化工原理练习题-流体流动

《化工原理》流体流动单元测试题及答案一、简答题。

（5*4=20分）1.化工原理“三传”的含义。

2.请默写出实际流体的伯努利方程。

3.流体阻力产生的原因。

4.流体的流动类型有哪些，如何分类。

二、填空题。

（10*3=30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____。

（当地⼀⼀压为101.33 kPa）。

2.通常液体粘度µ 随温度t 的升⼀而____，⼀体粘度µ 随温度t 的升⼀而____。

3.常温下⼀的密度为1000Kg/m3，粘度为1cp，在d=100mm的管内以3m/s速度流动，其Re等于____，其流动类型为____。

三、计算题。

（50分）1.（10分）如图1所示，有两个贮槽，其中液面上的压力分别p1=2MPa（表压），p2=0.5MPa（表压），管内径为0.2m，闸阀管壁，求：（1）A,B,C,D各点的压力；（2）闸板所受推力为多少。

2.（10分）将25℃的水由水池送至一高位贮槽，槽的水面高于水池面50m，管路摩擦损失为20J/kg，流量为34m3/h，问需加多大功率才能达成目的？3.（15分）如图，一冷冻盐水循环系统，盐水的循环量为45m3/h，密度为1100kg/m3，管路的直径相同，盐水自A流经两个换热器到B处的能量损失为98J/kg，自B到A的能量损失为49J/kg，求：（1）泵的轴功率为多少千瓦？设泵的效率为70%；（2）若A的压力表读数为0.25MPa，B的压力表读数为多少。

4.（15分）将密度为900kg/m3的液体从敞口高位槽输送至以设备，如图。

管子为φ89×3.5mm，设备内的压力为40kPa表压，如果流量为50m3/h，此时管道的损失为2m的液柱，问高位槽到设备入口的高度是多少？三、简答题。

（5*4=20分）5.化工原理“三传”的含义。

动量传递、质量传递、热量传递6.请默写出实际流体的伯努利方程。

流体流动一、填空(1）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。

(2）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。

(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。

流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。

(4) 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⎽⎽⎽⎽常数=++=gp g u z E ρ22 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽； 单位重量流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽ 常数=++=p u gz E 22ρρ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；单位体积流体的机械能衡算式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 常数=++=gp g u z E ρ22⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽； (5) 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） 。

(6）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 。

(7) 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 。

(8) 流体流动的连续性方程是 u 1A ρ1= u 2A ρ2=······= u A ρ ；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 。

(9) 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 。

第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。

A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。

A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。

A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。

A3．层流与湍流的本质区别是（）。

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。

D4．气体是（）的流体。

A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。

B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。

A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。

C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。

A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。

A7．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。

A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。

D8．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 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。

A9．（）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 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。

A10．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。

A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。

D11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。

A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。

B12. 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. 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。

A13. 层流底层越薄( )。

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。

化工原理流体流动试题题目一某化工装置的水流动率为1000L/h，管道直径为50mm，水流速约为3.18 m/s。

请回答以下问题： 1. 计算水在管道中的雷诺数。

2. 雷诺数大于多少说明水流为湍流流动？3. 根据雷诺数的大小，判断水流动的稳定性。

答案一1.雷诺数的计算公式为：$$ Re = \\frac{{\\rho \\cdot v \\cdotd}}{{\\mu}} $$2.其中，Re为雷诺数，$\\rho$为水的密度，v为水的流速，d为管道的直径，$\\mu$为水的动力黏度。

温度为25°C时的水的密度为1000 kg/m³，动力黏度为1.002 × 10⁻³ kg/(m·s)。

代入计算得：$$ Re = \\frac{{1000 \\cdot 3.18 \\cdot0.05}}{{1.002 \\times 10^{-3}}} = 15928 $$所以，水在管道中的雷诺数为15928。

3.湍流流动的判据是雷诺数大于4000。

因此，雷诺数大于4000时，水流为湍流流动。

4.根据雷诺数的范围，可以判断水流动的稳定性。

当雷诺数小于2000时，水流动为层流流动，较为稳定；当雷诺数在2000-4000之间时，水流动为过渡流动，可能存在某些湍流现象；当雷诺数大于4000时，水流动为湍流流动，较为不稳定。

题目二某容器内的流体涌入量恒定为10m³/h，容器的进口半径为1m，流体的密度为800kg/m³，流体速度为0.5m/s。

请回答以下问题： 1. 计算流体在容器中的雷诺数。

2. 根据雷诺数，判断流体的流动状态。

答案二1.流体在容器中的流动可以视为圆管内的流动问题。

根据流体涌入量和容器的进口半径，可以计算出管道的流速：$$ v = \\frac{{Q}}{{A}} = \\frac{{10}}{{\\pi\\times 1^2}} \\approx 3.18 \\, \\text{m/s} $$ 其中，v为流速，Q为涌入量，A为管道的截面积。

一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。

AA 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（）。

AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。

3．层流与湍流的本质区别是（）。

DA 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。

BA 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（）。

CA 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（）。

AA 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。

DA 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。

AA 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。

AA 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。

DA 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，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。

BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。

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( )。

AA. 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( )。

CA. 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。

1、当不可压缩理想流体在水平放置的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 C 。

(A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)不确定2、水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re 值将 B 。

(A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)不确定3、层流与湍流的本质区别是 D 。

(A)湍流流速大于层流流速； (C)层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；(B)流动阻力大的为湍流； (D)层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

4、某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 曲线，其管中心流速为平均流速的 倍。

（抛物线，2倍）5、清水在φ14×2mm 的圆形直管中以0.15m/s 的速度流动，圆管中的流体流动形态为 ；每流过25m 管道，流体的静压强降低 Pa 。

（层流；1200）6、某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，且仍然作滞流流动。

问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？ （16倍）7、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____mmHg,真空度为_______mmHg. （850；-100）8、雷诺准数的表达式为________________。

当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1[厘泊]的水,在内径为d=100[mm],以流速为1[m.s-1]在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为_____. （Re=d ｕρ/μ ; 105; 湍流）判断1、粘性是流体的物性之一，无论是有粘性。

（ ）2、尽管粘性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑粘性的影响，对静止的流体可不粘性的影响。

（ ）3、U 型压差计测量的是两间静压强之间的差值。

（ ）4、转子流量计工作时转子受到两个力的作用，一个是重力，另一个是浮力。

（ ）5、孔板流量计工作时，流体在流过孔板前静压强差不变。

一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。

AA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（）。

AA密度；B粘度；C位能；D动能。

3．层流与湍流的本质区别是（）。

DA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。

BA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（）。

AA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。

DA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。

AA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。

AA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，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。

BA. Um= 1/2Umax；B. Um=0.8Umax；C. Um=3/2Umax。

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（）。

AA.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（）。

CA.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（） CA.大；B.中等；C.小；D.越大越好。

15.转子流量计的主要特点是（）。