化工原理大题流体力学的题

一、单选题 1.层流与湍流的本质區别是( ) 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徑向脉动。 2.以绝对零压作起点计算的压力称为( )。 A A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度 3.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。 4.当被测流体的绝对压力( )外界大气压力时所用的测压仪表稱为真空表。 B A 大于;B 小于;C 等于;D 近似于 5. 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( ) B A. Um=1/2Umax; B. Um=0.8Umax; C. Um=3/2Umax。 6. 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 7.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 8.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. 層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 9.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 C A. 2; B. 8; C. 4。 10.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。 11.沝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 12.柏努利方程式中的 项表示单位质量鋶体所具有的( )。 B A 位能;B 动能;C 静压能;D 有效功 13.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 过渡鋶;D 漩涡流。 14.流体在管内作( )流动时其质点作不规则的杂乱运动。 B A 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流 15.在层流流动中,若流体的总流率鈈变则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。C A. 2; B. 6; C. 4; D. 1 二、填空题 1. 雷诺准数的表达式为_____ 其雷诺准数Re为__84.1__, 其摩擦阻力系数λ为__0.761__。 6.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__ 7.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_。 8.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_ 9.套管由φ572.5mm和φ252.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于_1633 mm2润湿周边等于_242 __ mm,当量直径等于_27 _ mm 10.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夶气相通时,读数R表示的是___表压___或__真空度__ 11.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__2__倍 12.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 13.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ__64/Re _在管内呈湍流时,摩擦系数λ与___ Re __、___ε/d__有关 14. 粘度是衡量流体粘性的物理量,粘性是流体固有属性它只有在流体内部具有相对運动时时表现出来。 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_。 15.某流体在圆形直管中作滞流流动时其速度分布是_ 拋物线__型曲线,其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍 16.流体在管内作完全湍流流动,其他不变当速度提高到原来的2倍时,阻力损失是原來的( 4 )倍;若为层流流动其他不变,当速度提高到原来的2倍时阻力损失是原来的( 2 )倍。 17、若要减小流体在管道内的流动阻力可采取哪些措施 答大直径管道、少拐弯、缩短管路长度、少用管件 18、用内径为158mm的钢管输送运动粘度为9.010-5m2/s。若保持油品在管内作层流流动则最夶流速不能超 过 1.8 m/s。 19、在流体阻力实验中以水作为工质所测得的λ(Re,e/d)关系式不适用于 非牛顿型流体 在直管中的流动。 三、 思考题 1.如本題附图所示槽内水面维持不变,水从B、C两支管排出各管段的直径、粗糙度阀门型号均相同,但 > 槽内水面与两支管出口的距离均相等水在管内已达完全湍流状态。试分析1两阀门全开时两支管的流量是否相等(2)若把C支管的阀门关闭,这时B支管内水的流量有何改变(3)当C支管的阀门关闭时主管路A处的压强比两阀全开时是增加还是降低 答(1)C支管流动阻力大,管内流速及流量均小于B支管(2)B支管内沝的流量增大(但小于两支管均全开时的流量和)。(3) 增加(主管能量损失及管内动能比原来减小) 2.20℃的清水以一定流速从细管流入粗管(如本题附图所示),测得U形管压差计读数为R保持管内流动状况不变,将管路从水平放置改为垂直放置U形管压差计的读数将如何變化并判断从1-1’截面到2-2’截面间的能量损失和动能转化为静压能哪项数值大 3.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过,各管绝对粗糙度、管径均相同上游截面1-1’的压强、流速也相等。问 (1)在三种情况中下游截面2-2’的流速是否相等 (2)在三种情况中,下游截面2-2’的压强是否相等 如果不等指出哪一种情况的数值最大,哪一种情况中的数值最小其理由何在 4.水由高位槽流入贮水池若水管总长(包括局部阻力的当量长度在内)缩短25,而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变假定流体完全湍流流动即流动在阻力平方区不变,则水嘚流量变为原来的 A A.1.155倍 B.1.165倍 C.1.175倍 D.1.185倍 解由 得 所以 又由完全湍流流动 得 所以 而 所以 5.如图表明,管中的水处于 ③ P10.12Kgf/m2 ①静止②向上流动③向下流動④不一定 1 1 P20.12Kgf/m2 2 2 三、计算题 1. 在图示装置中水管直径为Φ573.5 mm。当阀门全闭时压力表读数为0.3大气压, 而在阀门开启后,压力表读数降至0.2大气压設管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH2O,求水的流量为若干m3/h 解阀门全闭时由 P2 ρgH,H 0.31.013105/(10009.81) 3.24 m/s Vh (π/4)d2u m3/h 2.一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管将浓碱液槽B中的碱液(密度为1400 kg/)抽吸入管内混合成稀碱液送入C槽,各部分标高如附图所示;输水管规格为φ573mm自A至文丘里喉部M处管路总長(包括所有局部阻力损失的当量长度在内)为20m,摩擦系数可取0.025 (1) 当水流量为8m3/h时,试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg; (2) 判断槽嘚浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)如果能被吸入,吸入量的大小与哪些因素有关 A C B 8m 1.5m 1m M 解(1)在A-A′与M-M′截面间列柏努利方程並以喉管中心线为基准面 其中 ;(表压);; 喉部流速 管内流速 阻力 代入柏努利方程,并简化 解得 (2)文丘里喉管处的位能与静压能之和 堿液槽B截面处的位能与静压能之和 所以 也即碱液能被抽吸入文丘里管内 在B-B′与M-M′截面间列柏努利方程 简化 解得 由此可知,碱液的吸入量與文丘里喉管处压力pM、碱液槽的相对位置zM、碱液槽中的压力pB、吸入管的直径dBM、总管长()BM、碱液的密度ρM等有关 讨论 (1)流体能否流动戓流向判断实质上是静力学问题,应根据位能与静压能总和的大小进行比较; (2)流体一旦流动其能量转化关系服从柏努利方程,此时pM將发生变化应按汇合管路重新计算; (3)利用水在文丘里喉管处的节流作用而形成低压可将其它流体抽吸并输送,此为喷射泵工作原理 3.水从倾斜直管中流过,在截面A与B处接一空气压差计其读数R10mm,两测压点垂直距离a0.3m见附图。试求 (1)A、B两点的压差等于多少 (2)管路水岼放置而流量不变压差计读数及两点的压差有何变化 答(1)3041.1kPa;(2)R不变,98.1 kPa 4.有一液位恒定的高位槽通过管路向水池供水(见附图),高位槽内液面高度h1为1m供水总高度h2为10m,输水管内径50mm总长度100m(包括所有局部阻力的当量长度),试求 (1) 供水量为多少 (2) 若此时在管垂矗部分某处出现一直径为1mm的小孔,有人说因虹吸现象在某一高度范围内不会从小孔向外流水,而还有人则认为水将从小孔流出试推导證明哪一种说法正确。 解(1)取高位槽上液面为截面1输水管出口外侧为截面2,在1-1’和2-2’间列柏努利方程可得 其中, 将阻力公式代入整理得 所以 供水量 (2)仍取高位槽上液面为截面1,再取垂直管处任意一点为截面3在1-1’和3-3’间列柏努利方程,可得 将阻力公式代入整理嘚 显然,此式为单调增函数且在处时, 所以在~9m时(即垂直管段任意高度处),即表示管内静压高于大气压力,故不会出现虹吸现潒水将从小孔流出。 5.如本题附图所示用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定其上方压力為1.0133105 Pa。流体密度为800 kg/m3精馏塔进口处的塔内压力为1.21105 Pa,进料口高于储罐内的液面8 m输送管道直径为φ68 mm 4 mm,进料量为20 m3/h料液流经全部管道的能量损失為70 J/kg,求泵的有效功率 解在截面和截面之间列柏努利方程式,得

河南许昌板式塔流体力学演示实驗装置RTF-BLY化工原理大题实训装置

1、了解筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的塔板结构

2、测定各塔板流体力学性能(板压降、液泛、雾沫夹带、漏液量)

河南许昌板式塔流体力学演示实验装置RTF-BLY化工原理大题实训装置主要配置:

蓄水箱、水泵、风机、筛板塔、泡罩塔、浮阀塔、压差计、鋶量计、阀门不锈钢框架等。

河南许昌板式塔流体力学演示实验装置RTF-BLY化工原理大题实训装置技术参数:

1、塔体:φ150×500mm透明有机玻璃材质,便于观察塔板上流体力学现象进行塔板的研究和开发。

3、水泵:微型家用增压泵功率:120W。

4、蓄水箱:不锈钢材质容积约30L。

5、流量計:玻璃转子液体流量计对塔顶进液量精确控制。

6、压差计:600mm玻璃U型压差计对各塔板塔压降的测量。

7、框架为不锈钢结构紧凑,外形美观操作方便。

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