V↓即流量變小。18.（8分）如圖所示，三點(diǎn)在同一水平面上，d=d=d，問(wèn)：（1）當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，三點(diǎn)處的壓強(qiáng)哪個(gè)大哪個(gè)小或相等（2）當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)，高位槽液面保持不變，三點(diǎn)處的壓強(qiáng)哪個(gè)大哪個(gè)小或相等***答案***（1）閥門(mén)關(guān)閉，水處于靜止?fàn)顟B(tài)，P=P=P（2）閥門(mén)打開(kāi)，水穩(wěn)定流動(dòng)，有阻力，且d=d=d∴P＞P＞P19.（10分）如圖所示：三點(diǎn)在同一水平面上，d=d，d＞d，問(wèn)：（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，三點(diǎn)處的壓強(qiáng)那個(gè)大哪個(gè)小或相等（2）當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)，高位槽水位穩(wěn)定不變，三截面處的壓強(qiáng)、流量、流速哪個(gè)大哪個(gè)小或相等***答案***(1)p=p=p(2)①V=V=V②u=uu＞uu＞u③流動(dòng)流體有阻力，由柏努利方程知：P＞PP＞PP與P的大小由u、u和h→c之值決定20.（4分）什么叫化工單元操作常用的化工單元操作有哪些***答案***化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，具有共同物理變化，遵循共同的物理學(xué)定律的一些物理操作過(guò)程。例如：流體流動(dòng)、流體輸送、非均相分離、傳熱、蒸發(fā)、蒸餾、吸收、萃取、干燥等。五、計(jì)算題：1.（10分）以復(fù)式水銀壓差計(jì)測(cè)量某密閉容器內(nèi)的壓力P。已知各水銀液面標(biāo)高分別為h=，h=，h=，h=,h=。求此密閉容器水面上方的壓強(qiáng)P)(表壓)***答案***按表壓計(jì)算，p=(h-h)ρ汞.g,p=p-(h-h)ρ水.gp=p+(h-h)ρ汞.gp=p-(h-h)ρ水.g以上相加p=(h-h+h-h)ρ汞.g-（h-h+h-h)ρ水.g=（）××10g-（10分）密度為，粘度為1cP的水，以10m.h的流量在φ51×3mm的水平管道內(nèi)流過(guò),在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為(表壓)，若管路的局部阻力可略去不計(jì)，問(wèn)距該處100m同一水平線下游處流體靜壓強(qiáng)為多少Pa

(Re=3×10--1×10時(shí),λ=Re)***答案***u=V/(πd/4)=10/(3600×π×/4)=Re=duρ/μ=××1000/(1×10)=78750λ=Re=78750=由柏式：Z=Zu=u∴p/ρ=p/ρ+λ(l/d)(u/2)p=p-λ(l/d)(ρu/2)=××10×(100/×/2)×1000=×10(表壓)3.（12分）用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為.h,高位槽中液面比油池中液面高20m,管路總長(zhǎng)(包括閥門(mén)及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度)430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為φ108×4mm,若油在輸送溫度下的比重為,粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率η=50%。***答案***對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=△Z+λ[(l+Σle)/d](u/2g)△Z=20ml+Σle=430md=108-2×4=100mm=u=Vs/=38400/3600×××960=Re=duρ/μ=××960/3430×10=<2000λ=64/Re=64/=He=20+×(430/×/2×=N=Q·He·ρg/η=38400××(3600××1000)=4.（12分）用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為×10,水槽液面恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m,在某送液量下,泵對(duì)水作的功為，管內(nèi)摩擦系數(shù)為，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m(包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度,但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度)輸送管尺寸為φ108×4mm,水的密度為。求輸水量為多少m.h。***答案***Zg+(p/ρ)+(u/2)+W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf已知數(shù)據(jù)：Z=0；P(表)=0；u≈0；W=[]；Z=20[m]；p=×10[](表)；ρ=1000[]簡(jiǎn)化上式：W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf又Σhf=λlu/2d=∴=×20+×10/1000+u/2+=∴u=[]V=(π/4)D×u×3600=×××3600=[m.h]5.（12分）如圖所示，D=100mm,d=50mm,H=150mm,ρ氣體=。當(dāng)R=25mm時(shí),將水從水池中吸入水平管中間,問(wèn)此時(shí)V氣體=?m.s(阻力可忽略)***答案***選1-1、2-2截面與基準(zhǔn)面0-0，如圖所示。在兩截面之間列柏方程并簡(jiǎn)化得到：(p/ρ)+(u/2)=(p/ρ)+(u/2)(1)由已知數(shù)據(jù)：p=×13600×=p=×1000×=u=(100/50)u=4u代入(1)可得：15u=2(p-p)/ρ=8012u=Vs=(π/4)Du=.s或V=653m.h6.（10分）圖示為水泵進(jìn)水管的裝置。管子尺寸為φ57×；管的下端位于儲(chǔ)水池水面下2m，并裝有底閥及濾網(wǎng)，該處之局部阻力壓頭損失為12ｕ/（2ｇ）；截面2－2處的真空度為4m水柱；由1－1至2－2截面的沿程壓頭損失為9ｕ/（2ｇ）。試求：（1）進(jìn)水管的流量為多少m.h；（2）進(jìn)水口1－1處的表壓為若干***答案***列水面與2－2截面列柏努利方程：（1）Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＋∑HZ＝0，ｕ＝0，P＝0，Z＝3m，P/ρｇ＝－4mHO∑H＝12ｕ/2ｇ＋9ｕ/2ｇ＝21ｕ/2ｇ＝21ｕ/2ｇ21ｕ/2ｇ＋ｕ/2ｇ＝22ｕ/2ｇ＝4－3＝1m∴ｕ＝（2×22）＝∴V＝3600×（）×＝.h（2）進(jìn)水口1－1處的表壓P3—3截面為大槽距水面2m深處的大槽截面，3-3及1-1截面間的柏努利方程式Z=Z=0p/ρg=2p/ρgu≈0u=H=12u/2g2=p/1000g+/2g+12×/2gp=×10P==水7.（10分）一直立煤氣管，在底部測(cè)壓管測(cè)得水柱差h＝100mm，在H＝20m高處的測(cè)壓管中測(cè)得水柱差h＝115mm，管外空氣的密度ρ＝，求管中靜止煤氣的密度ρ為多大？

***答案***P＝P＋ｈρ水ｇP＝（P＋ρｇH）＋ｈρ水ｇ又P＝P＋Hρｇ∴（P＋Hρｇ）＋ｈρ水ｇ＝（P＋ｈρ水ｇ）＋HρｇHρ＋ｈρ水＝Hρ＋ｈρ水ρ＝ρ-ρ水（ｈ－ｈ）/H＝×（－）/20＝。8.（14分）水從蓄水箱，經(jīng)過(guò)一水管流出，如附圖所示。假如，Z＝12m，Z＝Z＝，d＝20mm，d＝10mm，水流經(jīng)d管段的阻力損失為2mHO，流經(jīng)d管段的阻力損失為1mHO，求：（1）管嘴出口處的流速ｕ；（2）接近管口2－2截面處的流速ｕ及壓強(qiáng)P；***答案***（1）列1－1與3－3截面柏努利方程式Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＝Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＋ｈｕ＝0，P＝P＝0（表壓）∴12－＝ｕ/2ｇ＋（2＋1）解得ｕ＝√（×2×）＝7（2）ｕ＝ｕ（d/d）＝7×（10/20）＝由1－1與2－2截面列柏努利方程式可得P/ρｇ＝（Z－Z）－ｕ/2ｇ－ｈ＝（12－）－/（2×）－2＝m水柱（表壓）∴P＝×1000×＝32804Pａ9.（10分）密度為，粘度為1cp的水，以5m.h的流量在φ51×3mm的水平管道內(nèi)流過(guò),在管路上某處流體靜壓強(qiáng)為表壓)，若管路的局部阻力可略去不計(jì)，問(wèn)距該處100m下游處流體靜壓強(qiáng)為多少Pa

(Re=3×10-1×10時(shí),λ=Re)***答案***u=V/(πd/4)=5/(3600×π×/4)=由柏式：Z=Zu=u∴p/ρ=p/ρ+λ(l/d)(u/2)p=p-λ(l/d)(ρu/2)=××10×(100/×/2)×1000=×10(表壓)10.（12分）用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為高位槽中液面比油池中液面高30m,管路總長(zhǎng)(包括閥門(mén)及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度)430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為φ108×4mm,若油在輸送溫度下的比重為,粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率η=50%。***答案***對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程：He=△Z+λ[(l+Σle)/d](u/2g)△Z=30ml+Σle=430md=108-2×4=100mm=u=Vs/=38400/(3600×××960)==<2000λ=64/Re=64/=He=30+×(430/×/2×=N=Q·He·ρg/η=38400××(3600××1000)=11.（12分）用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為×10,水槽液面恒定,其上方通大氣,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為20m，在某送液量下，泵對(duì)水作的功為,管內(nèi)摩擦系數(shù)為，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m(包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度,但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度)輸送管尺寸為φ108×4mm,水的密度為。求輸水量為多少m.h。***答案***Zg+(p/ρ)+(u/2)+W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf已知數(shù)據(jù)：Z=0；P(表)=0；u≈0；W=340[]；Z=20[m]；p=×10[](表)；ρ=1000[]簡(jiǎn)化上式：W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf又Σhf=λlu/2d=∴340=×20+×10/1000+u/2+=∴u=[]V=(π/4)D×u×3600=×××3600=[m.h]12.（12分）用離心泵經(jīng)φ57×的鋼管,將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶劑(密度為,粘度為20cp)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度Z保持20m，見(jiàn)附圖。已知鋼管總長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為25m，反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為(表壓)，有機(jī)溶液輸送量為6m.h，泵的效率為60%，試確定泵提供的軸功率。***答案***取敞口貯槽液面為1-1截面，反應(yīng)器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏努利方程，并以1-1截面為基準(zhǔn)面：gZ+(u/2)+(p/ρ)+W=gZ+(u/2)(p/ρ)+ΣhfW=(Z-Z)g+[(u-u)/2]+[(p-p)/ρ]+ΣhfΣhf=λ[(l+le)/d](u/2)u=(6/3600)/[(π/4)×]=Z=0Re=duρ/μ=××800/(20×10)=<2000則λ=64/Re=64/=Σhf=×(25/×/2)=故W=(20-0)×+4××10/800+=N=QρW/η＝13.（14分）某油品在Φ89×4mm的無(wú)縫鋼管中流動(dòng)。在A和B的截面處分別測(cè)得壓強(qiáng)P＝×10，P＝×10。試計(jì)算管路中油品的流量。已知：間長(zhǎng)為60m，其間還有2個(gè)90彎頭（每個(gè)彎頭的當(dāng)量長(zhǎng)度ｌ＝5d），ρ油＝，μ油＝121cp。***答案***A－B間列柏努利方程：Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＋∑H（P－P）/ρｇ－（Z－Z）＝∑H＝λ（ｌ＋ｌ）/d×ｕ/2g=64/(duρ/μ)×(l+l)/d×ｕ/2ｇ＝64μ/（dρ）×（ｌ＋ｌ）/d×ｕ/2ｇｕ＝×2×××820/(64×121×10×=校驗(yàn)：Ｒ＝dｕρ/μ＝××820/（121×10）＝452＜2000∴Ｖ＝Aｕ＝（）×＝×10m.s＝.h。14.（6分）如附圖所示，風(fēng)機(jī)的進(jìn)口吸風(fēng)管內(nèi)徑為100mm，吸上水柱高度為12mm，空氣的密度為求風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)空氣的流速和風(fēng)量。***答案***ｕ＝（2ghρ水/ρ氣）＝（2×××1000/）＝14m.ｓV＝××14＝.ｓ=.h15.（12分）欲建一水塔向某工廠供水，如下圖所示，從水塔到工廠的管長(zhǎng)（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為500m。最大流量為20升/秒。管出口處需保持10m水柱的壓頭（表壓）。若摩擦系數(shù)λ＝，試求：1.當(dāng)管內(nèi)流速為時(shí)，所需管徑及塔高；2.當(dāng)管內(nèi)流速為4時(shí)，所需管徑及塔高；3.由計(jì)算1、2，分析滿足一定流量時(shí)，塔高與管徑的關(guān)系。***答案***=(π/4)dud=mH+P/ρg+u/2g=0+P/ρg+u