化工原理课后思考题
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第一章流体流动
问题1•什么是连续性假定？质点的含义是什么？有什么条件？
答1 •假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点？
答2 •前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3.粘性的物理本质是什么？为什么温度上升，气体粘度上升，而液体粘度下降？答3 •分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4.静压强有什么特性？
答4 .静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用
面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8 X 10-3m2，水和容器总重10N。
(1) 试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；
(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么?
题5附图题6附图
答5. 1 ）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2 ）内部压强p= pgh=1000 x 9.81 x 0.5=4.91kPa ;
外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa< 内部压强 4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R i、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R i 与R2有何变化？（说明理由）
答6 .容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。R i不
变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
问题7.为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好？
答7 .由静力学方程可以导出厶p=H（p冷-p热）g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
问题8.什么叫均匀分布？什么叫均匀流段？
答8 .前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。
问题9.伯努利方程的应用条件有哪些？
答9 .重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
问题10.如图所示，水从小管流至大管，当流量V、管径D、d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R'的大小关系如何？为什么？.（可忽略粘性阻力损失）
答10 . R=R',因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。
题10附图题11附图
问题11.理想液体从高位槽经过等直径管流出。考虑A点压强与B点压强的关系，在下列
三个关系中选择出正确的：
（1）P B < P A
（2）p B = P A+ pgH
（3）P B > P A
答11 .选（1 ）P B
高，所以，压力较低。
问题12.层流与湍流的本质区别是什么？
答12 .是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
问题13.雷诺数的物理意义是什么？
答13 .惯性力与粘性力之比。
问题14.何谓泊谡叶方程？其应用条件有哪些？
答14 . △ P=32 gL/d 2。不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。问题15.何谓
水力光滑管？何谓完全湍流粗糙管？
答15 .当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。在Re很大，入与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
问题16.非圆形管的水力当量直径是如何定义的？能否按u n d e2 /4计算流量？
答16 .定义为4A/ n。不能按该式计算流量。
问题17.在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？
答17 .因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
问题18.如附图所示管路，试问：
(1) B阀不动伴开着),A阀由全开逐渐关小，则h1, h2, (h1 —h2)如何变化?
⑵A阀不动(半开着),B阀由全开逐渐关小，则h1, h2, (h1 —h2)如何变化?
题18附图题19附图
答18 . (1)h 1下降，h2下降，(h1-h2)下降；
(2)h 1上升，h2上升，(h1-h 2)下降。
问题19.图示的管路系统中，原1,2 ,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V1,
V2, V3将如何变化？答19 . q v、q v1 下降，q v2、q v3 上升。
问题20.是否在任何管路中，流量增大阻力损失就增大；流量减小阻力损失就减小？为什么？答20 .不一定，具体要看管路状况是否变化。
第二章流体输送机械
问题1•什么是液体输送机械的压头或扬程？
答1 .流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
问题2.离心泵的压头受哪些因素影响？
答2 .离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。问题3.后弯叶片有什么优点？有什么缺点？
答3 .后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。这是它的优点。
它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。问题4.何谓"气缚"现象？产生此现象的原因是什么？如何防止"气缚”？答4 .因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。灌泵、排气。
问题5.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些？
答5 .离心泵的特性曲线指H e〜q v,n〜q v, P a〜q v。影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。
