化⼯原理试题库第1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GA
为()。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()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()。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()。A、atmB、mmHgC、Kg/m.s2D、N/m2
5.⽔在直管中流动,现保持流量不变,增⼤管径,则流速()。A、增⼤B、减⼩C、不变D、⽆法判断
6.4.对不可压缩流体,满⾜条件时,才能应⽤柏努⼒⽅程求解。A、)%(20ppp
12
1式中压强采⽤表压表⽰<-B、)%(01ppp12
1式中压强采⽤表压表⽰<-C、)%(20ppp12
1式中压强采⽤绝压表⽰<-D、)%(01ppp12
1式中压强采⽤绝压表⽰<-7.判断流体的流动类型⽤()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。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、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()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 B、欧拉准数和相对粗糙度11.测速管测量得到的速度是流体()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()倍A、 2;B、 6;C、 4;D、 1。
13.流体在长为3m、⾼为2m的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为()。A、 1.2m;B、 0.6m;C、 2.4m;
D、 4.8m。
14.当流体在园管内流动时,管中⼼流速最⼤,滞流时的平均速度与管中⼼的最⼤流速的关系为( )A、 u =3/2.umaxB、 u =0.8 umax
C、 u =1/2. umax D u =0.75 umax15.判断流体流动类型的准数为()A、Re数B、Nu 数C、Pr数D、Fr数
16.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次⽅成正⽐,其中的n 值为(A 、0.5 B、0.8 C、1 D、0.2
17.⽜顿粘性定律适⽤于⽜顿型流体,且流体应呈()A、层流流动B、湍流流动C、过渡型流动D、静⽌状态
18.计算管路系统突然扩⼤和突然缩⼩的局部阻⼒时,速度值应取为()A、上游截⾯处流速B、下游截⾯处流速C、⼩管中流速D、⼤管中流速
19.⽤离⼼泵在两个敞⼝容器间输送液体。若维持两容器的液⾯⾼度不变,则当输送管道上的阀门关⼩后路总阻⼒将()。A、增⼤B、不变C、减⼩D、不确定
20.流体的压强有多种表⽰⽅式,1标准⼤⽓压为 ( )A、780mm汞柱B、1Kgf/cm2C、10.336m⽔柱D、10130Pa
21.流体在圆管中层流流动,若只将管内流体流速提⾼⼀倍,管内流体流动型态仍为层流,则阻⼒损失为的()倍。A、4B、2
C、2D、不能确定
22.阻⼒系数法将局部阻⼒hf表⽰成局部阻⼒系数与动压头的乘积,管出⼝⼊容器的阻⼒系数为( )A、1.0B、0.5C、0.35D、0.75
23.在柏努利⽅程式中,P/ρg被称为 ( )A、静压头B、动压头C、位压头D、⽆法确定
24.流体的流动形式可⽤雷诺准数来判定,若为湍流则Re ( )A、<4000B、<2000C、>2000D、>4000
25.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性⽅程式为()可压缩性流体在管道内稳定流动的连续程式为()A、u1A1=u2A1B、u1A2=u2A1C、u1A1/ρ1=u2A2/ρ2D、u1A1/ρ2=u2A2/ρ126.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表现出来。A、这两种说法都对;B、这两种说法都不对;
C、第⼀种说法对,第⼆种说法不对;D、第⼆种说法对,第⼀种说法不对。27.层流与湍流的区别是()A、湍流的流速⼤于层流流速
B、流道截⾯积⼤的为湍流,⼩的为层流C、层流⽆径向脉动,湍流有径向脉动D、层流的雷诺准数⼩于湍流的雷诺准数
28.有⼀并联管路如图2所⽰,两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻⼒损失分别为V1.、u1.、L1.、h(f1)及V2.、u2.、d2.、L2.、h(f2)。若d1.=2d2.,L1.=2L2.,则h(f1)/h(f2)=()
A、2;B、4;C、1/2;D、1/4; E、1
当管路中流体均作层流流动时,V1./V2.=()A、2;B、4;C、8;D、1/2; E、1
当管路中流体均作层流流动时,u1./u2.=()A、2;B、4;C、1/2;D、1/4; E、1
当两段管路中流体均作湍流流动时,并取λ 1.=λ 2.,则V1./V2.=()。A、2;B、4;C、8;
D、1/2; E、1/4
当两段管路中流体均作湍流流动时,并取λ 1.=λ 2.,则u1./u2.=()。A、2;B、4;C、1/2;D、1/4; E、1
29.真空表读数是60kPa,当地⼤⽓压为100kPa时,实际压强为()kPa。A、40B、60
C、160
30.2.当温度降低时,⽓体的粘度()。A、降低B、不变C、增⼤
31.3.液体在圆形直管中稳定流动时,若管长及液体物性不变,当管内径减为原来的1/2,则流速变为原()倍。A、2B、4C、16D、
32.当地⼤⽓压为100kPa,压强表读数是60kPa,则实际压强为()kPa。A、160B、40C、60D、100
33.液⾯保持恒定的敞⼝容器底部装有直径相等的进⽔管和出⽔管,当管内⽔的流速为2m/s时,进⼝能失为()J/kg,出⼝能量损失为()J/kg。A、 0.5B、1C、1.5D、 2‘
34.随着温度的升⾼液体的粘度(),⽓体的粘度()。A、增加B、不变C、降低⼆、填空题
1.连续性介质假定是指______________________________。
2.流体在光滑管内作湍流流动时,摩擦系数λ与和有关;若其作完全湍流(阻⼒平⽅区)λ仅与有关。
3.流体阻⼒产⽣的根源是____________________。粘性是指______________________________。4.在连续稳定流动过程中,流速与管径的__________成正⽐。均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在⽽__________。(减、降或不变)
5.⽆因次数群是____________________的数组。6.滞流与湍流的根本区别是____________________。
7.⼀定量的流体在圆形直管内流过,若流动处于阻⼒平⽅区,则流动阻⼒与速度的__________成正⽐。8.圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈__________形状。其平均速度是中⼼最⼤速度的__________。
阻⼒系数与雷诺数的关系是__________。
9.流体流动边界层是指__________。流体流过某⼀障碍物发⽣边界层脱体的原因是__________。由于固
⾯形状⽽造成边界层分离所引起的能量损失,称为__________。粘性流体绕过固体表⾯的阻⼒为摩擦⼒和__________之和,⼜称为局部阻⼒。
10.⽶糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升⾼,粘度为原来的1/2 ,则摩擦损失为原来的_____倍。
11.流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增⼤⼀倍,则阻⼒损失为原来的______12.当20℃的⽢油(ρ=1261kg.m-3,,µ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,诺准数Re为__________ ,其摩擦阻⼒系数λ为________.13.当量直径的定义是de=,对边长为A正⽅形风管当量直径de=
,内管的外径是d 14.当量直径的定义是de=,在套管环间流动的流体,外管的内径是d2=。当量直径de
15.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数____________、_____________有关。
16.⽔由敞⼝恒液位的⾼位槽通过⼀管道流向压⼒恒定的反应器,当管道上的阀门开度减⼩后,⽔流量将__________,摩擦系数____________,管道总阻⼒损失________(增⼤、减⼩、不变)。17.某设备的表压强为50KPa,则它的绝对压强为,另⼀设备的真空度为50KPa,则它的绝对压为。(当地⼤⽓压为100KPA、
18.如果管内流体流量增⼤⼀倍后,仍处于层流状态,则阻⼒损失增⼤到原来的倍19.流体在管路两截⾯间的压强差ΔP与压强降ΔPf 相等的条件是。
20.局部阻⼒所引起的能量损失有两种计算⽅法:__________法和__________法。
21.并联管路的特点是__________。分⽀管路的特点是______________________________。
22.孔板流量计是通过__________来反映流量的⼤⼩,⼜称为__________流量计,⽽转⼦流量计是流体流流⼝的压强差保持恒定,通过变动的__________反映流量的⼤⼩,⼜称__________。23.热量衡算中,物料衡算通式中的过程G为__________。A
24.热量衡算中,物料的焓为相对值,通常规定__________℃液体的焓为零。25.⽔在直管中流动,现保持流量不变,增⼤管径,则流速__________。26.对不可压缩流体,满⾜__________条件时,才能应⽤柏努⼒⽅程求解。27.判断流体的流动类型⽤__________准数。
28.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__________。
29.增⼤流体的流量,则在孔板前后形成的压强差__________。30.流体在管内流动时的摩擦系数与__________有关。31.测速管测量得到的速度是流体__________速度。
32.流体时⽓体和液体的统称,其中__________是可压缩流体,__________是不可压缩流体。33.表压、绝压、⼤⽓压之间的关系是__________
34.据流体静⼒学基本⽅程式知,当液⾯上⽅压强变化时,液体内部各点压强__________变化。35.等压⾯的要点有四个,即__________、__________、__________、__________。
36.测量压强或压强差时,可⽤U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很⼩时,可⽤三种压差计种的__________和__________。37.粘度是衡量__________⼤⼩的物理量。
38.孔板流量计是基于__________原理的流量测量仪表。39.恒压差、变截⾯的流量计有__________。40.恒截⾯、变压差的流量计有__________。41.并联管路的特点为__________和__________。42.分⽀管路的特点为__________和__________。43.串联管路的特点为__________和__________。
44.同⼀容器中有A,B,C三点,B点的压强为1atm,且P A>P B>P C,若B点的压强增加0.6atm,则P A增加______PA-PC增加__________mmHg。
45.实验证明,流体在管路中流动时,同⼀截⾯上各点的流速是不同的,管⼼处流速__________,越靠近壁,流速__________,在管壁处等于__________。
46.某液体在⼀段⽔平圆形直管内流动,已知Re值为1800,若平均流速为0.5m/s,则管中⼼点处速度为______m/s,流体在管内流动类型属______流动。
47.如图1所⽰,液体在等径倾斜管中稳定流动,则阀的局部阻⼒系数ξ与压差计读数R的关系式为____
48.某转⼦流量计,其转⼦材料为不锈钢,测量密度为1.2kg/m3的空⽓时,最⼤流量为400m3/h,现⽤量密度为0.8kg/m3的氨⽓,其最⼤流量为________ kg/m3。
49.流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_______型曲线,其管中⼼最⼤流速为平均流速的___摩擦系数λ与Re的关系为______。
50.U形管差压计⽤⽔作指⽰液,测量⽓体管道中的压降,若指⽰液读数R=20mm,则所表⽰压降为____P为使读数增⼤,⽽Δp值不变,应更换⼀种密度⽐⽔_______的指⽰液。
51.⽤测速管测定的是_____流速,孔板流量计测定的是______流速;测流体流量时,随着流体流量增加板流量计两侧压差值将_______;若改⽤转⼦流量计测量,当测量增⼤时,转⼦两端差值将______。
52.4.⽓体的密度与压强成。
53.5.静⽌流体内部两点间压强差的⼤⼩,只与两点间垂直距离和有关。54.6.转⼦流量计的压强差随流量的增加⽽。
55.9、在连续静⽌的同⼀种流体中,同⼀⽔平⾯上各点的压强。56.10、孔板流量计前后产⽣的压强差随着流量的增加⽽。57.流体是由⽆数质点所组成的介质。
58.流体流动与固体运动的区别在于其运动的同时,内部还有运动。
59.⼀真空表的读数为20kpa,已知所测物系的实际压强为80kpa,则此时的⼤⽓压强为 kpa。60.根据流体静⼒学基本⽅程式,在⼀的、的同种流体内部,等⾼为。
61.实际流体在管道内流动时产⽣阻⼒的主要原因是______________________。
62.毕托管测量管道中流体的__________,⽽孔板流量计则⽤于测量管道中流体的________。63.某设备上安装的真空表的读数为30kpa,已知当地的⼤⽓压强为 100kpa,则所测物系的实际为 kpa。
.流体在⼀段圆形⽔平直管中流动,测得平均流速0.5m/s,压强降为10Pa,Re为1000,问管中⼼处度为______m/s,若平均流速增加为1m/s,则压强降为______Pa。
65.运动粘度ν=3×10-5 m2/s的某流体在φ100×4mm的圆管内流动,其雷诺准数Re=1800,此流
__________________,平均流速u=________________________________________m/s,管中⼼最⼤umax
=_______________ m/s。
66.边长为0.4m的正⽅型通风管道,其⽔⼒半径rH =____________m,当量直径de
=________________m。
67.流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是__________型曲线,其管中⼼最⼤流速为平均流__________倍,摩擦系数λ与Re的关系为__________。
68.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截⾯积等于__________,润湿周边长__________,当量直径等于__________。
69. 孔板流量计属于变________________流量计,⽽转⼦流量计则是变__________________流量计。70. 流体在圆形直管中作滞流流动时,摩擦系数λ与Re 的关系为__________。三、计算题
1. 有⼀管路系统如图所⽰。⽔在管内向⾼位槽流动,当E 阀开度为1/2时, A 、B 两处的压强表读数分5.9×104Pa 及 4.9×104Pa 。此时流体的流量为 36m 3/h 。现
将 E 阀开⼤, B 点压强表读数升⾄ 6.87×104Pa ,⽔的密度为 1000kg/m 3 。假设在两种情况下,流体都进⼊了阻⼒平⽅区。
试求:1.E 阀开⼤后,管内⽔的流量; 2.A 处压强表读数Pa 。2. 如图1所⽰:反应器和储槽均通⼤⽓,⽤虹吸管从⾼位槽向反应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s ,料液在管内阻
⼒损失为∑h f =20J/kg (不计出⼝损失)。试求:⾼位槽液⾯⽐管出⼝⾼出多少?(h=2.09m )图1图2
3. 如图2,储槽液⾯恒定。将30℃的C 2H 5OH(密度为800kg/m 3)⽤φ57×3.5mm 的⽆缝钢管吸⼊⾼位槽中求V S =0.004m 3/s ,且∑h f =0。试求真空泵需将⾼位槽的压⼒降到多少?(p=5300N/m 2)
4. ⽤泵将密度为1100kg/m 3、粘度为1.0×10-3PA 、s 的某⽔溶液从开⼝贮槽送⾄开⼝⾼位槽内,两槽内维持恒定,液⾯相差18m ,管路为φ70×2.5mm ,长35m 。管路上全部局部阻⼒的当量长度为60m ,摩擦系数为0.03,泵提供的外功为300J/kg 。试求:1.流体的体积流量;2.泵效率为75%时,泵的轴功率。
5. 在图1-1所⽰管路中,管长50m ,管内径为50mm ,管路中有⼀个标准弯头B ,其局部阻⼒系数为0.75,⼀个半开的闸阀C ,其局部阻⼒系数为4.5。已知20℃ 1 A 1 2
⽔的粘度为100.42×10-5PA 、s ,⽔的密度为998.2kg/m 3,管内⽔的流量为3.5325m 3/h ,摩擦系数计式为λ=0.31/Re0.25。试求流体在管路中的阻⼒损失为多少J/kg ?
6. 某钢质转⼦(密度为7900kg/m3)流量计,因流量过⼤,不适合现场要求。若以同样形状的铝合⾦转⼦度为2700 kg/m3) 代替钢转⼦,此时测得⽔的流量读数为8×10-4m 3/s ,试求⽔的实际流量。
7. 如图,密度为3/1000m kg ,粘度为s Pa ??-3101的⽔以h m /103的流量从⾼位槽中流下,管道尺⼨为
mm 351?Φ,全长为150m (含局部阻⼒当量长度)⾼位槽出⼝与管道出⼝间的⾼度差为50m 。在管路⾼位槽20m 处有⼀压⼒表,其读数为Pa 4107.14?(表压),求离管道出⼝20m 处流体的静压强(表压知管道的前后20m 均为⽔平管,当53101~103Re ??=时,25.0Re /31.0=λ)
8. ⽤轴功率为0.55kW 的离⼼泵,将敞⼝储槽中的液体输送⾄表压为90 kPa 的密闭⾼位槽中。已知液
流量为4 m 3/h ,密度为1200 kg/m 3、粘度为31096.0-?Pa ·s ;输送管路的内径为32 mm ,管路总长度m (包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒定的⾼度差15 m 。试求:该离⼼泵的效率。
9. 有⼀幢102层的⾼楼,每层⾼度为4m 。若在⾼楼范围内⽓温维持20℃不变。设⼤⽓静⽌,⽓体压强量。地平⾯处⼤⽓压强为760mmHg 。试求:楼顶的⼤⽓压强,以mmHg 为单位。(723.82mmHg)
10. 若外界⼤⽓压为1atm ,试按理想⽓体定律计算0.20at (表压)、20℃⼲空⽓的密度。空⽓分⼦量按2(1.439Kg/m 3)11.采⽤微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d为6mm,两扩⼤室半径均为80mm,压差计中⽔和矿物油作指⽰液,密度分别为1000及860kg/m3。当管路内⽓体压强p与外界⼤⽓压p
相等时,⼤室油⾯齐平,U形管两只管内油、⽔交界⾯亦齐平。现读得读数R=350mm,试计算:1.⽓体压强p(2.若不计扩⼤室油⾯⾼度差,算得的⽓体压强p是多少?3.若压差计内只有⽔⽽不倒⼊矿物油,如⼀形压差计,在该⽓体压强p值下读数R0为多少?(104.76KPa; 101.806KPa; 49mm)
12.⼀直⽴煤⽓管,如图。在底部U形压差计h1=120mm
,在H=25m⾼处的U形压差计h2
=124.8mm。U形管液为⽔。管外空⽓密度为1.28kg/m3。设管内煤⽓及管外空⽓皆静⽌,求管内煤⽓的密度。(1.013Kg/m3)
13.如图⽰,⽔以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。已知⼩管内径dA
=100mm,⼤管内径dB
=150mm,B、⾯中⼼点⾼度差h=0.3m,U形压差计的指⽰液为汞。若不计AB段的流体流动阻⼒,试问:U形压差⼀⽀管内的指⽰液液⾯较⾼?R为多少?(R=3.92mm)习题12习题13
14. ⽔以6.4×10-4m 3/s 的流量流经由⼩⾄⼤的管段内。如图。⼩管内径d 1=20mm ,⼤管内径d 2=46mm 。欲
2两截⾯处⽔的压差,为取得较⼤的读数R ,采⽤倒U 形压差计。已知压差计内⽔⾯上空是ρ=2.5kg 的空⽓,读数R=100mm。求⽔由1⾄2截⾯的流动阻⼒∑h f 。(2.98J/Kg)
15. 以⽔平圆直管输送某油品。管内径为d 1,管两段压差为 。因管道腐蚀,拟更换管道。对新装管
求如下:管长不变,管段压降为原来压降的0.75,⽽流量加倍。设前后情况流体皆为层流。试求:道内径d2与原来管内径d1之⽐为多少?(1.28)
16. 某流体在圆形直管内作层流流动,若管长及流体不变,⽽管径减⾄原来的⼀半,试问因流动阻⼒⽽产的能量损失为原来的多少?(16倍)
17. 在某输⽔管路中输送20℃的⽔,试求:1.管长为5m ,管径为mm 5.245?Φ,输⽔量为0.06l/s 时的损失;2.若其它条件不变,管径为mm 376?Φ时能量损失由为多少?(kg J /108.43-? ; J
1013.54-?18. ⽤泵⾃储池向⾼位槽输送矿物油,流量为35T/h 。池及槽皆敞⼝。⾼位槽中液⾯⽐池中液⾯⾼20m 。
为Φ108×4mm ,油的粘度为2840cP ,密度为952kg/m 3,泵的效率为50%,泵的轴功率为85kW 。求包部阻⼒当量管长的总管长。(336.7m)
19. 粘度8×10-3PA 、 S ,密度为850kg/m 3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动,溶液的流速为1m/s ,
算1.雷诺准数Re ,并指明属于何种流型 ;2.该管为⽔平管,若上游某点的压⼒为1.47×105Pa ,体⾃该点开始流经多长的管⼦其压⼒下降为1.27×105Pa 。(Re =1488, 属于层流 L =15m )
20. ⽤离⼼泵将⽔由⽔槽送⾄⽔洗塔内。⽔槽敞⼝。塔内表压为0.85at 。⽔槽⽔⾯⾄塔内⽔出⼝处垂直
差22m 。已知⽔流量为42.5m 3/h ,泵对⽔作的有效功为321.5J/kg ,管路总长110m (包括局部阻⼒当长),管⼦内径100mm 。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)
21. 有⼀除尘洗涤塔,塔底压⼒表读数为4.9×104Pa ,塔顶⽔银压差计读数R =300mm 。压⼒表与⽔银
计间垂直距离为8m ,塔内操作温度为303K ,⽓体在标准状态下的密度为0.76kg/m 3 ,试求⽓体在流动过程的流动损失。(∑h f =9.469×103 J/kg)
22. 将⼀敞⼝贮槽中的溶液⽤泵输送到另⼀敞⼝⾼位槽中,两槽之间的垂直距离为18m ,输送管路的规格
108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s ,管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为140m (包括全部部阻⼒的当量长度), 试求: 1..溶液在管内的流型。2..泵的轴功率(η=60%)(计算时, 取溶液密为1500kg/m 3, 粘度为1.5cP )(5103.1Re ?= 湍流; 5.108kw)
23.在⼀内径为320mm的管道中,⽤毕托管测定平均分⼦量为 的某⽓体的流速。管内⽓体的压⼒为
101.33kPa,温度为40℃,粘度为0.022 cp。已知在管道同⼀截⾯上毕托管所连接的U形压差计最⼤O。试问此时管道内⽓体的平均流速为多少?(13.1m/s)数为30mmH2
O。现转速调⾄1300r/min,24.⼀台离⼼泵在转速为1450r/min时,送液能⼒为22m3/h,扬程为25m H2
此时的流量和压头。(19.7m3/h ; 20m)
25.以碱液吸收混合器中的CO
的流程如附图所⽰。已知:塔顶压强为0.45at(表压),碱液槽液⾯与塔2
液出⼝处垂直⾼度差为10.5m,碱液流量为10m3/h,输液管规格是φ57×3.5mm,管长共45m(包括局阻⼒的当量管长),碱液密度,粘度,管壁粗糙度。试求:1.输送克质量碱液所需轴功,J/kg。2.输送碱液所需有效功率,W。(160.52J/kg 535.07w)
26.⽔在图⽰管中流动,截⾯1处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中⽔的⾼度为1.2 m,截⾯2
内径为100 mm,设⽔由截⾯1流到截⾯2间的能量损失为2.5 J/kg,⽔的密度1000 kg/m3。试求:两⾯处产⽣的⽔柱⾼度差 h 。27.⽤离⼼泵将密度为1000kg/m3, 流量30 m3/h的⽔溶液由敞⼝贮槽送⾄表压强为100kPa的⾼位槽中。
⼝位于贮槽液⾯上⽅1m,两槽液⾯恒定,两液⾯间垂直距离20m。输送管路为¢76×3mm钢管,吸⼊长6m,排出管路长40m,贮槽液⾯与泵⼊⼝间、两液⾯间所有管件的当量长度分别为20m和50m,管擦系数为0.03,当地⼤⽓压为100kPa。试求:1.泵的轴功率(泵的效率75%);2.泵⼊⼝处的真空度28.⽤离⼼泵将密度为998kg/m3, 流量36 m3/h的⽔由敞⼝贮槽送⾄表压强为110kPa的⾼位槽中。两槽
⾯维持恒定,两液⾯垂直距离20m。输送管路为¢76×3mm钢管,管路总长150m(包括所有管件在内量长度),管路摩擦系数为0.022,当地⼤⽓压为98.1kPa,输送温度下⽔的饱和蒸汽压p=2.3kPa,V
=3m,泵吸⼊管路的压头损失为2.5m⽔柱。试求1.泵的有效功率;2.泵的安装⾼必需⽓蚀余量(NPSH)r
29.⽤泵将密度为850kg/m3,粘度为0.12pa·s的重油从常压贮油罐送⾄敞⼝⾼位槽中。贮油罐内液⾯与
槽中液⾯间的距离为20m。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的当量长度),摩擦系数 取0.029。若流动中的雷诺准数Re为3000,试求:1. 油在管内的流速是多少 m2. 输油量是多少 m3/h?
3. 输送管路的能量损失是多少 J/kg ?4. 所需泵的有效功率?5.若泵的效
0.55,计算泵的轴功率。
30.⽤离⼼泵将⼀常压贮罐中的液体以19000kg/h的流量送⼊反应器。输送管路的规格为φ45×2.5mm,器上压强表的显⽰值为210kPa,贮罐内的液⾯到输送管出⼝的垂直距离为9m。管路上装有3个当量
1.5m的阀门,和⼀个阻⼒系数为ζ=
2.1的流量计,管路总长度为36m(包括所有进出⼝阻⼒)。已知
液体的密度为1200kg/m3,粘度为0.12Pas,管路液体呈层流流动,当地⼤⽓压强为100 kPa。试求:管路中流体的流速u=?2.管路中流体的雷诺准数Re=?3.管路的摩擦系数λ=?4.管路的总阻⼒Σh f=?5.泵的总效率为60%时,所需轴功率N=?31.从敞⼝容器A⽤泵B将密度为0 kg/m3的液体送⼊塔C。塔内的表压强如附图所⽰。液体输送量为15 k
流体流经管路的能量损失(包括进、出⼝及全部损失)为122 J/kg,已知泵的效率为80%,试求:泵有效功率Ne及轴功率N。2160kN/2362.1
32.⽤泵将密度为950kg/m3的液体从常压贮罐送⾄敞⼝⾼位槽中。贮罐内液⾯与⾼位槽中液⾯间的距离为
输送管路为φ58×4mm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)。要求送液为12000kg/h,管路摩擦系数 取0.026。试求:1.输油量是多少 m3/h?2.油在管内的流速是多少 m/s?
输送管路的能量损失是多少 J/kg ?4. 所需泵的有效功率?5.若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率33.⽤离⼼泵将⼀常压贮槽中的液体送⼊反应器,输送管路的规格为φ45×2.5mm(假设泵的吸⼊管路与
管路等径)。在泵的⼊⼝处有⼀U管压强计,以汞为指⽰剂,读数为130mm (汞的密度为13600kg/m3)槽内液⾯到泵⼊⼝处的垂直距离为0.5m,输送管路在反应器处的出⼝到泵⼊⼝处的垂直距离为10m,略吸⼊管路以及泵进出⼝间的阻⼒损失。反应器上压强表的显⽰值为210kPa,管路上装有3个当量1.5m的阀门,和⼀个阻⼒系数为ζ=
2.1的流量计。管路长度为36m(包括所有其他管件及进出⼝阻
当量长度)。已知输送液体的密度为1200kg/m3,粘度为0.12Pas,管路液体呈层流流动,当地⼤⽓压100 kPa。试求:1. 泵的输送能⼒?2. 总效率为60%时泵的轴功率?第2章流体输送机械⼀、选择题
1.离⼼泵在⼀定转速下输送清⽔时,泵的轴功率N与流量Q的关系为()。A、 Q为零时N最⼤B、 Q为零时N最⼩C、在额定流量Qs时N最⼩D、 N与Q⽆关
2.离⼼泵铭牌上标明的是泵在()时的主要性能参数。A、流量最⼤B、压头最⼤C、效率最⾼D、轴功率最⼩
以下物理量不属于离⼼泵的性能参数()A、扬程B、效率C、轴功率
D、理率(有效功率)
3.离⼼泵铭牌上标明的扬程是指( )A、功率最⼤时的扬程B、最⼤流量时的扬程C、泵的最⼤扬程D、效率最⾼时的扬程
4.离⼼泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后,以下能量的增加值 ( )A、包括内能在内的总能量B、机械能C、压能
D、位能(即实际的升扬⾼度)5.往复泵在操作中( ) 。
A、不开旁路阀时,流量与出⼝阀的开度⽆关B、允许的安装⾼度与流量⽆关C、流量与转速⽆关
D、开启旁路阀后,输⼊的液体流量与出⼝阀的开度⽆关
6.⼀台试验⽤离⼼泵,开动不久,泵⼊⼝处的真空度逐渐降低为零,泵出⼝处的压⼒表也逐渐降低为零此时离⼼泵完全打不出⽔。发⽣故障的原因是( )A、忘了灌⽔B、吸⼊管路堵塞C、压出管路堵塞D、吸⼊管路漏⽓
7.离⼼泵吸⼊管路底阀的作⽤是()。A、阻拦液体中的固体颗粒
B、防⽌启动前充⼊的液体从泵内漏出C、避免出现⽓蚀现象D、维持最低的允许吸上⾼度
8.输送清洁液体时,离⼼泵的叶轮应选⽤()以提⾼效率。A、开式B、闭式C、半闭式D、以上三种均可
9.输送含固体颗粒的液体时,离⼼泵的叶轮应选⽤()以提⾼效率。A、开式B、闭式C、半闭式
D、以上三种均可
10.输送泥浆时,离⼼泵的叶轮应选⽤()以提⾼效率。A、开式B、闭式C、半闭式D、以上三种均可
11.随流量的增加,离⼼泵的压头(),轴功率(),效率()。A、增⼤;B、不变;C、减⼩;D、不确定。
12.通常离⼼泵的⾼效区在最⾼效率的()左右。A、90%B、91%C、92%D、93%
13.当离⼼泵的转速增加时,其压头、流量、轴功率将()。A、增⼤;B、不变;C、减⼩;D、不确定。
14.当离⼼泵的叶轮直径增加⽽其它尺⼨不变时,其压头、流量、轴功率将()。A、增⼤;B、不变;C、减⼩;D、不确定。
15.离⼼泵⽓蚀现象产⽣的原因是()
A、泵⼊⼝处压强低于同温度下液体饱和蒸汽压B、泵内有液体
C、输送的液体粘度过⼤D、混和液中溶质含量过⾼
16.据管路特性曲线知,随管路流量Qe的增加,管路的压头He将()。A、增⼤;B、不变;C、减⼩;
D、不确定。
17.为了安全起见,离⼼泵的实际安装⾼度应⽐理论安装⾼度()。A、⾼B、低
C、相等 C、不确定
18.离⼼泵的效率η和流量Q的关系为()。A、 Q增⼤,η增⼤;B、 Q增⼤,η先增⼤后减⼩;C、 Q增⼤,η减⼩;
D、 Q增⼤,η先减⼩后增⼤。19.齿轮泵的流量调节采⽤()。A、出⼝阀B、进⼝阀C、回流装置D、以上三种均可
20.离⼼泵最常⽤的调节流量的⽅法是()。A、设置回流⽀路,改变循环量⼤⼩B、改变吸⼊管路中阀门的开启度C、改变离⼼泵的转速
D、改变压出管路中阀门的开启度
21.离⼼泵启动时,应把出⼝阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷⼯作,这是因为(A、Qe=0,Ne≈0B、 Qe>0,Ne>0C、 Qe<0,Ne<0
22.离⼼泵的调节阀开⼤时,则()。A、吸⼊管路的阻⼒损失不变B、泵出⼝的压⼒减⼩C、泵吸⼊⼝处真空度减⼩D、泵⼯作点的扬程升⾼
23.某同学进⾏离⼼泵特性曲线测定实验,启动泵后,出⽔管不出⽔,泵进⼝处真空表指⽰真空度很⾼,对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪⼀个是真正的原因()A、⽔温太⾼B、真空度坏了C、吸⼊管路堵塞D、排出管路堵塞
24.离⼼泵漏⼊⼤量空⽓后将发⽣()。A、汽化现象B、⽓缚现象C、⽓蚀现象D、⽓浮现象
25.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选⽤()。A、离⼼泵B、往复泵C、齿轮泵D、喷射泵
26.某泵在运⾏1年后发现存在⽓缚现象,应()。A、停泵,向泵内灌液B、降低泵的安装⾼度
C、检验进⼝管路有否泄漏现象D、检查出⼝管路阻⼒是否过⼤
27.⽤离⼼泵将⽔池的⽔抽吸到⽔塔中,若离⼼泵在正常操作范围内⼯作,开⼤出⼝阀门将导致()A、送⽔量增加,整个管路压头损失减⼩B、送⽔量增加,整个管路压头损失增⼤C、送⽔量增加,泵的轴功率不变D、送⽔量增加,泵的轴功率下降28.离⼼泵的阀开⼤时,则()。A、吸⼊管路的阻⼒损失减⼩B、泵出⼝的压⼒减⼩C、泵⼊⼝真空度增⼤D、泵⼯作点的扬程升⾼
29.由阀门全开的条件算出在要求流量为Q时所需扬程为He,在离⼼泵的性能曲线上查得与Q对应的扬H,H>He,在流量为Q时泵的效率为η,则泵的轴功率N为()。A、QHeρg/1000η kWB、QHρg/1000η kW
C、QHeρ/102η kW B、QHρg/102η kW
30.⼀台离⼼泵的管路系统中⼯作,当阀门全开时,相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B≈0(动能
值,阻⼒损失两项之和与位能增加值,压能增加值两项之和相较甚⼩),当泵的转速增⼤10%,如阀全开,则实际操作中()。
A、扬程增⼤21%,流量增⼤10%B、扬程⼤致不变,流量增⼤10%以上C、 .扬程减⼩,流量增⼤21%
D、 .扬程增⼤21%,流量不变
31.离⼼泵的性能曲线表明,扬程⼀般()。A、与流量⽆关B、与流量成直线关系C、可写为H=A+BQ2,且B>0D、dH/dQ<0
32.离⼼泵安装⾼度的是为了防⽌()现象的发⽣。A、⽓缚B、汽化C、⽓蚀
33.风压为离⼼通风机的性能参数之⼀,它是指单位()的⽓体通过通风机时所获得的有效能量。A、质量B、重量C、体积
34.允许吸上真空⾼度是指在不发⽣⽓蚀时,泵⼊⼝处压强可允许达到的()。A、最⼤真空度B、最⼩真空度C、最⼤压强
35.随着流量的增加,离⼼泵的允许吸上真空度(),⽓蚀余量(),压头(),轴功率(效率()。A、增加B、不变C、降低
D、先增⼤⽽后减⼩
36.随着流量的减⼩,离⼼泵的安装⾼度(),⽓蚀余量(),压头(),轴功率(A、增加B、不变C、降低
D、先增⼤⽽后减⼩
37.离⼼通风机性能表上的风压⼀般是在20℃、101.3kPa的条件下⽤空⽓作介质测定的。()
38.关闭离⼼泵时应该先关闭出⼝阀,其原因是_____________。A、以防因底阀不严物料会倒流;B、以防发⽣⽓蚀现象;
C、以防使泵倒转⽽可能打坏叶轮。
39.将1000m3/h 的各车间回⽔送往⽔冷却塔,宜选⽤_____________。A、离⼼泵B、往复泵C、齿轮泵D、喷射泵。
40.某泵在运⾏1年后发现有⽓缚现象,应_____________。A、停泵,向泵内灌液;B、降低泵的安装⾼度;
C、检查进⼝管路有否泄漏现象;D、检查出⼝管路阻⼒是否过⼤。⼆、填空题
1.化⼯⽣产中,选择离⼼泵类型的依据是根据实际管路所需的_______和管路的______________。2.产品样本上离⼼泵的性能曲线是在⼀定的下,输送时的性能曲线。
3.⽤离⼼泵在两敞⼝容器间输液, 在同⼀管路中,若⽤离⼼泵输送ρ=1200kg.m-3的某液体(该溶液的性质与⽔相同),与输送⽔相⽐,离⼼泵的流量 ,扬程 ,泵出⼝压⼒ ,轴功率(变⼤,变⼩,不变,不确定)4.泵的扬程的单位是,其物理意义是。5.离⼼泵的泵壳制成蜗⽜状,其作⽤是。6.离⼼泵的⼯作点是指。
7.离⼼泵的安装⾼度超过允许安装⾼度时,将可能发⽣现象。8.离⼼泵的⼯作点是_________曲线与____________曲线的交点。
9.影响离⼼泵的吸上⾼度的因素有 __________ 、 __________ 、__________、__________。10.离⼼泵的种类很多,总体上分为_______,_______,_______,_______以及_______等类型。
11.离⼼泵在启动前,要先灌泵,以防⽌_______现象的发⽣。⽓蚀是指_____________________。为防⽌现象的发⽣,离⼼泵的安装⾼度应_______。
12.离⼼泵的性能参数主要是_______、_______、_______、_______。性能曲线是指_______、_______、___的关系曲线。
13.离⼼泵的允许吸上真空度是指______________。允许⽓蚀余量是指___________________________________。
14.离⼼泵的⼯作点是_____________________的交点。⼯作点调节即流量调节⼀般⽤______________⽅15.采⽤离⼼泵的串并联可改变⼯作点,对于管路特性曲线较平坦的低阻管路,采⽤_______组合可获得
的流量和压头;⽽对于⾼阻⾼阻管路,采⽤_______组合较好;对于(ΔZ+ΔP/ρ)值⾼于单台泵所供最⼤压头的特定管路,则采⽤_______组合⽅式。
16.往复泵的有⾃吸能⼒,启动前不需_______,往复泵的压头与泵的尺⼨_______,取决于管路特性,这称为_______。流量调节不能简单地⽤排出管路上的阀门来调节流量,⼀般⽤_______来调节。
17.风机的性能参数是指_______,_______ ,_______等。若被输送⽓体的温度增⾼,风机的风压将____风机的风量⼀般是以_______状态计量的。
18.往复压缩机的主要部件有_______、_______、_______等。压缩⽐是指__________________________为解决压缩机的流量不均问题,在压缩机的出⼝应安装_______。19.输送清洁液体时,离⼼泵的叶轮应选⽤_______以提⾼效率。20.输送含固体颗粒的液体时,离⼼泵的叶轮应选⽤_______以提⾼效率。21.输送泥浆时,离⼼泵的叶轮应选⽤_______以提⾼效率。
22.随流量的增加,离⼼泵的压头_______,轴功率_______,效率_______。23.通常离⼼泵的⾼效区在最⾼效率的_______左右。
24.当离⼼泵的转速增加时,其压头、流量、轴功率将_______。
25.当离⼼泵的叶轮直径增加⽽其它尺⼨不变时,其压头、流量、轴功率将_______。26.据管路特性曲线知,随管路流量Qe的增加,管路的压头He将_______。27.齿轮泵的流量调节采⽤_______。
28.输送液体的机械称_______,输送⽓体的机械称_______。29.离⼼泵启动前,泵内需灌液排⽓,以防⽌_______现象的发⽣。30.离⼼泵叶轮的作⽤是_______。
31.离⼼泵采⽤填料密封的密封性能⽐机械密封的_______。32.为平衡离⼼泵叶轮的轴向推⼒,叶轮后盖板上设有_______。
33.输送⽔时,若要求的压头较⾼,流量不太⼤时,可采⽤的_______⽔泵。34.输送⽔时,若要求的压头不太⾼,流量不太⼤时,可采⽤的_______⽔泵。35.输送⽔时,若要求的压头较⾼,流量较⼤时,可采⽤的_______⽔泵。36.离⼼⽔泵型号“3B19”中的“3”表⽰_______,其⼤⼩为_______。
37.据往复泵流量计量公式,调节其流量可采⽤改变_______、_______、_______的⽅法。38.往复泵启动前,其出⼝阀应_______。
39.低压离⼼通风机蜗壳的⽓体流道⼀般为_______形截⾯。
40.离⼼通风机的风压包括_______风压和_______风压,故⼜称全风压。
41.若操作条件与实验条件不同,则离⼼通风机的风压需校正,其计算式为_______。
42.调节离⼼泵流量的⽅法是______、_______、_______,⽣产中最常⽤的⽅法是_______。43.当离⼼泵的流量增加时,其轴功率将。
44.离⼼泵在启动前必须向泵壳内充满被输送的液体,这是为了防⽌离⼼泵现象的发⽣。45.管路特性曲线和离⼼泵特性曲线的交点称为_____________,若需改变这⼀交点的位置,常
_______________________的⽅法以改变管路特性曲线,或_______________, ________________的以改变泵特性曲线。
46.离⼼泵的⼯作点是________曲线与______曲线的交点。47.离⼼泵的正确操作要在启动前要将出⼝阀门,以使泵的最⼩。
48.离⼼泵常采⽤______调节流量,往复泵常采⽤_____调节流量;当离⼼泵的出⼝阀门开⼤泵的流量____,出⼝压⼒____。三、判断题
1.离⼼通风机的风量以风机出⼝处的⽓体状态计。()2.往复泵流量的调节采⽤出⼝阀门来进⾏调节。()
3.离⼼通风机性能表上的风压⼀般是在0℃、101.3kPa的条件下⽤空⽓作介质测定的。()4.离⼼泵启动前未充满液体将发⽣⽓蚀现象。()
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