化工原理 题库 流体计算题
题库2 流体流动计算题及答案
一.计算题
1.(10分) 题号:1262 第1章知识点:420 难度:容易
水平串联的两直管1、2，管径d=d/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800，今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱)，流经管道2的压强降为64(m液柱)，试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。*****答案*****
d=d/2 u=4u Re/Re=（d uρ/μ）·μ/（d uρ）=1/2 ∴Re=900 λ=64/Re=0.0356
∴λ2 =0.071
△p/△p
=λ2(l/d)(u/2)ρ/[λ1(l/d)(u/2)ρ]
=2(l/2d)(u/4)/(100/d)u=l/(16×100)
∴l=16×100×0.064/0.64=160m
2.(10分) 题号:1263 第1章知识点:100 难度:较难
以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P。已知各液面标高分别为h=2.6m，h=0.3m，h=1.5m，h=0.5m, h=3.0m。求此密闭容器水面上方的压强P(kN.m)(表压)
*****答案*****
按表压计算，Pa=0 P=ρg(h1 -h2 ), P=P
P=P+ρg(h -h)=ρg(h-h+h-h)
P=P-ρg(h -h )
=13.6×9.81(2.6-0.3+1.5-0.5)-1×9.81(3-0.5) =415.7kN.m
本题目有题图titu019
3.(10分) 题号:1264 第1章知识点:230 难度:中等
水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m.s，由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为0.1m 。若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m?
*****答案*****
1-1′、2-2′间列柏努利方程式:
Z+u/2g+p/ρg =Z+u/2g+p/ρg+hf ①
p-p=ρg(u/2g-u/2g)=ρ(u/2-u/2)
u/u=d/d
u=0.5×(0.2/0.1)=2m.s
u代入①
p-p=ρ(2-0.5/2)=1876N.m
∵p-p=ρgh
∴h=(p-p)/ρg =1875/(1000×9.81)=0.191m
本题目有题图titu020
4.(12分) 题号:1265 第1章知识点:340 难度:中等
水塔供水系统，管路总长L m(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定供水量V m.h。当忽略局部阻力损失和动压头时，试导出管道最小直径dmin的计算式。若L=150m， H=10m,V=10m.h,λ=0.023，求d
*****答案*****
在1-1′与2-2′间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面
(Z-Z)+(p-p)/ρg=hf =λ(L/d)u/2g
由 p-p=0 Z-Z=H
∴H=λ(L/d)u/2g 而u=Vh /[3600(πd/4)]代入上式H=λ(8Vh L/3600πgd)
=> d=λ(8LVh /3600πgH)
∴d=[λ(8LVh /3600πgH)]代入数据：
d=[0.023×(8×150×10/3600×π×9.81×10)]
=0.0466m=46.6mm
本题目有题图titu021
5.(10分) 题号:1266 第1章知识点:430 难度:中等
一输油管，原输送ρ=900kg.m，μ=1.35泊的油品，现改输送ρ=880kg.m，μ=1.25泊的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf不变,则输送的油量(质量流量m)有何变化?(用百分数表示)
*****答案*****
64/R（l/d).(u/2)=64/R(l/d).(u/2)
u/(dρu).u=u/(dρu).u
u u/ρ=u u/ρ
∴u/u=μρ/μρ
=1.35×880/1.25×900=1.056
输油量比原来增加5.6%
6.(10分) 题号:1267 第1章知识点:340 难度:中等
密度为1000kg.m，粘度为1cp的水，以10m.h(表压)，若管路的局部阻力可略去不计，问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa? (Re=3×10-1×10时, λ=0.3164/Re)
*****答案*****
u=V/(πd/4)=10/(3600×π×0.045/4)=1.75m.s
Re=duρ/μ=0.045×1.75×1000/(1×10)=78750
λ=0.3164/Re=0.3164/78750=0.0189
由柏式： Z=Z u=u
∴p/ρ=p/ρ+ λ(l/d)(u/2)
p=p-λ(l/d)(ρu/2)
=1.5×9.81×10-0.0189×(100/0.045)×(1.75/2)×1000
=8.3×10N.m(表压)
7.(10分) 题号:1268 第1章知识点:420 难度:中等
某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？
*****答案*****
根据泊氏方程：-△p=32uμl/d以及：(π/4)d u=(π/4)d u=Vs
已知：d=2d
则：u/u=d/d=(2d)/d=4 即：u=u/4
原工况：-△p=32uμl/d
现工况：-△p=32uμl/d
∵μ=μ l=l u=u/4 d=2d
将上述各项代入并比较：
现/原:△p/△p=[32×u×μ×l/d]=1/16
答：因摩擦而引起的压降只有原来的1/16
8.(12分) 题号:1269 第1章知识点:340 难度:中等
用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4吨. h,高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 430m,进出口阻力不计。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为0.96, 粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。
*****答案*****
对贮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=20m l+Σle =430m d=108-2×4=100mm=0.1m
u=Vs/0.785d
=38400/3600×0.785×0.1×960 =1.415m.s
Re=duρ/μ=0.1×1.415×960/3430×10=39.6<2000
λ=64/Re=64/39.6=1.616
He=20+1.616×(430/0.1)×(1.415/2×9.81)=729.13m
N=Q·He·ρg/η=38400×729.13×9.81/(3600×0.5×1000) =152.6kw
9.(12分) 题号:1270 第1章知识点:300 难度:中等
某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应
槽B中,输液管为φ38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m.s,系统的Σhf=20.6(u/2 )J.kg,因扩大生产，须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少?
*****答案*****
∵u≈0≈u p=p
于是gZ=gZ+Σhf
g(Z-Z)=Σhf =20.6u/2
u=[2g(Z-Z)/20.6]
=(2×9.81×6/20.6)=2.39m.s
Z′=Z+20.6u′/2g
=5+20.6(1.3×2.39)/(2×9.81) =15.136m
增高为：Z′-Z=15.136-11=4.136m
本题目有题图titu022
10.(12分) 题号:1271 第1章知识点:340 难度:容易
用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×10N.m，管内摩擦系数为0.018，吸入和压出管路总长为110m(包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为φ108×4mm,水的密度为1000kg.m。求输水量为多少m.h。
*****答案*****
Z g+(p/ρ)+(u/2)+W=Z g+(p/ρ)+(u/2)+Σhf 已知数据：
Z=0；P(表)=0；u≈0；W=317.7[J.kg]；
Z=20[m]；p=9.807×10 [N.m](表)；ρ=1000[kg.m]
简化上式：
W=Z g+(p/ρ)+(u/2)+Σhf又Σhf
=λ(l/d)(u/2)=9.9u
∴317.7=9.81×20+9.807×10/1000+u/2+9.9u
10.4u=23.43
∴u=1.5[m.s] , V=(π/4)D×u×3600=0.785×(0.1)
×1.5×3600=42.41[m.h]
本题目有题图titu023
11.(10分) 题号:1272 第1章知识点:100 难度:中等
有一敞口储油罐，为测定其油面高度，在罐下部装一U形管压差计(如图示)，油的密度为ρ，指示液密度为ρ，(U形管压差计B侧指示液面上充以高度为h的同一种油),当储油罐充满时，U形管指示液面差为R，试导出：当储油罐油量减少后，储油罐内油面下降高度H 与U 形管B 侧液面下降高度h 之间的关系。*****答案*****
由静力学方程式：H′ρ=Rρ+hρ (a)
当罐内液面下降H时，B侧下降h， A侧上升h
∴R′=R-2h (H′-H-h)ρ=(R-2h)ρ+hρ (b)
将式(a)代入式(b)并整理可得：
H=h[(2ρ/ρ)-1]或h=Hρ/(2ρ-ρ）
本题目有题图titu024
12.(12分) 题号:1273 第1章知识点:320 难度:中等
如图所示，D=100mm, d=50mm,H=150mm,ρ气体=1.2kg.m。当R=25mm时,将水从水池中吸入水平管中间,问此时V气体=?m.s(阻力可忽略)
*****答案*****
选1-1、2-2截面与基准面0-0，如图所示。
在两截面之间列柏方程并简化得到：
(p/ρ)+(u/2)=(p/ρ)+(u/2)(1)由已知数
据：p=0.025×13600×9.81=3335N.m
p=-0.15×1000×9.81=-1472N.m
u=(100/50)u=4u
代入(1)可得：15u=2(p-p)/ρ=8012
u=23.11m.s Vs=(π/4)D u=0.1814m.s
或V=653m.h
本题目有题图titu025
13.(15分) 题号:1274 第1章知识点:354 难度:较难
如图所示的管路系统中，有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数 Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.5×10N.m，AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算: ⑴液体流经AB管段的压强差；⑵若泵的轴功率为500w，效率为60%，则AB 管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。
*****答案*****
⑴在A-B之间列柏方程(管中心线为基准面)：
gZA +(uA /2)+(pA /ρ)=gZB +(uB /2)+(pB /ρ)+Σhf
pA -pB =ρΣhf =ρ·(λl/d)·(uA/2)+△ρ孔
uo=Co[2gR(ρA-ρ)/ρ]
=0.63[2×9.81×0.6(13600-867)/867]0 . 5=8.284m.s
u=(16.4/33)×8.284=2.046m.s
∴pA -pB=0.024×(30/0.033)×(2.046/2)×867+3.5×10=74590N.m
⑵Ne=W.W=(74590/867)[(π/4)d uρ]
=86(0.785×0.033×2.046×867)=130w
有效功率百分数=130/(500×0.6)×100%=43.3%
本题目有题图titu026
14.(12分) 题号:1275 第1章知识点:340 难度:容易
用离心泵经φ57×3.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为
800kg.m,粘度为20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为25m，反应器内的压力恒定为4kgf.cm(表压) ，有机溶液输送量为6m.h，试确定泵提供的压头。
*****答案*****
取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面：
gZ+(u/2) +(p/ρ)+W=gZ+(u/2)(p/ρ)+Σhf
W=(Z-Z)g+[(u-u)/2]+[(p-p)/ρ]+Σhf
Σhf=λ[(l+le )/d](u/2)
u=(6/3600)/[(π/4)×0.05]=0.8488m.s u≈u≈0 Z=0
Re=duρ/μ=0.05×0.8488×800/ (2 0×10) =1697.6<2000
则λ=64/Re=64/1697.6=0.0377
Σhf=0.0377×(25/0.05)×(0.8488
故W=(16-0)×9.807+4×9.807×10
本题目有题图titu027
15.(14分) 题号:1276 第1章知识点:730 难度:较难
如图所示，假设两种流动状态的摩擦系数相等，离心泵的效率相等。如将输送流量增加到原来流量的2倍，则其有效功率应增加为原来的几倍。
*****答案*****
λ＝λ，η＝η原来流动参数下标为1，流量加倍时下标为2，两敞口液面间列柏努利方程得：
H＝∑ｈ＝λ×∑（ｌ＋ｌ）/d×（ｕ/2） (1)
H＝∑ｈ＝λ×∑（ｌ＋ｌ）/d×（ｕ/2） (2)
两种流动状态的流量比
Q/Q＝ｕ/ｕ＝2 (3)
（1）、（2）、（3）式联解得：
∑ｈ/∑ｈ＝H/H＝ｕ/ｕ＝4 (4)
N/N＝Q Hρ/102η/（Q Hρ/1 02η）
＝Q H/（Q H）＝8
输送流量增加2倍时，则其有效功率为原来的8倍。
本题目有题图titu028
16.(10分) 题号:1277 第1章知识点:100 难度:中等
如图（ａ）所示两个容器与一水银压差计用橡皮管相连接，此二容器中均充满水，设水银压差计读数R为650mmHｇ，试求：（1）二容器的压力差为多少？（2）如果将二容器由图（ａ）改为图（ｂ）位置时，此时的压力差和读数有何改变？为什么？
*****答案*****
（1）P－P＝Rｇ（ρ－ρ）
＝0．65（13600－1000）×9．81
＝80343．9N.m＝8190m mH O
（2）P"＝P＋（H'＋R'）ρｇ
P"＝P＋[R'ρ＋(H+2)ρ]ｇ
P"＝P
P－P＝R'（ρ－ρ）ｇ＋2ρｇ
∴R＝（P－P－2ρｇ）/（ρ－ρ）ｇ
＝（80343．9－2×1000×9．81）/（12600×9．81）
＝0．49mH O
压力差由图（ａ）变换到图（ｂ）位置时，因系统条件未变化，则压力差值不变，但压力差读数由R降到R'，这是因压力差两边的水柱高度变化而改变的原因。
本题目有题图titu029
17.(10分) 题号:1278 第1章知识点:730 难度:容易
将20℃的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直
距离为31.6m。管路总能量损失为50Ｊ.kg，流量为20m.h，试求理论功率为多少kw？
*****答案*****
ｇZ＋ｕ/2＋P/ρ＋W＝ｇZ＋ｕ/2+ P/ρ+∑ｈ
Z＝0，Z＝31.6m，P＝P，ｕ≈0，ｕ≈0，
∑ｈ＝50Ｊ/kg
Ｗ＝ｇZ＋∑ｈ＝9.81×31.6＋50＝3 60Ｊ/kg
m＝20/3600×1000＝5.556kg.s
N＝Ｗm＝360×5.556＝2000Ｊ.s＝2kw
18.(14分) 题号:1279 第1章知识点:430 难度:中等
某油品在Φ89×4mm的无缝钢管中流动。在A和B的截面处分别测得压强P
＝15.2×10N.m，P＝14.8×10N.m。试计算管路中油品的流量。已知：A、B间长为40m，其间还有2个90弯头（每个弯头的当量长度ｌ＝35d），ρ油＝820kg.m，μ油＝121cp。
*****答案*****
A－B间列柏努利方程：
Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＋∑H
（P－P）/ρｇ－（Z－Z）＝∑H
＝λ（ｌ＋ｌ）/d×ｕ/2g
(15.2-14.8)×10/(820×9.81)-1=64/(duρ/μ)×(l+l)/d×ｕ/2ｇ
＝64μ/（dρ）×（ｌ＋ｌ）/d×ｕ/2ｇ
ｕ＝(3.973×2×9.81×(0.081)×820/(64×121×10×45.67)=1.186 m.s
校验：R＝dｕρ/μ＝0.081×1.186×820/（121×10）＝651＜2000 ∴ V＝Aｕ＝0.785（0.081）×1.186
＝6.11×10m.s＝22m.h。
本题目有题图titu030
19.(15分) 题号:1280 第1章知识点:743 难度:容易
密度为1200kg.m的盐水，以25m.h的流量流过内径为75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为25m，钢管总长为120m，管件、阀门等的局部阻力钢管阻力的25％。试求泵的轴功率。假设：（1）摩擦系数λ＝0.03；（2）泵的效率η＝0.6
*****答案*****
Z＋ｕ/(2ｇ)＋P/ρｇ＋H＝Z＋ｕ/(2ｇ) ＋P/ρg+∑H
Z＝0，Z＝25m，ｕ≈0，ｕ≈0，P＝P
∴H＝Z＋∑H＝25＋∑H
∑H＝（λ×ｌ/d×ｕ/2ｇ）×1.25
ｕ＝V/A＝25/（3600×0.785×（0.07 5））＝1.573m.s
∑H＝（0.03×120/0.075×1.573/（2×9.81）×1.25 ＝7.567m盐水柱 H＝25＋7.567＝32.567m
N＝Q Hρ/102＝25×32.567×120 0/（3600×102）＝2.66kw
N轴＝N/η＝2.66/0.6＝4.43kw
20.(10分) 题号:1281 第1章知识点:230 难度:容易
水在内径为250mm的钢管内流动。已知截面1－1处的流速为1m.s，测压管中水柱高为1m；在截面2－2处管内径为150mm。试计算在截面1－1与2－2处产生的水柱高度差h为多少m水柱？（忽略阻力损失）
*****答案*****
在截面1－1与2－2间列柏努利方程：
Z＋ｕ/(2ｇ)＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/(2ｇ)＋P/ρｇ
Z＝0，Z＝0
P/(ρｇ)＝1mH O，ｕ＝1m.s
∴P/(ρｇ)－P/(ρｇ)＝ｕ/(2ｇ)－ｕ/(2ｇ)
ｕ＝ｕ（d/d）＝1×（250/150）＝2.78m.s
∴h＝P/(ρｇ)－P/(ρｇ)
＝2.78/（2×9.8 1）－1/(2×9.81)＝0.343mH O
本题目有题图titu031
21.(10分) 题号:1282 第1章知识点:300 难度:中等
图示为水泵进水管的装置。管子尺寸为φ57×3.5mm；管的下端位于储水池水面下2m，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为12ｕ/（2ｇ）；截面2－2处的真空度为4m水柱；由1－1至2－2截面的沿程压头损失为9ｕ/（2ｇ）。试求：进水管的流量为多少m.h?
*****答案*****
以水面与2－2截面列柏努利方程：
Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＝Z＋ｕ/2ｇ＋P/ρｇ＋∑H
Z＝0，ｕ＝0，P＝0，Z＝3m，P/ρｇ＝－4mH O ∑H＝12ｕ/2ｇ＋9ｕ/2ｇ＝21ｕ/2ｇ＝21ｕ/2ｇ
21ｕ/2ｇ＋ｕ/2ｇ＝22ｕ/2ｇ＝4－3＝1m
∴ｕ＝（2×9.81/22）＝0.94m.s
∴V＝3600×0.785（0.05）×0.94＝6.64m.h
本题目有题图titu032
22.(12分) 题号:1283 第1章知识点:310 难度:中等
水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？
*****答案*****
在两测压孔之间列柏努利方程式：
Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＝Z＋P/ρｇ＋ｕ/2ｇ＋h ∴h
＝（P-P）/ρｇ－（Z－Z）－（ｕ－ｕ）/2ｇ
＝（P－P）/ρｇ－Z－（ｕ－ｕ）/2ｇ
由静力学方程式可得
（P－P）/ρｇ＝ｈ（ρ－ρ）/ρ＋Z
∴h＝h（ρ-ρ）/ρ－（ｕ－ｕ）/2ｇ
u＝1m.s，ｕ＝ｕ×（d/d）＝4m.s
∴h＝0.2×12.6－（16－1）/（2×9.81）
＝1.755mH O＝1755mmH O＝17221Pａ
本题目有题图titu033
23.(8分) 题号:1284 第1章知识点:640 难度:中等
15℃水在内径为10mm的钢管内流动，流速为0.15 m.s，试问：（1）该流动类型是层流还是湍流？（2）如上游压强为7kgf.cm，流经多长管子，流体的压强降至3kgf.cm？15℃水的密度为999.1kg.m，粘度为1.14cp。
*****答案*****
（1）Re＝dｕρ/μ ＝0.010×0.15×999.1/（1.14×10）
＝1314＜2000 该流体作层流流动
（2）根据泊谡叶方程式ΔP＝32μｌｕ/d
∴ｌ＝ΔPd/（32μｕ）
＝（7－3）×9.81×10×0.01/（3 2×1.14×10×0.15）＝7171m 24.(10分) 题号:1285 第1章知识点:100 难度:中等
某受压设备，用串联U形管压差计测量其表压，装置如附图所示，写出1、2、3、4各点及P的压强计算式。（连通U形管压差计水银面上充满水）
*****答案*****
以表压为基准：
P＝Rρｇ
P＝P－Rρｇ＝Rρｇ－Rρｇ
P＝P＝Rρｇ－Rρｇ
P＝P＋Rρｇ
＝（R＋R）ρｇ－Rρｇ
P＝P－Rρｇ
＝（R＋R）ρｇ－（R＋R）ρｇ
本题目有题图titu034
25.(10分) 题号:1286 第1章知识点:100 难度:中等
一直立煤气管，在底部测压管测得水柱差h＝100mm，在H＝20m高处的测压管中测得水柱差h＝115mm，管外空气的密度ρ＝1.29kg.m，求管中静止煤气的密度ρ为多大？
*****答案*****
P＝P＋hρ水ｇ
P＝（P＋ρｇH）＋hρ水ｇ
又P＝P＋Hρｇ
∴（P＋Hρｇ）＋hρ水ｇ＝（P＋hρ水ｇ）＋Hρｇ
Hρ＋hρ水＝Hρ＋hρ水
ρ＝ρ-ρ水（h－h）/H ＝1.29-1000×（0.115－0.1）/20 ＝0.54kg.m。
本题目有题图titu035
26.(15分) 题号:1287 第1章知识点:570 难度:较难
用泵将密度为850kg.m，粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20mm。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62，水的密度为1000kg.m。试求:(1)输油量是多少m.h? (2)若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
*****答案*****
⑴uo =Co[2gR(ρ′-ρ)/ρ]
=0.62[2×9.81×0.5×(1000-850)/850]=0.816m.s V=0.816×0.785×(0.08)×3600=14.76m3 .h
⑵u=0.815×(80/100)=0.522m.s
Re=0.1×0.522×850/(1 90×10)=234<2300
λ=64/Re=64/234=0.274
Σhf =0.274×(1000/0.1)×(0.522
Ne=We·W/η =569.5×(14.7 6×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kw
27.(12分) 题号:1288 第1章知识点:400 难度:中等
在实验室流体沿程阻力测定装置上，对φ1"镀锌管 (内径27mm)，进行测试，测压点间距为5290(mm)，当水流量为2(L.s)时，水银压差计上读数为400(mm)。求：(1)此时的λ值是多少? (2)在同样条件下测定φ1/2″镀锌管(管内径为16.25[mm])的λ值; 当管内流速 5.80[m.s]时,试估计测得的λ值应比λ高还是低?为什么?水的粘度μ=1cP,密度ρ=1000kg.m
*****答案*****
⑴水流量为0.002m.s
在φ1″管u=0.002/[(π/4)×0.0 27]=3.493m.s
Re=3.493×0.027×1000/10≈94300
△p=(13.6-1.0)×400×9.8≈49430
△p=λ(l/d)(u/2)ρ
∴λ=49430×0.027×2/(5.2 9×3.49×1000) =0.0414
⑵在φ(1/2)″管中 d=16.25mm,u=5.8m.s
Re=0.01625×5.8×1000/10≈94250≈Re1
在湍流区：λ～(Re,ε/d),若两管绝对粗糙度接近，
则ε/d<ε/d故λ>λ
28.(12分) 题号:1289 第1章知识点:500 难度:较难
有一用20℃,760mmHg的空气标定的转子流量计, 玻璃管上的最低刻度代表Vmin=4m.h最高刻度代表Vmax=40m.h。但若用该流量计来测量30℃、真空度为200mmH O的空气流量，求其Vmin和Vmax各为若干(设C不变)。已知当地大气压为760mmHg,V=C A[2gV(ρ-ρ)/Aρ]
*****答案*****
对气体，∵ρf >>ρ
∴(V′/V)=(ρ/ρ′)
V′=V(ρ/ρ′)=v[(PM/RT)/(P′M/RT)]
=V(PT′/P′T)
P=760mmHg T=293℃
P′=760-(200/10330)×760=745.3mmHg T′=273+30=303K
Vmin=4×[760×303/(745.3×293)]=4×1.027=4.108m.h
Vmax=41.08m.h
29.(10分) 题号:1290 第1章知识点:400 难度:较难
如图示,液位恒定的A、B、C三水槽,通过a、b、c三条等径管线同时向D槽(液位恒定)供水,三管线与三水槽的连接方式以及插入D槽中的深度均相同。三条管线的长度(包括所有局部阻力的当量长度) 为l=2l，l=3l。当水温为20℃时,通过各管线的体积流量分别为Va、Vb和Vc。摩擦系数λ=
0.3164/Re。试求每根管线的摩擦阻力损失。
*****答案*****
a、b、c三条管线的摩擦损失相同。
Σha =Σhb =Σhc =Hg J.kg
本题目有题图titu036
30.(10分) 题号:1291 第1章知识点:340 难度:中等
冷冻盐水的循环系统，如图所示，盐水的密度为1100kg.m，由B流至A
的管路能量损失为49J.kg,A至B的位差为7m，若A处的压力表读数为
2.45×10N.m(表压)时，B处的压力表读数为若干N.m(表压)?
*****答案*****
gZA +(pA /ρ)+(uA /2)=gZB +(pB /ρ)+(uB /2)+ΣhfAB
pB =pA -(gZB +Σhf A B )ρ
=245×10-(9.81×7+98.1) ×11 00=6.16×10N.m(表压)
本题目有题图titu037
31.(14分) 题号:1292 第1章知识点:310 难度:较难
若烟囱的直径为D＝1m，烟气的质量流量G＝18000 kg.h，烟气的密度ρ＝
0.7kg.m，周围空气的密度ρ＝1.2kg.m，在1－1截面处安置一个U形压差
计，并测得Ｒ＝10mmH O，烟气流经此烟囱的压降损失H＝0.06H/D× （ｕ/（2ｇ））〔m气柱〕。试求此烟囱的高度H为多少？
*****答案*****
G＝18000/3600＝5kg.s V＝G/ρ＝5/0.7＝7.14m.s
ｕ＝V/（0.785D）＝7.14/（0.785×1）＝9.1m.s
(完整版)化工原理流体流动题库..
第一章《流体力学》练习题 一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 A 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 A 3．层流与湍流的本质区别是（）。
A 湍流流速＞层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 D 4．气体是（）的流体。 A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 B 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。
C 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 A 7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。
A 9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 A 10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若
为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。 A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 B 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 A
化工原理计算练习题(含答案)
1．将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去，要求输送量为36m 3 /h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成，总长为160（包括所有局部阻力的当量长度）。现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于本题附表中。问：该泵是否合用？ Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%) 17 30 42 46 44 已知：酸液在输送温度下粘度为1.15?10-3 Pa ?s ；密度为1545kg/m 3 。摩擦系数可取为0.015。 解：（1）对于本题，管路所需要压头通过在储槽液面（1-1’）和常压设备液面（2-2’）之间列柏努利方程求得： f e H g p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222 2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m d Q u /99.1080 .0*785.0*360036 42 2 == = π 管路压头损失：m g u d l l H e f 06.681 .9*299.108.0160015.022 2==∑+=∑λ 管路所需要的压头：()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以（L/s ）计的管路所需流量：s L Q /103600 1000 *36== 由附表可以看出，该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ，当流量为管路所需要的10 L/s ，它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内，管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知： 水的流量为56.5m 3·h -1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m -3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答： (1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和有效功率； 图2-1 解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m
化工原理试题库答案(上册总)2
化工原理试题库（上册） 第一章 流体流动 一、 选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量G A 为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s 2 D.N/m 2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 1 21式中压强采用绝压表示<- 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。
化工原理选择题题库—流体流动解析
流体流动 【当前章节】流体流动内部结构【当前难度】1 1、如下各物理量中，与压强有关的有几个（B ）①压强不太高时气体的黏度； ②压强不太高时气体的运动黏度③压强不太高时气体的流速；④压强不太 高时气体的质量流速 A.1 B.2 C.3 D.4 2、流体在管内流动时，如下有几项会使层流内层增厚？（B ）* ①流体黏度变小；②流体流速减小；③如为液体，升高其温度；④如为气体，升高其温度 A.1 B.2 C.3 D.4 3、如下关于定态流动和非定态流动的说法，正确的是（B ） A.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均相同 B.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均不随时间而变化 C.非定态流动时，流体内各处的流动参数都不相同 D.非定态流动时，流体流量随时间的推移而减小 4、管内流体流动时，如下哪一项不利于形成湍流（B ） A.增大管径 B.减小流体密度 C.增加流体流量 D.减小流体粘度 5、 针对圆管内的流体流动，关于层流与湍流的区别，如下表述中正确的是 （C ）* A.剪应力沿径向分布的数学规律不同 B.湍流时不存在由于分子热运动而造成的动量传递，而层流时存在 C.同种流体在同样的速度梯度下，湍流剪应力大于层流 D.湍流时流体所有的质点都在脉动，而层流时流体所有质点都不脉动 6、某黏度为50mPa.s的流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为
该点处流速，m/s。则管内最大剪应力为（A）* A.1.0Pa B.0.4Pa C.0.021 D.条件不足，无法计算 7、某流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为该点处流速，m/s。则管内最大速度为（C） A.0.5m/s B.0.48m/s C.0.42m/s D.1.0m/s 8、当圆管内流动充分发展时，其边界层的厚度（B ） A.等于管子的内直径 B.等于管子的内半径 C.大于管子的内半径 D.大于管子的内直径 9、 在研究流体流动问题时，最小的考察对象通常是（ A） A.流体的质点 B.流体的分子 C.液滴或气泡 D.流体层 10、流体的连续介质假定是指（D ） A.流体分子之间没有间隙 B.液流之中没有气泡，气流之中没有液滴 C.流体层之间没有间隙 D.流体质点之间没有间隙 11、理想气体状态方程中的压强是指气体的（B ） A.表压强 B.绝对压强 C.真空度 D.以上压强都可用于气体状态方程 12、以下哪项为基准的压强称为真空度（A ） A.当地大气压 B.标准大气压 C.绝对0压强 D.其他三个都不是
《化工原理试题库》大全
化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动，其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水
化工原理试题库(第五——第十)讲解
第5章蒸发 一、选择题 1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4.蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11.属于单程型的蒸发器是（）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、悬筐式蒸发器 二、填空题 1.蒸发操作所用的设备称为________。 2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________； 按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。
新版化工原理习题答案(01)第一章流体流动
第一章 流体流动 流体的重要性质 1．某气柜的容积为6 000 m 3 ，若气柜的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、CH 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。 解：气柜满载时各气体的总摩尔数 ()mol 4.246245mol 313 314.86000 0.10005.53.101t =???+== RT pV n 各组分的质量： kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =??=?=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =??=?=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =??=?=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =??=?=M n m 2．若将密度为830 kg/ m 3 的油与密度为710 kg/ m 3 的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。设混合油为理想溶液。 解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m 3 3122 1 1 21t m 157.0m 7106083060=??? ? ??+=+ = +=ρρm m V V V 3 3t t m m kg 33.764m kg 157 .0120=== V m ρ 流体静力学 3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔 盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉
化工原理习题第一部分流体流动答案
化工原理习题：第一部分 流体流动 一、填空 1.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 1/4 倍。 2.离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 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。 3.处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。 4.牛顿粘性定律的表达式τ=μ，其应用条件是 牛顿型流体层（滞）流流体。 5.如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出： 单位质量流体的机械能衡算式为????常数=++=g p g u z E ρ22 ??????????????； 单位重量流体的机械能衡算式为????? 常数=++=p u gz E 22 ρρ????????????； 单位体积流体的机械能衡算式为?????? 常数=++=g p g u z E ρ22???????????； 6.有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。 7.气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。 8.流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。 9.并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。 10 在离心泵工作时，用于将动能转变为压能的部件是____泵壳__________。 11.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。 12. 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。 13.若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低，流量减小，效率降低，轴
《化工原理II》计算试题
《化工原理II》计算试题 石油大学(北京)化工学院(第二部分)题库 2，计算题 1，(15分)在直径1.2m的Mellepak 250Y规整填料吸收塔中，空气混合物中的SO2用清水吸收吸收塔的总操作压力为101.3kpa，温度为20℃，混合气体进入塔内的流量为1000 m3/h，SO2的摩尔分数为0.09，SO2的回收率要求不低于98%，采用气相kya = 0.0524 kmol/(m·s)的总体积传质系统系统的相平衡方程为:ye=3.3x试着找出: (1)推导出计算传质单元数的公式； L？敏。m？成立，哪一个？是溶质的吸收率，m是相平衡常数；(2)测试证书:V(3)最小溶剂剂量，千克摩尔/小时； (4)如果实际溶剂量是最小溶剂量的1.2倍，计算塔水中SO2浓度(摩尔分数)；(5)计算完成分离任务所需的传质单元数量、传质单元高度和填料高度 2，(15分)一种吸收煤气中苯的吸油塔。已知煤气的流速为2240(NM3/hr)，进入塔的气体中苯含量为4%，离开塔的气体中苯含量为0.8%(以上均为体积分数)。进入塔内的油不含苯。取L=1.4 Lmin。已知体系的相平衡关系为Y * = 0.126 x。试着找出:(1)溶质吸收率？ (2)Lmin和L (kmol/h) (3)求柱组成Xb(kmol苯/kmol油)(4)求吸收过程的对数平均驱动力？Ym (5)解决非政府组织问题；用分析法； (6)以增加塔内的液体喷射量使用部分循环流量，在保证原始吸收率
的条件下，最大循环量L’是多少，并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线。 3，(20分)在一个逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中，纯矿物油被用来吸收混合气体中的溶质。已知在操作条件下，进口混合气体中的溶质含量为0.015(摩尔分数)，吸收率为85%，平衡关系Y*=0.5X努力找出:出口矿物油中溶质的最大浓度为 (1)最小液气比； (2)当吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时，NOG是用解析法计算的。(3)找到吸收过程的总对数平均传质驱动力？Ym。(4)当总气体传质单元的高度为1m时，计算填料层的高度； ？1？ (5)为了增加塔内液体的喷淋量，采用塔外液体部分循环流动。在保证原吸收速率的条件下，假设气相流速为，最大循环量L’是多少，并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线 4。在吸收塔中，某种气体混合物与清水逆流吸收。塔中的气相组成为0.05(摩尔分数，下同)。在该操作条件下，系统的平衡关系为y*=2x，操作液气比为1.25(L/V)min，塔内气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，Kya∝V0.7(V为气相摩尔分数) 试算:(1)液相出口组成xb，NOG传质任务所需； (2)如果初始气液组成、流速和操作条件保持不变，当原始塔与另一个相同的塔串联和逆流操作时，离开塔的气体的最终组成是什么(3)如果初始汽液组成、流速和操作条件不变，原塔和另一个相同的塔平
化工原理考研试题库
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表上 的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50，热水流量为h m 360，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。
化工原理第1章--流体流动-习题及答案
一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3．层流与湍流的本质区别是（）。 D A 湍流流速＞层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。4．气体是（）的流体。 B A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。 9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。
10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的 最大流速的关系为（）。B A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 恒流速、恒压差； D. 变流速、恒压差。 16.层流与湍流的本质区别是：( )。 D A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 17.圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。B A. Re ≤ 2000； B. Re ≥ 4000； C. Re = 2000～4000。 18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵
流体流动东南大学化工考研复试化工原理考试题库
第一章流体流动 一、单项选择题（每小题1分） 1．在SI单位制中，通用气体常数R的单位为( ) A. atm·cm / mol·K B. Pa·m /mol·K C. Kf·m / mol·K D. Ibf·ft / Ibmol·K 2．系统处于稳态指的是 ( ) A. 系统操作参数不随时间改变 B. 系统操作参数不随位置改变 C. 系统操作参数随位置改变,但不随时间改变 D. 系统操作参数随时间改变,但不随位置改变 3.下列流体中，认为密度随压力变化的是 ( ) A．甲烷 B.辛烷 C.甲苯 D. 水 4. 下列关于压力的表述中，正确的是 ( ) A. 绝对压强 = 大气压强 + 真空度 B. 绝对压强 = 大气压强 - 真空度 C. 绝对压强 = 大气压 - 表压强 D. 绝对压强 = 表压强 + 真空度 5．某系统的绝对压力为，若当地大气压为，则该系统的真空度为 ( ) A. 0.1MPa B. C. D. 6. 容器中装有某种液体，任取两点A，B，A点高度大于B点高度，则 ( ) A. p A > p B B. p A < p B C. p A = p B D. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变 7．在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该管时，压差计读数R值反映( )。 A．A、B两截面间的压强差； B．A、B两截面间的流动阻力； C．A、B两截面间动压头变化； D．突然扩大或缩小的局部阻力。 8. 使用U型管压差计测量较小压差时，为了准确读数，下列方法中正确的做法是（） A. 选择较大密度的指示液 B. 选择较小密度的指示液 C. 使用与被测流体密度相近的指示液 D. 加大指示液与被测流体密度的差别 9．用一U型管压差计测定正辛烷在管中两点间的压强差，若两点间的压差较小，为了提高读数精度，你认为较好的指示剂为( ) A. 乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯 10．所谓理想流体，指的是（） A. 分子间作用力为零的流体 B. 牛顿流体 C. 稳定的胶体 D. 气体 11．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( )。 A．过渡型流动； B．湍流流动； C．层流流动； D．静止状态。12．有两种关于粘性的说法：( ) (1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 (2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。 A．这两种说法都对 B．第一种说法对，第二种说法不对 C．这两种说法都不对 D．第二种说法对，第一种说法不对
化工原理流体流动
化工原理流体流动 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备运算差不多上以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采纳了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判定。 6．单位时刻内过程的变化率称为___________。 二咨询答题 7．什么是单元操作？要紧包括哪些差不多操作？ 8．提高过程速率的途径是什么？ 一填空题 1．单位体积流体的质量称为________，它与________互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为____________。 3．单位时刻内流经管道任一截面的流体量称为________，其表示方法有________和________两种。 4．当管中流体形成稳固流淌时，管中必定充满流体，即流体必定是_________的。 5．产生流体阻力的全然缘故是________；而___________是产生流体阻力的第二位缘故。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6．流体在管道中的流淌状态可分为______ 和__________两种类型，二者在内部质点运动方式上的区不是_____________________________________。 7．判定液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_________、___________、________________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是______________________________。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将_______，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值________。 一、选择题 10．液体的密度随温度的升高而_________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定
化工原理流体流动章节习题
第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程 2、液体和气体混合物密度求取 3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式 第一章、流体流动与流体输送机械 （1）流体静力学基本方程 （例1－9） U 型管压差计 （2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式 （4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题 1． （7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成? 答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。 答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dy du ) e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？ 5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。（6 分） （1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。 （2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
化工原理计算题
第一章 流体流动 【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 998 4.01830 6.01+=m ρ =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4 ρm =1372kg/m 3 【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m 3 根据式1-3a 气体的平均密度为： 3kg/m 916.0373 314.896.281081.9=???=m ρ 【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。 （1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h 。 解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p'B 的关系不能成立。因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B '不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2 p A '=p a +ρ2gh 于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h =1.16m 【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置
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一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率四个概念为依据的。 3．常见的单位制有程单位制；国际单绝对单位制；工位制 (SI 制)。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过平衡关系来判断。6．单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8.提高过程速率的途径是什么？ 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为密度，它与比容互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量，其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是连续流动的。 5．产生流体阻力的根本原因是内摩擦力；而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6．流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是：分别或同时提高流体的位压 头；动压头；静压头以及弥补损失能量。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题
化工原理计算试题
离心泵的计算 1计算题j01b10029 如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm，D B =240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R=20mm，A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa？(2)A、B管段阻力损失为多少mmHg？(3)若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化? 计算题j01b10029 (题分：20) (1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s， u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/s p A/ρ＋u A2/2= gh＋p B/ρ＋u B2/2＋∑h f ∵p A/ρ－(gh＋p B/ρ)=(ρi－ρ)gR/ρ ∴p A－p B=(ρi－ρ)gR＋ρgh =(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3 =5415 Pa (2) ∑h f=(p A/ρ－gh－p B/ρ)＋u A2/2－u B2/2 =(ρi－ρ)gR/ρ＋u A2/2－u B2/2 =(13.6－1)×9.81×0.020＋(4.244)2/2－(0.7368)2/2 =11.2 J/kg 即?p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa 换成mmHg: ∑H f=?p f/(ρHg?g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81) =0.0839 mHg=83.9 mmHg (3) p A/ρ＋u A2/2=p B/ρ＋u B2/2＋∑h f ∵u A、u B、∑h f均不变，故(ρi－ρ)gR’/ρ之值不变 即R’不变，R’=R=20 mm 水平放置时p A-p B = (13.6-1)?103?9.81?0.020 =2472Pa比倾斜放置时的压差值小。 2计算题j02b20067 (20分) 如图所示的输水系统,输水量为36m3/h，输水管均为φ80×2mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱，压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2。试求： (1) 水泵的升扬高度； (2) 若水泵的效率η=70%,水泵的轴功率(KW)； (3) 水泵吸入管路上真空表的读数(mmHg 柱)。 注:当地大气压为750mmHg 柱。 0.2 4.8
化工原理判断题题库【化工原理试题库】
1、精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地部分汽化和部分冷凝。 2、相对挥发度的表示式?=_?A.对于二组 B 分溶液的蒸馏，当?=1 时，能否能离不能 3、q的定义式是进料的液化分率，饱和液体进料q=_饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245，提馏段操作线方程为y?25x?0.02，当q=1时，则xW?xD 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD提高_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将下降。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_增加__。 6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。NA?k.?Ci?C? k的单位_m_ NA?KG.?P?P KG 的单位__. ms.atm 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?不变，绝对湿湿度H下降_,露点下降，湿球温度下降。 10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__. 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将__理论板数要多。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系，操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示，若是理想溶液，则同温度下的饱和蒸汽压来表示。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地增大塔径以减少空塔气速，也可以适当地增大板间距。