化工原理试题与答案华东理工大学
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。
（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；
（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？
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
v
2 (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？
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）
一、二、三章综合练习
一、填空
（1）定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
（2）层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。
（3）液体的黏度随温度升高而降低，气体的黏度随温度降低而降低。
常温下水的黏度 0.001 Pa?s，空气的黏度 1.81×10-5 Pa?s。
（4）水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。
（5）离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失，提高泵效率，为防止气缚现象，离心泵在启动时必须先灌泵。
比孔板流量（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
V
大，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的小。（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__2.8 m/s，此值是根据质量守恒方程而得。
（8）操作中的离心泵，若将泵的出口阀关小，则泵的扬程变大，轴功率变小，泵入口处的真空度变小。（变大，不变，变小）
（9）离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线， Pa~qv 曲线和η~qv 曲线。这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时，先根据液体性质和操作条件确定泵的类型，然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程 __要求确定泵的型号。
（10）旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头；涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。
（11）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于总体流动，而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。
（12）边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。
（13）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__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 B 。 （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 C 。
（A ）静止； （B ）向上流动； （C ）向下流动； （D ）不一定；
（3）当管路特性曲线表示为：H=A+Bq V 2
时 B 。 (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 B 。
（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2m 3
/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？
三、解答：①p A -(p B +ρgh)=R(ρi -ρ)g
a i B A p gh g R p p 542081.9]10003.0)100013600(02.0[)(=??+-?=+-=-ρρρ
②∵P A >P B ，u A >u B ，∴A 流向B ，
f B B B A A A
h u gh p u gh p +++=+
+222
121ρρ
s m u A /25.41.0785.060/22=?=
，s m u B
/737.024.0785.060
/22=?= 22
2B A B
A f u u gh p p h -+--=
ρ
2
737.025.481.93.010*******
2-+?-==11.2J/kg
③因
2
)(2
2B
A f B
A i u u h g
R --=-=
-ρ
ρ
ρρP P ，R 与角度无关，与h 无关，水平放置
后，压差计读数不变
水平放置后，p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh，压差变小 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 v 2 (式中q v – m 3/s, H e -m)。试问： （1）管路的流量为多少m 3/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 ？
四、解答：① ② ③
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m 3/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m 3/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）
五、解答：
①取Z A =0，液槽液面高度为Z 1，由静力学方程可得(Z 1+h)ρg=R ρ汞g
2
)(22B
A f B
A i u u h g
R --=-=
-ρ
ρρρP P
②
一、二、三章综合练习
一、填空
（1）定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质 。
（2）层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。
（3）液体的黏度随温度升高而 降低 ，气体的黏度随温度降低而 降低 。
常温下水的黏度 0.001 Pa ?s ，空气的黏度 1.81×10-5 Pa ?s 。
（4）水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s ，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s 。
（5）离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失，提高泵效率 ，为防止 气缚现象 ，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 V 比孔板流量计的孔流系数C O 大 ，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的 小 。（大、小）
（7）如图所示系统，其大管内径为 d 1=45mm ，液体在大管内流速为 0.5m/s ，小管内径为d 2=19mm ， 从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8 m/s ，此值是根据 质量守恒 方程而得。
（8）操作中的离心泵，若将泵的出口阀关小，则泵的扬程变大，轴功率变小，泵入口处的真空度变小。（变大，不变，变小）
（9）离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线， Pa~qv 曲线和η~qv 曲线。这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时，先根据液体性质和操作条件确定泵的类型，然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程 __要求确定泵的型号。
（10）旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头；涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。
（11）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于总体流动，而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。
（12）边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。
（13）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__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 B 。
（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 C 。
（A）静止；（B）向上流动；（C）向下流动；（D）不一定；
2时 B 。
（3）当管路特性曲线表示为：H=A+Bq
V
(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；
2代表管路系统的局部阻力损失；
(C) Bq
V
2代表单位重量流体需增加的动能；
(D) Bq
V
（4）往复泵适用于 B 。
（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2m 3/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？
三、解答：①p A -(p B +ρgh)=R(ρi -ρ)g
a i B A p gh g R p p 542081.9]10003.0)100013600(02.0[)(=??+-?=+-=-ρρρ
②∵P A >P B ，u A >u B ，∴A 流向B ，
f B B B A A A
h u gh p u gh p +++=+
+222
121ρρ
s m u A /25.41.0785.060/22=?=
，s m u B
/737.024.0785.060
/22=?= 22
2B A B
A f u u gh p p h -+--=
ρ
2
737.025.481.93.010*******
2-+?-==11.2J/kg
③因
2
)(2
2B
A f B
A i u u h g
R --=-=
-ρ
ρ
ρρP P ，R 与角度无关，与h 无关，水平放置
后，压差计读数不变
水平放置后，p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh，压差变小 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 v 2 (式中q v – m 3/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？
四、解答：①
②
③
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）
五、解答：
①取Z
A =0，液槽液面高度为Z
1
，由静力学方程可得(Z
1
+h)ρg=Rρ
汞
g
2
)(22B
A f B
A i u u h g
R --=-=
-ρ
ρρρP P
②
宁可累死在路上，也不能闲死在家里！宁可去碰壁，也不能面壁。是狼就要练好牙，是羊就要练好腿。什么是奋斗？奋斗就是每天很难，可一年一年却越来越容易。不奋斗就是每天都很容易，可一年一年越来越难。能干的人，不在情绪上计较，只在做事上认真；无能的人！不在做事上认真，只在情绪上计较。拼一个春夏秋冬！赢一个无悔人生！早安！—————献给所有努力的人