精化工原理题库练习与解答(DOC 67页).doc
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- 精化工原理题库练习与解答DOC 67页 化工 原理 题库 练习 解答 DOC 67
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1、一、单选题 1单位体积流体所具有的( )称为流体的密度。 A A 质量;B 粘度;C 位能;D 动能。 2单位体积流体所具有的质量称为流体的( )。 A A 密度;B 粘度;C 位能;D 动能。 3层流与湍流的本质区别是( )。 D A 湍流流速层流流速; B 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C 层流的雷诺数湍流的雷诺数;D 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。4气体是( )的流体。 B A 可移动;B 可压缩;C 可流动;D 可测量。 5在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的( )。 C A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。 6以绝对零压作起点计算的压力,称为( )
2、。 A A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。 7当被测流体的( )大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。 8当被测流体的绝对压力( )外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。 9( )上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A A 压力表;B 真空表;C 高度表;D 速度表。 10被测流体的( )小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。 11. 流体在园管内流动时,管中心流速最大
3、,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为( )。 B A. Um1/2Umax; B. Um0.8Umax; C. Um3/2Umax。12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关; B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关; C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小; B. 流动阻力越小; C. 流动阻力越大; D. 流体湍动程度越小。14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大; B. 中等; C. 小; D.
4、 越大越好。15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差; B. 变截面、变压差; C. 恒流速、恒压差; D. 变流速、恒压差。16.层流与湍流的本质区别是:( )。 D A. 湍流流速层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C. 层流的雷诺数湍流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。17.圆直管内流动流体,湍流时雷诺准数是( )。 B A. Re 2000; B. Re 4000; C. Re = 20004000。18.某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg , 当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为( )。 A A. 74
5、.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa。19.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的( )倍。 CA. 2; B. 8; C. 4。20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是( )。 C A. 流动速度大于零; B. 管边不够光滑; C. 流体具有粘性。21.在相同条件下,缩小管径,雷诺数( )。 A A. 增大; B. 减小; C. 不变。22.水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )。 A A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍。 23单位时间内流过管道任意截面的流体量称为( )。
6、C A 流速;B 流线;C 流量;D 流函数。 24单位时间内流体在流动方向上所流过的( )称为流速。 C A 宽度;B 高度;C 距离;D 直线。 25柏努利方程式中的( )项表示单位质量流体所具有的位能。 A A gz;B ;C ;D we。 26柏努利方程式中的 项表示单位质量流体所具有的( )。 B A 位能;B 动能;C 静压能;D 有效功。 27柏努利方程式中的( )项表示单位质量流体所具有的静压能。 C A gz;B ;C ;D we。 28柏努利方程式中的( )项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为有效功。 D A gz;B ;C ;D we。 29柏努利
7、方程式中的( )项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D A gz;B ;C ;D 。 30流体在直管中流动,当( )2000时,流体的流动类型属于层流。 A A Re;B Pr;C Nu;D Gr。 31流体在直管中流动,当Re( )4000时,流体的流动类型属于湍流。 B A ;B ;C ;D 。 32流体在直管中流动,当2000( )4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡区。 A A Re;B Pr;C Nu;D Gr。 33流体在管内作( )流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A A 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。 34流体在管内作( )流动时,其质点作不
8、规则的杂乱运动。 B A 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。 35流体在圆管内( )流动时,平均速度是最大速度的一半。 A A 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。 36对于( ),当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。 B A 圆形管;B 非圆形管;C 矩形管;D 直管。 二、填空题1.流体静力学基本方程式或 2.定态流动的柏努利方程式能量衡算式1kg流体: J/kg3单位体积流体所具有的 质量 称为流体的密度。 4. 雷诺准数的表达式为_ Re=d/_。当密度1000kg.m,粘度=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s在管中流动时,其雷诺准数等于_10_,其流
9、动类型为_湍流_。5. 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_ 850_mmHg, 真空度为_-100_mmHg。6. 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_113404_Pa, 真空度为_ -133402_Pa。7. 某物的比重为0.879, 其密度为_879kg/m 3_, 其比容为_0.00114 m3/kg _。8. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ,平均流速为_ 2.0m/s。 9. 当20
10、的甘油(=1261kg/m3, =1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时, 若流速为1.0m/s时, 其雷诺准数Re为_84.1_, 其摩擦阻力系数为_0.761_。10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为3020mm,其当量直径de为_24mm_。11.测量流体流量的流量计主要有如下四种:_ 转子流量计, 孔板流量计, _文丘里流量计,_ 湿式气体流量计_, 测量管内流体点的速度, 则用_皮托管_。12.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_。13.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。14.流体体积流量一
11、定时,有效截面扩大,则流速 减少,动压头减少,静压头增加。15.理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力 _减少_。16.套管由572.5mm和252.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_1633mm2 _,润湿周边等于_242mm _,当量直径等于_27mm _。17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 _不变_。 18.液柱压力计量是基于_流体静力学_原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是_表压_或_真空度_。 19.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻
12、力损失为原来的_2_倍。20.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_1/16_倍。21.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数=_64/Re _,在管内呈湍流时,摩擦系数与_ Re _、_/d_有关。22.液体的粘度随温度升高而_减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_。23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_ 抛物线_型曲线,其管中心最大流速为平均流速的_2倍_倍,摩擦系数与Re的关系为_64/Re _。24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律_。25.稳定流动的定义是_流动状况不随时间而
13、变_。三、计算题 1一套管换热器的内管外径为80 mm, 外管内径为150 mm, 其环隙的当量直径为多少? 解:de = 4 = 4 = 150 80 = 70 mm 2某液体在一管路中稳定流过,若将管子直径减小一半,而流量不变,则液体的流速为原流速的多少倍? 解:V = uA, u1A1 = u2A2, A = , 当 d1 = 2d2 时 u1 = u2 , 有 , , 即 得 u2 = 4u1 3一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变,而管径减至原有的一半,问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍? 解: 流动阻力 ,设管径改变后 ,则根据u1A1 = u2A2 可得
14、u2 = 4u1,滞流时 , = , , 4某设备上真空表的读数为13.3103 Pa,计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7103 Pa。 解:绝对压强 = 大气压 真空度 = 98.7103 13.3103 = 85.4103 Pa 表压强 = 真空度 = 13.3103 Pa 5甲乙两地的平均大气压强分别为85.3103 Pa和101.33103 Pa,在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80103 Pa,在乙地操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表读数应为多少? 解:在甲地 绝对压强 = 大气压 真空度 = 85.3103 80103 = 5.3103 P
15、a 在乙地 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33103 5.3103 = 96.03103 Pa 6在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80103 Pa,在天津操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表的读数应为多少?兰州地区的平均大气压强为85.3103 Pa,天津地区的平均大气压强为101.33103 Pa。 解:在兰州 绝对压强 = 大气压 真空度 = 85.3103 80103 = 5.3103 Pa 在天津 真空度 = 大气压 绝对压强 = 101.33103 5.3103 = 96.03103 Pa 7某设备的进、出口压强分别为1200 mmH2O(真空度)和1
16、.6 kgf/cm2(表压)。若当地大气压为760 mmHg, 求此设备进、出口的压强差。(用SI制表示) 解: 进口 P1(绝压)= P(大气压)- P(真空度) 出口 P2(绝压)= P(大气压)+ P(表压) P1(真空度)= 1200 mmH2O = 0.12 kgf/cm2 P1(绝压)- P2(绝压)= - P1(真空度)+P2(表压) = -(0.12+1.6)= -1.72 kgf/cm2 = -1.729.81104 = -1.687105 N/m2 11有一内径为25 mm的水管,如管中水的流速为1.0 m/s,求: (1)管中水的流动类型; (2)管中水保持层流状态的最大
17、流速(水的密度=1000 kg/m3, 粘度= 1 cp)。 解:(1)Re = du/= 0.02511000/0.001 = 250004000 流动类型为湍流。 (2)层流时,Re 2000,流速最大时,Re = 2000,即du/= 2000 u = 2000/d= 20000.001/(0.0251000)= 0.08 m/s 12密度为850 kg/m3、粘度为810-3 Pas的液体在内径为14 mm的钢管内流动,液体的流速为1 m/s。计算:(1)雷诺准数,并指出属于何种流型;(2)若要使该流动达到湍流,液体的流速至少应为多少? 解:(1)Re = du/= 0.0141850
18、/810-3 = 1487.5 2000 流动类型为层流 (2)湍流时,Re 4000,流速最小时,Re = 4000,即du/= 4000 u = 4000/d= 40000.008/(0.014850)= 2.69 m/s 13用 1084 mm 的钢管从水塔将水引至车间,管路长度150 m(包括管件的当量长度)。若此管路的全部能量损失为118 J/kg,此管路输水量为若干m3/h?(管路摩擦系数可取为0.02,水的密度取为1000 kg/m3) 解:能量损失 118 J/kg u = 2.8 m/s 流量 V = uA = 2.8 79.13 m3/h 14用1689 mm的钢管输送原油
19、。管线总长100 km, 油量为60000 kg/h,油管最大抗压能力为1.57107 Pa。已知50 时油的密度为890 kg/m3, 粘度为181 cp。假定输油管水平放置,其局部阻力忽略不计。问:为完成上述输油任务, 中途需设几个加压站? 解:u1 = u2,Z1 = Z2, u = V/A = (60000/890)/(36000.7850.152) = 1.06 m/s Re = du/= 0.151.06890/(18110-3) = 782 层流 = 64/Re = 64/782 = 0.0818 P =(l/d)(u2/2)= 0.0818(105/0.15)(1.062/2)
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