流体流动及流体输送机械
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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=0.8u max;Re≤2000的流型称为滞流,其平均速度为u=0.5u max。
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/m 3,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/m 3,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 W f =λ(l e /d)(u 2/2g)和 W f =ζ(u 2/2g)
20. 对于套管环隙,当内管的外径为d 1,外管的内径为d 2时,其当量直径为 d 2-d 1
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 u 1/u 2=d 22 /d 12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:
单位质量流体的机械能衡算式为 22u p E zg ρ
=++=常数; 单位重量流体的机械能衡算式为常数=++=g
p g u z E ρ22;
单位体积流体的机械能衡算式为常数=++=p u gz E 22
ρρ;
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 z 1ρg+(u 12ρ/2)+p 1+W s ρ= z 2ρg+(u 22ρ/2)+p 2 +ρ∑h f ,各项单位为 Pa (N/m 2) 。
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 u 1Aρ1=u 2Aρ2=······=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u 1d 12=u 2d 22=······=u d 2 。
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 He 2
= 1.0 He 1,Ne 2= 1.2 Ne 1。
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。
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____。