化工原理概念分析题问答-FreckleScout.docVIP

化工原理概念分析题问答 第1章 流体流动 在工程上，为什么将流体定义为由质点所组成的？ 答：工程上仅关注流体分子微观运动所产生的宏观结果。流体质点是由大量分子所组成的微团，质点的运动状态反映并代表着流体的运动状态。 流体的连续性假定有何意义？ 答：假定组成流体的质点之间无间隙，则流体在连续运动过程中无间断，从而可以应用连续的数学函数描述流体的连续运动过程。 什么叫作流体的轨线？什么叫作流体的流线？ 答：同一个流体质点在运动过程中的轨迹，反映运动过程中不同时间时质点的运动方向。流体的流线是同一时刻，处于运动状态的各不同位置上的流体质点运动方向的连线。 描述流体流动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同？ 答：拉格朗日法描述同一个流体质点在运动过程中各运动参数随时间变化的规律。欧拉法描述同一时刻（某时刻），处于某运动状态时的各不同位置上的流体质点的各运动参数之间的关系。 流体粘性的物理本质是什么？ 答：流体表现出粘性，是流体分子微观热运动过程中，分子之间的各种化学力相互作用所产生的宏观结果。液体的温度愈高，其分子微观热运动速度愈大，分子之间的间隙变大，分子之间的各种化学力变弱，液体的粘性变小。而气体的温度愈高，其分子微观热运动速度愈大，分子之间发生碰撞的概率愈大，分子之间的各种化学力相互作用愈强，故气体的粘性变大。 静压强有什么特性？ 答：自空间任何方向作用于流体某一点的静压强数值相等。 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好？ 答：烟囱拔烟效果好是指(Pout-Pin) 差值大。烟囱出口的水平面上压强相等。当烟囱内的高温气体温度一定（即密度一定），烟囱外大气温度一定（即密度一定）时， ，故烟囱愈高，其拔烟效果愈好。 H Pin 燃烧室 Pout 8、稳定流动的某一管路，垂直3-4段与水平1-2段长度相等，流速相等，U形管读数是否相等？ 答：首先明确U形管读数反映的什么，以分析垂直3-4段为例： 4 管内应用流体动力学 3 管外应用流体动力学 1 2 R2 即 R1 故U形管读数反映的是管内流体流动所产生的阻力损失。管内流体流动的阻力损失根据范宁公式 ，因为垂直3-4段与水平1-2段长度相等，流速相等，所以流体流动所产生的阻力损失相等，因此，U形管读数相等。 9、理想流体从高位槽经过等直径管流出，A点压强与B点压强的关系如何？ 答：自A到B列出柏努利方程式 A H 一般来说 B 所以 10、柏努利方程式的应用条件有哪些？ 答：（1）粘度等于零的理想流体；（2）稳定流动；（3）无机械能的加入或引出；（4）不可压缩的流体。 11、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：流体层流时，其每一个质点均仅在主流方向上有速度。流体湍流时，其质点除了在主流方向上有速度以外，同时在其他方向上存在着随即的脉动速度，即流体湍流时，其质点之间发生相互摩擦与碰撞的概率很大。 12、雷诺数的物理意义是什么？ 答： ，可见，Re反映流体流动过程中的惯性力与粘性力的相对强弱。 13、何为泊谡叶(Poiseuille)方程式？其应用条件有哪些？ 答： ，其应用条件：（1）层流稳定流动；（2）不可压缩的流体；（3）无机械能的加入或引出。 14、何谓水力光滑管？何谓完全湍流粗糙管？ 答：流体层流流动时，管壁粗糙度的大小不影响层流的速度分布和内摩擦的规律，管壁粗糙度的大小不影响阻力损失的大小，这时的管子，可称谓水力光滑管。流体湍流流动时，管壁的凸出物突出于湍流区中，阻挡流体的流动从而造成阻力损失，当Re数大到一定程度，层流内层可薄得足以使粗糙度的大小影响管壁的凸出物完全暴露于湍流的流体中，阻挡流体的流动从而造成更多的阻力损失。这时的管子，可称谓完全湍流粗糙管。 15、非圆形管的水力当量直径是如何定义的？能否按 计算流量？ 答： 。 ，一般的非圆形管的润湿周边不是恰好等于 ，故一般不能按 计算流量。 16、在满流的条件下，水在垂直直管中往下流动，对同一瞬时沿管长不同位置的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度