1、动量传递题库 第一章 流体流动一、判断题 (填入Tture or Ffalse)1. 流体随着温度的升高粘度必定下降。2. 由于实际流体存在粘性，故在流动中流速越来越小。3. 流体只是从压力高处流向压力低处。4. 实际流体在流动中机械能是守恒的。5. 管内流动边界层同时存在层流和湍流。6. 实际流体流过固体表面时必定形成边界层。7. 某一任意管路，流量增大则阻力损失增大；流量减小则阻力损失减小8. 设流量一定，管径增大阻力损失一定减小二、选择题1. 流动边界层外速度梯度与近壁处速度梯度的值为 。A 最大；最小 B 最大；最大 C 最小；最大2. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是
2、将管径增大一倍，则阻力损失为原来的 。A 1 B 1/4 C 1/8 D 1/163.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 。 （A）不变 （B）增大 (C)减小 (D)不确定4在外筒内径为d1、内筒外径为d2、长为L的同心圆筒组成的空隙中充满液体。现外筒不动，内筒绕轴线旋转，若忽略端效应，则水的当量直径为 。 （A）d1- d2 （B）d1+d2 (C) (d1- d2 )/2 (D) (d1+d2 )/25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，当水的温度升高时，Re值将 。 （A）变大 （B）变小 (C)不变 (D)不确
3、定6层流与湍流的本质区别是 。 （A）湍流流速大于层流流速 （B）流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流 (C) 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 (D) 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动7在流体阻力实验中，以水作介质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于 在直管中的流动。（A）牛顿型流体 （B）非牛顿型流体 (C)酒精 (D)空气8如图11所示，水流经一段等径水平管子，在A、B两处放置如图所示的压差测量装置。两U形管中的指示剂相同，所指示的读数分别为R1、R2,则 （A）R1 R2 （B）R1 =R2 (C) R1 (hf)A-2-B（B）(hf)A-B(hf)A-1-B= (hf)A-
4、2-B (C) (hf)AB=(hf)A-1-B+ (hf)A-2-B (D) (hf)AB=(hf)A-1-B= (hf)A-2-B12. 流体流过圆形直管，在流场内剪应力集中在 。A 近壁处 B 管心 C 到处都一样13在测管速工作时，测压孔迎对流体流动方向时所测压力代表该处的 ，此时测速管侧壁小孔所测压力代表该处的 。（A）动压，静压 （B）动压，动压与静压之和 (C) 动压与静压之和，静压 (D) 静压，动压与静压之和14滞流内层越薄,则以下结论是正确的。A近壁面处速度梯度越小 B流体湍动程度越低 C流动阻力越小 D流动阻力越大15. 当20的甘油(=1261kg.m-3,=1499厘
5、泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.52.5m.s-1时,其雷诺准数Re与分别为 . A 212, 0.3 B 0.2, 320 C 0.2, 160 D 212, 0.616. 在SI单位制中，通用气体常数R的单位为(B)。Aatmcm3/molK BPam3/molKCkgfkmolK DIbfft/IbmolK17通常流体粘度随温度t的变化规律为(C)。At升高、减小 Bt升高、增大C对液体粘度t升高减小，对气体则相反. D对液体t升高增大，对气体则相反 18. 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、摩擦系数、管道总阻力损失
6、将 。 A减小； 增大； 减小 B减小； 减小； 不变C增大； 减小； 不变 D 减小； 增大； 不变19. 流体在圆形直管中流动时，若其已进入阻力平方区，则摩擦系数与雷诺数Re的关系为。ARe增加，增大 BRe增加，减小CRe增加，基本上不变 DRe增加，先增加大后减小20. 因次方析的目的在于。A得到各变量间的确切定量关系. B用无因次数群代替变量,使实验与关联简化.C得到无因次数群间定量关系. D无需进行实验，即可得到关联式.三 填空题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_。（当地大气压为101.33 kPa）3流体
7、在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_型曲线。其管中心最大流速为平均流速的_倍，摩擦系数与Re关系为_。4流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数与_和_有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则仅与_有关。5流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一_，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度_。6因次分析的依据是_。7从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将_，管路的局部阻力将_，直管阻力将_，管路总阻力将_。（设动能项可忽略。）8牛顿粘性定律的表达式为_，该式应用条件为_流体作_流动。9水力半径的定义式为_，当量直径为_倍水力半径。10局部阻力的计算方法有_和_。11
8、.理想流体是指 的流体。12.雷诺准数的物理意义是 。13测速管测量管道中流体的 ，而孔板流量计则用于测量管道中流体的 四 分析体从水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变。送水管内径为d mm，管路总长l m，流量V，水塔距供水管出口垂直距离h m，现用水量增加50%，需要改造。设局部阻力忽略，摩擦系数不变。（1） 方案一：将管内经增加50%，是否可以满足生产要求。A 满足要求B不满足要求 C无法判定（2）方案二：并联一长为l/2 m，内径为d 的管子，是否可以满足生产要求。A 满足要求B不满足要求 C无法判定（3）方案三：并联一长为l m，内径为d/2的管子，是否可以满足生产要求。A 满足要求
9、B不满足要求 C无法判定五、计算题（第一部分为自测题*，第二部分为例题，）增加两个过程解答1内截面为1000mm1200mm的矩形烟囱的高度为30m。平均摩尔质量为30kg/kmol、平均温度为400的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持49Pa的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为20，地面处的大气压强为101.33103Pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为0.05，试求烟道气的流量为若干kg/h？答：4.62104kg/h2.如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管口入口端15m处安有以水银为指示液的U形管压差
10、计，其一臂与管路相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。（1）当闸阀关闭时，测得R=600mm，h=1500mm，当闸阀部分开启时，测得R=400mm，h=1400mm。摩擦系数可取0.025，管路入口处局部阻力系数为0.5。问每小时从管中流出水多少立方米？（2）当闸阀全开时，U管压差计的静压强为若干（Pa，表压）？闸阀全开时，le/d=15，摩擦系数仍可取0.025。答：（1）88.5m3/h；（2）3.30104Pa（表压）3.某油品的密度为800kg/m3，粘度为41cP，由附图中所示的A槽送至B槽，A槽比B槽的液面高1.5m。输送管径为89
11、3.5mm、长50m（包括阀门的当量长度），进、出口损失可忽略。试求：（1）油的流量，m3/h；（2）若调节阀门的开度，使油的流量减少20，此时阀门的当量长度为若干，m？答：（1）23m3/h；（2）12.37m4.本题附图所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从BC与BD两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离为11m。AB管段内径为38mm、长为58m；BC支管的内径为32mm、长为12.5m；BD支管的内径为26mm、长为14m，各段长均包括管件及阀门全开时的当量长度。AB与BC管段的摩擦系数均可取为0.03。试计算：（1）当BD支管的阀门关闭时，BC支管的最大排水量为若干，m
12、3/h？（2）（选做）当所有的阀门全开时，两支管的排水量各为若干，m3/h？BD支管的管壁粗糙度可取为0.15mm，水的密度为1000kg/m3，粘度为0.001Pas。答：（1）7.1 m3/h（2）VBC=5.18m3/h，VBD=2.77m3/h5. 某一高位槽供水系统如附图所示，管子规格为452.5mm。当阀门全关时，压力表的读数为78kPa。当阀门全开时，压力表的读数为75 kPa，且此时水槽液面至压力表处的能量损失可以表示为J/kg（u为水在管内的流速）。试求：（1）高位槽的液面高度；（2）阀门全开时水在管内的流量（m3/h）。解: (1) 阀门全关,水静止 (2) 阀门全开: 在
13、水槽1-1面与压力表2-2面间列柏努力方程:简化: 解之: 流量: CHAP 2 流体输送机械一判断题1. 离心泵叶轮形状直接影响阻力的大小.阻力最小的是后弯叶片.2. 对生产上要求流量较低,扬程较高的情况.可考虑采用往复泵.3. 往复泵不能用来输送含悬浮物的液体.4. 当粘度较大的增加时,在泵的性能曲线上,在同一流量Q处,扬程上升,效率下降.5. ”往复泵启动不需要灌水”,这种说法是正确的.6. 离心泵铭牌上标明的流量是指效率最高时的流量.7. 若开大离心泵出口阀门,提高泵的排液量,则将使泵的效率有所增大8. 减小离心泵的排液量,泵的吸收液高度可适当增加.9. 一般来说,只从泵的功率消耗而言
14、,用变速调节比用阀门调节泵的输液量更经济.10. 离心通风机的全风压等于静风压加通风机出口的动压.11. 泵的扬程即泵的升扬高度.12. 离心泵的调节阀安装在进口管路或出口管路上均可.13. 离心泵效率最高点成为工作点.14. 离心泵的叶轮和导轮都可以将动能转变未静压能.15. 离心泵的工作点即泵的最大效率对应的点.16. 离心泵的轴功率在设计点处最小.17. 离心泵在一定管路系统工作,如果被输送液体的密度发生变化,则扬程不变.18. 离心泵的特性曲线表明,扬程一般与流量成直线关系.19. 漩涡泵与往复泵一样,具有自吸功能.20. 离心泵在启动时必须灌满液体,时为了防止发生气蚀现象.二选择题1
15、. 离心泵的轴功率（A）在流量Q0时最大 （B）在扬程H最大时最大（C）在流量Q0时最小 （D）在设计点处最小2. 离心泵开动以后必须充满液体，是为了发生（A）气缚现象 （B）气蚀现象（C）汽化现象 （D）气浮现象3用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致 。 （A）送水量增加，泵的压头下降 （B）送水量增加，泵的压头增大 (C) 送水量增加，泵的轴功率不变 (D) 送水量增加，泵的轴功率下降4离心泵性能曲线中的H-Q线是在 的情况下测定的。 （A）效率一定 （B）功率一定 (C)转速一定 (D)管路布置一定5输送系统的管路特性
16、方程可表示为H=A+BQ2,则 。 （A）A只包括单位质量流体需增加的位能（B）A包括单位质量（重量）流体需增加的位能和静压能 (C) BQ2代表管路系统的局部阻力损失 (D) BQ2代表单位质量流体需增加的动能6由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点 。 （A）由泵铭牌上的流量和扬程所决定（B）即泵的最大效率所对应的点 (C) 由泵的特性曲线所决定 (D) 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点7. 在一输送系统中，改变离心泵出口阀门开度，不会影响 。 （A）管路特性曲线 （B）管路所需压头 (C) 泵的特性曲线 (D)泵的工作点8某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵
17、进口处真空计指示真空度很高。他对故障原因作出了正确判断，排除了故障。你认为以下可能的原因中，真正的原因是 。（A）水温太高 （B）真空计坏了 (C) 吸入管路堵塞 (D)排出管路堵塞9离心泵调节阀的开度改变时，则 （A） 不会改变管路特性曲线 （B）不会改变工作点（C） 不会改变泵的特性曲线 （D）不会改变管路所需的压头10用一台离心泵从低位液槽向常压吸收塔输送吸收液，设泵在高效区工作。若输送管路过 长，且输送管路布置不变的情况下，再并联一台同型号的离心泵，则 。 （A）两泵均在高效区工作 （B）仅新装泵在高效区工作 (C) 仅原泵在高效区工作 (D) 两泵均不在高效区工作11往复泵用于 。
18、（A）大流量且流量要求特别均匀的场合（B）流量较小，扬程较高的场合 (C) 介质腐蚀性特别强的场合 (D) 投资较小的场合12. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零。此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（A）忘了灌水 （B）吸入管路堵塞（C）压出管路堵塞 （D）吸入管路漏气13.离心泵最常用的调试方法是（A） 改变吸收管路中阀门开度 （B）改变压出管路中阀门开度（C） 安置回流支路，改变循环量大小 （D）车削离心泵叶轮14.离心通风机的全风压等于（A） 静风压加通风机出口的动压 （B）离心通风机出口与进口的压差（B） 临新通风机出口的
19、压力 （C）动风压加静风压15.以下说法是正确的：当粘度比较大地增加时，在泵的性能曲线上（A） 同一流量Q处，扬程H下降。效率上升。（B） 同一流量Q处，扬程H上升，效率下降。（C） 同一Q处，扬程H上升，下降（D） 同一Q处，扬程H上升，下降16.离心泵效率最高的点成为（A） 工作点 （B）操作点 （C）设计点 （D）计算点17.一下物理量不属于离心泵的性能参数（A） 扬程 （B）效率 （C）轴功率 （D）理论功率18.离心泵的下列部件是用来将动能转变为静压能（A）泵壳和叶轮 （B）叶轮 （C）泵壳 （D）叶轮和导轮19.离心泵的扬程是（A）实际的升扬高度 （B）泵的吸收液高度（C）液体出泵
20、和进泵的压差换算程液柱高度 （D）单位重量液体出泵和进泵的机械能差值20. 泵的效率不包括（A）水力效率 （B）机械效率 （C）原动机效率 （D）容积效率计算题（第一部分为自测题*，第二部分为例题，）1.用一往复泵将密度为1200kg/m3的液体从A池输送到B槽中，A池和B槽液面上方均为大气压。往复泵的流量为5m3/h。输送开始时，B槽和A池的液面高度差10m。输送过程中，A池液面不断下降，B槽液面不断升高。输送管路管内径为30mm，长为15m（包括局部阻力当量长度）。A池截面积为12m2，B槽截面积为4.15m2。液体在管中流动时摩擦系数为0.04。试求把25m3液体从A池输送到B槽所需的能
21、量。答：所需能量为5300kJ 2. 选用某台离心泵，从样本上查得其允许吸上真空高度Hs=7.5m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，已知吸入管的压头损失为1 mH2O，泵入口处动压头为0.2 mH2O，夏季平均水温为40，问该泵安装在离水面5m高处是否合适？解：使用时的水温及大气压强与实验条件不同，需校正：当水温为40时 pv=7377Pa在海拔500m处大气压强可查表2-1得 Ha=9.74 mH2O Hs=Hs+（Ha10） =7.5+（9.7410）（0.750.24）=6.73 mH2O泵的允许安装高度为： （2-22b） =6.730.21 =5.53m5m故泵安装在离水面5m处
22、合用。沉降与过滤1 降尘室多做成扁平状或做成多层，主要是考虑节约空间高度2 在讨论旋风分离器的分离性能时，临界直径这一术语是指旋风分离器效率最高时的旋风分离器直径3 流化床的压降随气速的增大而直线的增大。4 旋风分离器的总的分离效率是指不同粒级。5 减小旋风分离器的筒体直径，可提高其分离效率。6 板框过滤机的板和框都分别有两种结构。7 当介质阻力不计，滤饼不可压缩时，回转真空过滤机的生产能力正比于真空度的1.5次方。8 降尘室的主要优点之一是分离效率高。9 液-固系统流化床一般属聚式流化床。10 旋风分离器当切向进口气速相同时，随着分离器直径的增大，其离心分离因数减小。11 在一般过滤操作中，
23、实际上起到主要介质作用的是滤饼层，而不是过滤介质本身。12 过滤常数K与滤浆的浓度无关。13 当床层的流体表观气速达到颗粒沉降速度时，为带出速度。14 颗粒的粒度分布愈不均匀，则所形成的床层空隙率越大。15 壁附近床层空隙率较床层中心的空隙率大16 细长型旋风分离器的分离效率高，但气流通过的压降较大。17 过滤时，若过滤介质相同，则其当量滤液体积也相同。18 在相同操作压强下，若洗涤液粘度与滤液粘度相同，则加压叶滤机的洗涤速度与最终过滤速度之比为1/4。19 将某回转真空过滤机的转速提高了百分之五十，起生产能力可提高50%以上（设介质阻力不计）。20 降尘室内，固粒可被分离的条件21 是沉降时
24、间小于停留时间。选择题：1. 板框压滤机中，在一定条件下，最终的过滤速度是洗涤速度的A 一倍B 一半C 四倍D三倍2. 降尘室的生产能力- A 只与沉降面积及颗粒沉降速度ut B与A，ut及沉降室高度H有关 C 只与沉降面积A有关 D只与ut及H有关3. 过滤推动力一般是指A 过滤介质两边的压差B 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差C 滤饼两面的压差D液体进出过滤机的压差4. 以下过滤机是连续式过滤机A 箱式叶滤机 B 真空叶滤机C 回转真空过滤机 D板框压滤机5. 旋风分离器的总的效率是指A 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率B 颗粒群中最小粒子的分离效率C （直径范围）粒子分离效率之和
25、D全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率6. 回转真空过滤机生产能力为5m3/h（滤液现将转速度降低一半，其他条件不变，则其生产能力应为A 5 m3/h B 2.5 m3/h C 10 m3/h D 3.54m3/h7. 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与 无关。（A）粒子的几何形状 （B）粒子的尺寸大小 (C)流体与粒子的密度 (D)流体的速度8. 恒压过滤时，恒压过滤方程式表明滤液体积与过滤时间的关系是A 直线关系 B 椭圆关系 C 抛物线关系 D双曲线关系9. 根据颗粒的分散程度，可把流化床分为A 气固流化床和液固流化床B 散式流化床和聚式流化床C 均匀流化床和鼓泡流化床10. 体积一定
26、的颗粒，其比表面越大，则颗粒的球型度越 A 大 B 小 C 不确定11. 表示颗粒形状的特性参数是A 当量直径B 比表面积和球型度 C 球型度和当量直径12. 推导过滤基本方程时，一个基本假设是 。（A）滤液在介质中呈湍流流动 （B）滤液在介质中呈层流流动 (C) 滤液在滤渣中呈湍流流动 (D) 滤液在滤渣中呈层流流动13. 过滤常数K与 无关。 （A）滤液的黏度 （B）过滤面积 (C) 滤浆的浓度 (D)滤饼的压缩性14当其他条件都保持不变时，提高回转真空过滤机的转速，则过滤机的生产能力 。 （A）提高 （B）降低 (C) 不变 (D)不一定15在重力场中，微小颗粒的沉降速度与 无关。 （A
27、）粒子的几何形状 （B）粒子的尺寸大小 (C)流体与粒子的密度 (D)流体的速度填空题1. 在一般过滤操作中，实际上起到主要过滤作用的是 。2. 过滤介质阻力忽略不计，则间歇式过滤机达到最大生产能力时的条件是 。3. 在相同操作压力下，当洗涤液与滤液的黏度相同时，板框压滤机的洗涤速率（Dv/d）W与最终过滤速率（Dv/d）e的比值为 。4颗粒的自由沉降是指 。5粒子在重力场中沉降时，受到的力有 6在流化床操作中，流化的类型有 。7流化床的压降随气速变化的大致规律是 。8在流化床操作中，当气流速度 颗粒的沉降速度时，这个气流速度称为 带出速度。9. 化工生产中，除去气体中尘粒的设备有_、_、_、
28、_等。10. 在离心分离操作中，分离因数是指_。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R0.2m，切向速度uT=20m/s，则分离因数为_。计算题（第一部分为自测题*，第二部分为例题）1体积流量为0.95m3/s，温度为20，压力为9.81104Pa的含尘气体，在进入反应器之前需除尘并升温至400。尘粒密度S=1800kg/m3，降尘室的底面积为60m2，试求：（1）若先预热后除尘，理论上可全部除去的最小颗粒直径；（2）若先除尘后预热，为保持除去的最小颗粒直径不变，则空气的流量为若干m3/s。20时，1.8110-5Pas；400时，3.3110-5Pas。答：（1）d35m，（2）VS3.99m3/s2在实验室中用一个每边长0.162m的小型滤框对CaCO3固体的质量分率为0.0723。测得每1m3滤饼烘干后的质量为1602kg。在过滤压力差为275800Pa时所得的数据列于本题附表中。过滤时间/s1.84.27.511.215.420.526.733.441.048.857.767.277.388.7滤液体积V/m30.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8试求过滤介质的当量滤液体积Ve，滤饼的比阻r，滤饼的空隙率及滤饼的比表面积a。已知CaCO3
