化工原理《流体流动》单元测试题.doc

化工原理《流体流动》单元测试题 出题人：昌永进 2101.11.27 姓名： 学号： 成绩： 总分：105分 考试时间：45分钟 填空（25*2分=50分） 1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____ kPa；另一设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。（当地大气压为101.33 kPa） 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。局部阻力的计算方法有____和____。80mmHg，其绝压=________, __________Pa. （该地区的大气压为720mmHg。 5、常温下水的密度为1000，粘度为1cp，在的管内以 速度流动，其Re等于 其流动类型为 ______________。 6、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________。 7、2．如图所示，容器中盛有ρ＝800kg/m3的油品，U形管中指示液为水(ρ＝1000kg/m3)，a1、a2、a3在同一水平面上，b1、b2、b3及b4也在同一高度上，h1=100mm，h2=200mm，则各点的表压pa1=____，pa2=____，pb2=____，pb3=____，h3=____。（表压值以mmH2O表示） 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。）通常体粘度μ随温度t体粘度μ随温度t二．计算题 2、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。（10分） （1）判断下列两关系是否成立，即 pA=pA pB=pB （2）计算水在玻璃管内的高度h。 3、如本题附图所示，空气在管内流动指示液为水在异径水平管段两截面（1-1、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。（5分） 4、在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速（10分） 5、将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？（10分） 6、用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。管路直径为60mm。（10分） 三、简答（5分） 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 参考答案 一、填空 1、201.33 kPa，360mmHgRe， ； 阻力系数法，当量长度法8.7m ,. 5、。湍流。 6、3-8、8-15 7、0，100，200，300，340，200变小、变大、变小、不变 根据式1-3a气体的平均密度为： 二．计算题 =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4 ρm=1372kg/m3 2、解：（1）判断题给两关系式是否成立 pA=pA的关系成立。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 由上面讨论知，pA=pA，而pA=pA都可以用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 3、解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a为等压面，则 pa=pa 又由流体静力学基本方程式可得 pa=p1－ρgM pa=p2－ρg（M－R）－ρggR 联立上三式，并整理得 p1－p2=（ρ－ρg）gR 由于ρg《ρ，上