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流体流动及输送装置
一、填空
1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为 动量传递、热量传递、质量传递。
2. 化工生产中,物料衡算的理论依据是 质量守恒定律,热量衡算的理论基础是 能量守恒定律。
3. 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝
对压强为 850mmHg,真空度为 -100mmHg.
4. 液柱压力计量是基于 流体静力学原理 的测压装置,用U形管压强计测压时,当压强计一端与大气相通时,读数R表示的是 表压或真空度 。 5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了 压强差。 6. 静止液体中两处压力相等的条件是 连续、同一液体、同一水平面。 7. 流体在圆管内作稳定连续流动时,当 Re≤2000时为滞流流动,其摩擦系数 λ=64/Re;当 Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为 过渡
流。
流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为 流动边界层。
8. 当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速 减少,动压头 减少,静压头 增加。
9. 柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为 静压头,当流速再增大时,液位高度 降低,因为阻力损失 增大。
10. 理想流体是指 没有粘性或没有摩擦阻力,而实际流体是指 具有粘性或有
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摩擦力,流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 流体具有粘性。 11. 一般情况下,温度升高,液体的粘度 减小,气体的粘度 增大。 12. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。 mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。 13. 雷诺准数的表达式为 Re=dμρ/μ。当密度ρ=1000kg/m,粘度μ=1厘泊的水在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其流动类型为 湍流 14. 流体在圆直管内流动,当Re≥4000时的流型称为 湍流,其平均速度与最大流速的关系为 u=0.8umax;Re≤2000的流型称为 滞流,其平均速度为 u=0.5umax。
15. 在管内呈层流时,摩擦系数λ与 Re有关。在管内呈湍流时,摩擦系数λ 与 Re,ε/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流 区,摩擦系数λ与 ε/d有关。
16. 当密度ρ=1000kg/m3,粘度=1.005厘泊的水,在内径为d=15mm,以流速为0.1 m/s在管内流动时,雷诺数等于 1500,流动类型为 层流。 17. 当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005 厘泊)在内径为100mm的圆管内流动时,若流速为1.0 m/s时,其雷诺数Re为 9.93×104,流动型态为 湍流。
18. 管出口的局部阻力系数等于 1.0,管入口的局部阻力系数等于 0.5. 19. 计算流体局部阻力损失的方法有 当量长度法和 阻力系数法,其相应的阻力损失计算公式分别为 Wf =λ(le/d)(u2/2g)和 Wf =ζ(u2/2g)
20. 对于套管环隙,当内管的外径为d1,外管的内径为d2时,其当量直径为
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d2-d1
21. 稳态流动是指流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随位置而变,而均不随时间变。
22. 液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长不变,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长 降低。
23. 流体在管路中作连续稳态流动时,任意两截面流速与管径的关系为 u1/u2=d22 /d12所以,流速随着管径的减小而 增大。
24. 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 减小,摩擦系数 增大,管道总阻力损失 不变。 25. 测量流体流量的流量计主要有如下四种: 孔板流量计,文丘里流量计, 转子流量计,和 湿式气体流量计 ,测量管内流体点的速度则用 皮托管 26. 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是 恒截面,变压差;后者是 恒压差,变截面。
27. 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。
28. 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。 29. 如果流体为理想流体且无外加功的情况下,写出:
u2p单位质量流体的机械能衡算式为 E?zg???常数;
2?u2p??常数; 单位重量流体的机械能衡算式为E?z?2g?g,.
单位体积流体的机械能衡算式为E??gz??u22?p?常数;
30. 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 z1ρg+(u12ρ/2)+p1+Wsρ= z2ρg+(u22ρ/2)+p2 +ρ∑hf ,各项单位为 Pa(N/m2) 。 31. 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 。 32. 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 。 33. 流体流动的连续性方程是 u1Aρ1=u2Aρ2=·=u Aρ;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12=u2d22=·=u d2 。
34. 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为2105mmHg。
35. 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 。
36. 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 。 37. 离心泵的轴封装置主要有两种: 填料密封 和 机械密封 。
38. 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,轴功率 增加 。
39. 用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2=1.2ρ1的两种液体,已知两者的体积V相等,则 He2 = 1.0 He1,Ne2= 1.2 Ne1。
40. 离心泵的流量调节阀安装在离心泵 出口 管路上,关小出口阀门后,真空表读数 降低 ,压力表读数 上升 。
41. 离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,会发生____气蚀______现象。
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42. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量___减少__,扬程_______增大______。
43. 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程___不变______,流量___不变_____,效率_____不变____,轴功率______变大___。
44. 离心泵在启动时应先将出口阀___关闭____,目的是_____减少启动功率,_保护电机。
45. 离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体。这种现象称为____气缚______现象
46. 离心泵的主要部件有如下三部分:___ 泵壳___,___叶轮__,__泵轴____. 47. 离心泵的主要参数有:__ 流量_,__扬程__,__功率___,____效率____。 48.离心泵的特性曲线有: 压头H~流量Q曲线,功率N~流量Q曲线,效率η~流量Q曲线。
49. 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:泵特性曲线H-Q和管路特性曲线H-Q。
50.调节泵流量的方法有:改变出口阀门的开度,改变泵的转速,削叶轮外径 51. 泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤,同时也避免出口管线水力冲击。
52. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头减小,流量 减小,效率下降,轴功率增大。
53. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生 气蚀 现象。 54. 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是 效率最高 时的流量和扬程。 55. 离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液