化工原理(高级工)终版

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在连通着的同一种静止流体内,处于同一水平面的各点压强相等,而与容器的形状无关。[T/] [D]√[D/]

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管路两端的压差与U型管压差计的( )有关。 A、 粗细 B、 长短 C、 读数 D、 形状 [T/]

[D]C[D/]

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用U型管压差计,测量管道中某两点的压强差,要求分别以N/m2和mH2O表示。已知管道内流体为水,指示液为四氯化碳(ρ=1595kg/m3),压差计的读数为40cm。[T/]

2[D]解:p1?p2?R??示???g?0.4?1595?1000??9.81?2334N/m?0.23mH2O

2

答:管道中两点的压强差为2334N/m或0.23mH2O。

评分标准:公式正确0.2,计算过程正确0.5,答案正确0.2,答正确0.1。[D/]#13

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本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.7m、密度ρ1=800kg/m3,水层高度

h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。

(1)判断下列两关系是否成立,即pA?pApB?pB (2)计算水在玻璃管内的高度h。[T/]

[D]解:(1)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。

pB?pB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 由流体静力学基本方程式计算,即

Pa=Pa+ρ1gh1+ρ2gh2 Pa'=Pa+ρ2gh 于是Pa+ρ1gh1+ρ2gh2=Pa+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

答:pA?pA关系式成立,pB?pB关系式不成立。

水在玻璃管内的高度为1.16m。

评分标准:判断正确0.2。静力学方程公式正确0.1,计算过程正确0.5,答案正确0.1,答正确0.1。[D/]#13

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在静止的液体中,液体内任一点的压强与( )有关。 A、 液体的密度 B、 液体的粘度

C、 液面上方的压强 D、 该点在液体中的深度 [T/]

[D]A,C,D[D/]

@[T]A-B-I-002 3 2 3 某液体从高位槽流下,液面保持稳定,管出口和液面均为大气压。当液体在管中流速为1m/s,损失能量为20J/kg时,则液面离管出口的高度约为( )m。 A、 3 B、 1.5 C、 2.1 D、 20 [T/] [D]C[D/]

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某敞口高位槽高于水管出口6.2m,水管为?114?4mm钢管,损失能量为58.86J/kg,求流量为多少m3/h? [T/]

[D]解:根据柏努利方程式:

gz1?u122''?p1??We?gz2?u222?p2???hf

以低液面处为基准水平面,则u1?0,z1?6.2m,z2?0,p1?p2?0?均以表压计We?0,?hf?58.86J/kg

?,

代入上式,解得:u2?1.98m/s 水的流量为Q??4du?2?4?0.1062?1.98?3600?62.64m/h

3答:水的流量为62.64m3/h。

评分标准:公式正确0.2,流速计算正确0.5,流量计算正确0.2,答正确0.1。[D/]#13

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今有一台离心泵,铭牌上标出泵的流量为72m3/h,扬程为19m,总效率为0.85,电动机功率为5kW,现欲用这台泵将敞口贮槽中的水输送到升扬高度为12m的敞口设备内,压出管出口的流速为1.5m/s,总压头损失为2m液柱,试核定该泵能否适用。[T/] [D]解:(1)扬程H??Z??u22g??P?g?hf

已知:ΔZ=12m,u2=1.2m/s,u1=0,ΔP2=0,hf=2m H?12?1.522?9.81?0?2?14.11M

QHP10272?14.11?10003600?102(2)泵的轴功率N?N??2.77kW

(3)N电机???2.770.85?3.26kW?N实?5kW

答:此泵可用。

评分标准:扬程计算正确0.5,轴功率计算正确0.2,电机功率计算正确0.2,答正确0.1。[D/]#13

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如图所示CO水洗塔的供水系统,水塔内绝对压力为210kPa,贮罐水面绝对压力为100kPa,塔内水管入口处高于贮罐槽水面18.5m,管道内径为50mm,送水量为10m3/h,塔内水管出口处水的绝对压强为225kPa,设系统中全部的能量损失为5m水柱,求输出泵所需外加压头。

[T/]

[D]解:根据柏努利方程式:

z1?u122g?p1?g?He?z2?u222g?p2?g?Hf

以低液面为基准面,z1?0,z2?18.5m,p1?100000Pa,p2?225000Pa,u1?0,

Hf?5m液柱,??1000kg/m3

u2?Q?4?210/3600d?4?2.12m/s

2?0.050代入柏努利方程,解得He?36.5mH2O 答:输出泵所需外加压头为36.5mH2O。

评分标准:柏努利方程公式正确0.2,流速计算正确0.2,扬程计算正确0.5,答正确0.1。[D/]#13

[T]A-B-I-002 3 7 2

柏努利方程可以用来( )。 A、 确定送料的压缩气体的压强 B、 确定高位槽的高度

C、 确定流体输送机械的功率 D、 测算管路中流体的流量 [T/]

[D]A,B,C,D[D/]

[T]A-B-I-003 3 1 2

有一条管路管径为φ50×2.5mm,粘度为2mPa.S,流体的流速为2m/s,密度为1000kg/m3,则流体的流动类型一定是湍流。[T/] [D]√[D/]

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有一条管路管径为φ25×2.5mm,粘度为5mPa.S,流体的流速为0.5m/s,密度为800kg/m3,则流体的流动类型是湍流。[T/]

[D]×[D/]

正确答案:有一条管路管径为φ25×2.5mm,粘度为5mPa.S,流体的流速为0.5m/s,密度为800kg/m3,流体的流动类型为层流。

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判断流体流动类型的准数为( )。

A、 Re B、 Nu C、 Pr D、 Gr [T/] [D]A[D/]

@[T]A-B-I-003 3 5 1

有一内径为25mm的水管,如管中流速为1.0m/s,水温为20℃。求:(1)管道中水的流动类型;(2)管道内水保持层流状态的最大流速。(已知20℃时水的粘度为1mPa.S,密度为998.2kg/m3) [T/] [D]解:(1)

Re?duρμ0.025?1?998.21/10004=?2.5?10?4000

故管中为湍流。

(2)因层流最大雷诺数为2000,即

Re?dumaxρμ?2000

故水保持层流的最大流速

2000?0.0010.025?998.2 umax??0.08m/s

答:(1)管道中的流动类型为湍流。(2)管道内水保持层流状态的最大流速为0.08m/s。 评分标准:雷诺数公式正确0.1,过程正确0.2,答案正确0.1,答正确0.1。 层流临界值正确0.1,流速计算过程正确0.2,答案正确0.1,答正确0.1。[D/]#13

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在Ф168×5mm的管道中输送燃料油,已知:油的运动粘度为0.00009m2/s,试求燃料油作湍流时的临界速度。[T/] [D]解:

运动粘度??

??Re?duγ

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