第一章流体流动习题东南大学化工考研复试化工原理考试题库

m3·hr~60 m3·hr,现拟用以测定40 ℃的空气,则空气流量值比刻度值___________,校正系数为__________,实际流量范围为____________m3·hr。

7.一转子流量计,当通过水流量为1 m3·hr时,测得该流量计进、出间压强降为20 Pa;当流量增加到1.5 m3·hr时,相应的压强降____。

8.水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d1管段的压头损失Hf1=1 m(包括局部阻力),d2管段的压头损失Hf2=2 m(不包括出

口损失)。则管口喷出时水的速度u3=________m·s-1,d1管段的速度u1=________m·s-1,水的流量Q=________m3·hr-1,水喷射到地面的水平距离x=_______m。

9.用离心泵输送液体,若被输送液体的粘度增高,则离心泵的流量_________,扬程________,效率_________,轴功率_________。

10.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 倍,摩擦系数λ与Re关系为 。

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11.局部阻力的计算方法有 和 。

12.离心泵的主要特性曲线包括 、 和 三条曲线。

13.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,粘度为原来的一半,则摩擦阻力损失为原来的 倍。

14.流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与 和 有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则λ仅与 有关。 15.从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水流量将 ,管路的局部阻力将 ,直管阻力将 ,管路总阻力将 。(设动能项可忽略。) 16.离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体,否则将可能发生 现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生 现象。

17.某设备的表压强为100 kPa,则它的绝对压强为 kPa;另一设备的真空度为400 mmHg,则它的绝对压强为 。(当地大气压为101.33 kPa)

18.水力半径的定义式为 ,当量直径为 倍水力半径。

19.离心泵特性曲线是在一定 下,用常温下的 为介质,通过实验测定得到的。

三、简答题

1.说明流体的体积流量、质量流量、流速(平均流速)及质量流速的定义及相互关系。

2.流动阻力产生的原因与影响因素。 3.写出层流时摩擦系数计算式。

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4.摩擦系数图(?-Re,?/d)可分几个区域?各区域有何特点? 5.何谓管路特性曲线?何谓工作点?

6.离心泵流量调节方法有哪几种?各有何优缺点。 7.流体粘度的物理意义。

8.流体稳定流动时的连续性方程。 9.流体的流动类型有哪几种?如何判断?

四、分析题

1.如右图所示,常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差,安装一U型压差计,试分析a、b两点的压力差为若干?已知水与汞的密度分别为1000 kg·m-3及13600 kg·m-3。

2.离心泵的特性曲线为H?30?0.01Q2,输水管路的特性曲线为

H?10?0.05Q2,Q

的单位为m3·hr-1,试问(1) 此时的输水量为多

少?(2) 若要求输水量为16 m3·hr-1,应采取什么措施?(两条特性曲线有何变化)

五 计算题

1.某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动,已知d1?d2/2,

l1?100m,Re1?1800。今测得该流体流径管道

1的压力降为0.64m

液柱,流径管道2的压力降为0.064m液柱,试计算管道2的长

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度l2。

2.密度为1000 kg·m-3,粘度为1 cP的水,以10 m3·hr-1的流量在内径为45 mm的水平光滑管内流动,在管路某处流体的静压力为1.5?105 Pa(表压),若管路的局部阻力可忽略不计,则距该处100 m下游处流体的静压力为多少Pa(绝对压力)?(摩擦系数可用??

3.用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出10 m,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内为400 m),管内径为75mm,摩擦系数为0.03。该泵的特性曲线为H?18?0.6?106Q2,试求: 1) 管路特性曲线; 2) 泵工作时的流量和扬程。

4.每小时将2×104 kg、45 ℃氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B(如图所示),管出口处距反应器液面的垂直高度为15 m,反应器液面上方维持26.7 kPa的绝压,高位槽液面上方为大气压,管子为?76 mm×4 mm、长26.6 m的不锈钢管,管壁绝对粗糙度为0.3 mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45 ℃氯苯的密度为1075 kg?m-3,粘度为6.5×10-4 Pa·s。泵的效率为70%,求泵的轴功率。附:各局部阻力系数

0.3164计算) 0.25Re 9

全开闸阀 ζ1=0.17 90℃标准弯头 ζ2=0.75

ε680.23

摩擦系数计算式 λ=0.1(d +Re )

5.如图所示,常温的水在管道中流过,两个串联的U形管压差计中的指示液均为水银,密度为?Hg,测压连接管内h充满常温的水,密度为?w,两U形管的连通管内充满空气。若测压前两U形管压差计内的水银液面均为同一高

度,测压后两U形管压差计的读数分别为R1、R2,试求a、b两点间的压力差pa?pb。

6.用泵将贮槽中密度为1200 kg·m-3的溶液送到蒸发器内,贮槽内液面维持恒定,其上方压强为101.33×103 Pa,蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670 Pa(真空度),蒸发器进料口高于贮槽内液面15 m,进料量为20m3·hr-1,溶液流经全部管路的能量损失为120 J·kg-1,求泵的有效功

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ab5R1123R242 15 m 2′ 1′ 1

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