大工化工原理基础题

管路、流体输送

1. 判断正误:

(1) 流体温度升高,黏度上升。×

(2) 由于流体存在黏性,故在管内流动速度越来越小。× (3) 流体只能从压力高处流向压力低处。× (4) 实际流体在流动中机械能是守恒的。× (5) 管内流动边界层会同时出现层流和湍流。× (6) 流体流过固体表面必形成边界层。× (7) 一旦气蚀,必定掉泵。(吸不出液体)× (8) 往复泵启动时应封闭启动。×

(9) 层流流动时,雷诺数增加,则?增加,?hf下降。× (10) 离心泵扬程随液体密度降低而升高。×

2. 因此分析法是根据(量纲的一致性【任何物理方程两端都有相同的量纲】)。用该方法可

以得到无因次准数之间的(等式)关系。

3. 任何因次一致的物理方程都可以表示为若干个无因次群的函数。无因次群的数目为N,物理量数目n和用来表达这些物理量的基本因次数目m的关系是(N?n?m)。 4. 在化工研究中,我们使用量纲分析法的主要目的是(减少实验次数,简化关联数据处理),

前提是(量纲的一致性)。

5. 理想气体指(服从理想气体定律、分子间无作用力、分子无体积、无机械能损失的流体)。

理想流体指(服从拉乌尔定律的溶液,所有分子的分子间作用力相等)。

6. 一体系绝压为2kPa,已知当地大气压为100kPa,则该体系的真空度为(98kPa)。 7. 流体流动的两种基本类型为(层流)和(湍流)。判断流体流动类型的无因次数群【特

征数】是(Re)。

8. 20℃的水(密度1000kgm,黏度1mPas)以0.15ms的速度在?60?3.5圆管内流

3 1

动,则其流动状态为(湍流)。

(60?3.5?2)?10?3?0.15?1000注:Re???7950?4000 ?3?1?10du?9. 分别画出圆管内流体层流、湍流时的速度分布和剪应力分布。

10. 流体在圆形直管内流动时,若流动为层流流动,则流体在(管中心)处速度最大,且等

于管内平均流速的(2)倍。

11. 流体在圆形直管内作湍流流动时,其剪应力在(管中心)处最小。

12. 充分发展的湍流流动,从壁面到湍流中心可分为(层流内层)、(过渡层)、(湍流主体)

三个区域。

13. 流体在直径为d的直管中流动,当流动充分发展后,其流动边界层厚度为(d2)。

14. 流体通过固定床表面形成边界层的原因是(流体存在黏性)、(液体与固体壁面接触)。

在边界层外速度梯度近似等于(0),在近壁处速度梯度(最大),在管内流动形成边界层的厚度?等于(d2)。

15. 当某流体在圆管内流动充分发展后,该流体流动的边界层厚度应该(等于)圆管的半径。 16. 边界层分离的条件有二:它们分别是(逆压强梯度)、(边界层黏性摩擦)。

17. 流体在圆形直管内作稳态流动时,管的入口处可形成(层流)边界层,流动充分发展后

可形成(层流)边界层或(湍流)边界层。流动阻力主要集中于(边界层)区域内,且在(壁面)处最大。

18. 流体流动过程中,影响摩擦因子的两个无因次数群【特征数】是(Re,?d);在层流

区,摩擦因子与(Re)有关;在完全湍流区,摩擦因子与(?d)有关。

19. 液体在圆管内层流流动,当流体速度减小至原来的一半时,流动阻力减小至原来的(11),若为湍流,则()。 242注:层流时,hf?u;湍流时,hf?u。

20. 两管路A、B并联,A的管径是B的2倍,A的阻力是B的(1)倍。若串联,其他条

件不变,A的阻力是B的(不一定)倍。

2

注:管路A、B并联:

?hf,A??hf,B。串联:流量相等QA?QB,dA?2dB,uB?4uA;

层流时,hf?u、hf?1112h?hh?,则;湍流时,、,则h?u??f,Af,Bff216dd?hf,A?比。

1?hf,B。 3221. 如果流体体积流率Q一定,管长l一定,则层流时阻力损失hf与管径的(4)次方成反

22. 流体在圆管内层流流动,若其他条件不变,流速增大,则摩擦系数?(减小),阻力损

失(增大)。 注:层流时,??16464??,即??。

uRedu?23. 流体以层流流动状态流过平直串联管路1和2,已知l1?l2,则阻力hf1hf2=d1?2d2,

(1)。若两管并联,则阻力hf1hf2=(1)。若湍流,情况又如何? 16注:同解于20题。

24. 举出两种可能使U型管压差计读数R放大的措施:(倾斜液柱压差计),(微压压差计)。 25. 毕托管测速计所测定的点速度ur的计算式为:ur=(C02R(?1??)g?)。

26. (差压式)流量计是定截面变压差流量计;(转子)流量计是定压差变截面流量计。 27. 孔板流量计的流量系数比文氏管的流量系数(小)。

28. 测流体流量时,随着流体流量增加,孔板流量计两侧压差值将(增大),若采用转子流

量计,当流量增大时,转子两端压差值(不变)。

29. 伯努利方程适用于(不可压缩流体稳态连续的流动)流体。

30. 在重力场中,流体的机械能衡算方程的适用条件是(连续、不可压缩流体、稳态流动)。 31. 流体在以长度为L的水平安装的等径圆管内流动时的压力差?p(=)?pf,若为垂直

安装,?p(<)?pf。【>、<、=】

32. 推导离心泵方程的两个基本假定是:1.(叶片无限多、无限薄),2.(流体为理想流体稳

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