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化工原理试题及答案--华东理工大学

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C

比孔板流量

V

,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。(大、计的孔流系数C

O

小)

=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小(7)如图所示系统,其大管内径为 d

1

=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d

2

流速为______ m/s,此值是根据方程而得。

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(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;

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(3)当管路特性曲线表示为:H=A+Bq

V

2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) Bq

V

2代表管路系统的局部阻力损失;

(D) Bq

V

2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D

A =100mm,D

B

=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?

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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:H e = 23-1.43×105q v2 (式中q v– m3/s, H e-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?

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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)

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