1、化工原理试题库student第1章 流体流动一、 选择题1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ ）。A、零 B、正数 C、负数 D、任意值2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ ）的焓为零。A、0液体 B、0气体 C、100液体 D、100气体3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ ）。A、阻力越大，静压强下降就越大 B、流体的粘度越大，阻力越大C、流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D、流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ ）。A、atm B、mmHg C、Kg/m.s2 D、N/m25. 水在直管中流动
2、，现保持流量不变，增大管径，则流速（ ）。A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断6. 4.对不可压缩流体，满足 条件时，才能应用柏努力方程求解。A、 B、C、 D、7. 判断流体的流动类型用（ ）准数。A、欧拉 B、施伍德 C、雷诺 D、努塞尔特8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为 。A、直线 B、抛物线 C、双曲线 D、椭圆线9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ ）。A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ ）有关。A、雷诺准数和绝对粗糙度 B、雷诺准数和相对粗糙度C、欧拉准数和绝对粗糙度 B、 欧拉准数和相对粗
3、糙度11. 测速管测量得到的速度是流体（ ）速度。A、在管壁处 B、在管中心 C、瞬时 D、平均12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ ）倍。A、 2； B、 6； C、 4； D、 1。13. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ ）。A、 1.2m； B、 0.6m； C、 2.4m； D、 4.8m。14. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( ) A、 u 3/2.umax B、 u 0.8 umax C、 u 1/2. umax D u =0.75 umax
4、15. 判断流体流动类型的准数为（ ）A、Re数 B、Nu 数 C、Pr数 D、Fr数16. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ ）A 、0.5 B、0.8 C、1 D、0.2 17. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ ）A、层流流动 B、湍流流动 C、过渡型流动 D、静止状态18. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ ）A、上游截面处流速 B、下游截面处流速 C、小管中流速 D、大管中流速19. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（
5、 ）。A、 增大 B、 不变 C、 减小 D、 不确定 20. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( )A、780mm汞柱 B、1Kgf/cm2 C、10.336m水柱 D、10130Pa21. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ ）倍。A、4 B、2 C、 D、不能确定22. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( )A、1.0 B、0.5 C、0.35 D、0.75 23. 在柏努利方程式中，P/g被称为 ( )A、静压头 B、动压头 C、位压头 D、无法确定24. 流体的
6、流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( )A、4000 B、2000 D、4000 25. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ ） 可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ ） A、u1A1=u2A1 B、u1A2=u2A1C、u1A1/1=u2A2/2 D、u1A1/2=u2A2/126. 有两种关于粘性的说法： ( )无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。粘性只有在流体运动时才表现出来。A、这两种说法都对； B、这两种说法都不对；C、第一种说法对，第二种说法不对； D、第二种说法对，第一种说法不对。27. 层流与湍流的区别是（ ）A、湍流的流速大于层流流速B、
7、流道截面积大的为湍流，小的为层流C、层流无径向脉动，湍流有径向脉动D、层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数28. 有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为1.、u1.、d1.、L1.、h(f1)及2.、u2.、d2.、L2.、h(f2)。若d1.=2d2.，L1.=2L2.，则h(f1)/h(f2)（）A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;、1当管路中流体均作层流流动时，1./2.=（）A、2；B、4;C、8;D、1/2;、1当管路中流体均作层流流动时，u1./u2.=（）A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;、1当两段管路中流体均作湍流流动时，并取1.2.
8、，则1./2.=（ ）。A、2；B、4;C、8;D、1/2;、1/4当两段管路中流体均作湍流流动时，并取1.2.，则u1./u2.=（）。A、2；B、4;C、1/2;D、1/4;、129. 真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（ ）kPa。A、40 B、60 C、160 30. 2.当温度降低时，气体的粘度（ ）。A、降低 B、不变 C、增大 31. 3.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（ ）倍。A、2 B、4 C、16 D、6432. 当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（ ）kP
9、a。A、160 B、40 C、60 D、10033. 液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s时，进口能量损失为（ ）J/kg，出口能量损失为（ ）J/kg。A、 0.5 B、1 C、1.5 D、 234. 随着温度的升高液体的粘度（ ），气体的粘度（ ）。A、增加 B、不变 C、降低二、填空题1. 连续性介质假定是指_。2. 流体在光滑管内作湍流流动时，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。3. 流体阻力产生的根源是_。粘性是指_。4. 在连续稳定流动过程中，流速与管径的_成正比。均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而_。(减
10、、降或不变)5. 无因次数群是_的数组。6. 滞流与湍流的根本区别是_。7. 一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的_成正比。8. 圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈_形状。其平均速度是中心最大速度的_。摩擦阻力系数与雷诺数的关系是_。9. 流体流动边界层是指_。流体流过某一障碍物发生边界层脱体的原因是_。由于固体表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失，称为_。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和_之和，又称为局部阻力。10. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的_倍。 11. 流体在圆形
11、直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_。 12. 当20的甘油(=1261kg.m-3,=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为_ ,其摩擦阻力系数为_. 13. 当量直径的定义是de ，对边长为A正方形风管当量直径de 。 14. 当量直径的定义是de ，在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径de。 15. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数=_，在管内呈湍流时，摩擦系数与_、_有关。 16. 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
12、阀门开度减小后,水流量将_，摩擦系数_，管道总阻力损失_（增大、减小、不变）。 17. 某设备的表压强为50KPa，则它的绝对压强为 ，另一设备的真空度为50KPa，则它的绝对压强为 。（当地大气压为100KPA、18. 如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来的 倍19. 流体在管路两截面间的压强差P与压强降Pf 相等的条件是 。20. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：_法和_法。21. 并联管路的特点是_。分支管路的特点是_。22. 孔板流量计是通过_来反映流量的大小，又称为_流量计，而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定，通过变动的_反映流量的大小，
13、又称_。23. 热量衡算中，物料衡算通式中的过程GA为_。24. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定_液体的焓为零。25. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速_。26. 对不可压缩流体，满足_条件时，才能应用柏努力方程求解。27. 判断流体的流动类型用_准数。28. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为_。29. 增大流体的流量，则在孔板前后形成的压强差_。30. 流体在管内流动时的摩擦系数与_有关。31. 测速管测量得到的速度是流体_速度。32. 流体时气体和液体的统称，其中_是可压缩流体，_是不可压缩流体。33. 表压、绝压、大气压之间的关系是_34. 据流体静力学
14、基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强_变化。35. 等压面的要点有四个，即_、_、_、_。36. 测量压强或压强差时，可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时，可用以上三种压差计种的_和_。37. 粘度是衡量_大小的物理量。38. 孔板流量计是基于_原理的流量测量仪表。39. 恒压差、变截面的流量计有_。40. 恒截面、变压差的流量计有_。41. 并联管路的特点为_和_。42. 分支管路的特点为_和_。43. 串联管路的特点为_和_。44. 同一容器中有A,B,C三点，B点的压强为1atm，且PAPBPC，若B点的压强增加0.6atm，则PA增加_Pa，P
15、A-PC增加_mmHg。45. 实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速_，越靠近管壁，流速_，在管壁处等于_。46. 某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1800，若平均流速为0.5m/s，则管中心点处速度为_m/s，流体在管内流动类型属_流动。47. 如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数与压差计读数的关系式为_。48. 某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h，现用来测量密度为0.8kg/m3的氨气，其最大流量为_ kg/m3。49. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是
16、_型曲线，其管中心最大流速为平均流速的_倍，摩擦系数与Re的关系为_。50. U形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则所表示压降为_Pa，为使读数增大，而p值不变，应更换一种密度比水_的指示液。51. 用测速管测定的是_流速，孔板流量计测定的是_流速；测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将_；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端差值将_。52. 4.气体的密度与压强成 。53. 5.静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和 有关。54. 6.转子流量计的压强差随流量的增加而 。55. 9、在连续静止的同一种流体中，同一水平
17、面上各点的压强 。56. 10、孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 。57. 流体是由无数质点所组成的 介质。58. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时，内部还有 运动。59. 一真空表的读数为20kpa，已知所测物系的实际压强为80kpa，则此时的大气压强为 kpa。60. 根据流体静力学基本方程式，在一 的、 的同种流体内部，等高面即为 。61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是_。62. 毕托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_。63. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa，已知当地的大气压强为 100kpa，则所测物系的实际压强为 kp
18、a。64. 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为_m/s，若平均流速增加为1m/s，则压强降为_Pa。65. 运动粘度=310-5 m2/s的某流体在1004mm的圆管内流动，其雷诺准数Re=1800，此流型为_，平均流速u=_m/s，管中心最大流速umax=_ m/s。66. 边长为0.4m的正方型通风管道，其水力半径rH=_m，当量直径de=_m。67. 流体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的关系为_。68. 套管由572.5mm和252.5mm的钢管组成
19、，则环隙的流通截面积等于_，润湿周边长等于_，当量直径等于_。69. 孔板流量计属于变_流量计，而转子流量计则是变_流量计。70. 流体在圆形直管中作滞流流动时，摩擦系数与Re的关系为_。三、计算题1. 有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时， A、B两处的压强表读数分别为 5.9104Pa及 4.9104Pa。此时流体的流量为 36m3/h。现将 E阀开大， B点压强表读数升至 6.87104Pa，水的密度为 1000kg/m3 。假设在两种情况下，流体都进入了阻力平方区。试求：1.E阀开大后，管内水的流量； 2.A处压强表读数Pa。2. 如图1所示：反应器和储槽均
20、通大气，用虹吸管从高位槽向反应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s，料液在管内阻力损失为hf=20J/kg（不计出口损失）。试求：高位槽液面比管出口高出多少？图1图23. 如图2，储槽液面恒定。将30的C2H5OH(密度为800kg/m3)用573.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。要求VS=0.004m3/s，且hf=0。试求真空泵需将高位槽的压力降到多少？ 4. 用泵将密度为1100kg/m3、粘度为1.010-3PA、s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液面维持恒定，液面相差18m，管路为702.5mm，长35m。管路上全部局部阻力的当量长度为60m，摩擦系数为0.03，泵提供
21、的外功为300J/kg。试求：1.流体的体积流量；2.泵效率为75时，泵的轴功率。5. 在图1-1所示管路中，管长50m，管内径为50mm，管路中有一个标准弯头B，其局部阻力系数为0.75，一个半开的闸阀C，其局部阻力系数为4.5。已知20水的粘度为100.4210-5PA、s，水的密度为998.2kg/m3，管内水的流量为3.5325m3/h，摩擦系数计算公式为=0.3164/Re0.25。试求流体在管路中的阻力损失为多少J/kg？ 6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计，因流量过大，不适合现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3) 代替钢转子，此时测得水的
22、流量读数为810-4m3/s，试求水的实际流量。7. 如图，密度为，粘度为的水以的流量从高位槽中流下，管道尺寸为，全长为150m（含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m。在管路中离高位槽20m处有一压力表，其读数为（表压），求离管道出口20m处流体的静压强（表压）(已知管道的前后20m均为水平管，当时，)8. 用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4 m3/h，密度为1200 kg/m3、粘度为Pas ；输送管路的内径为32 mm，管路总长度为50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差1
23、5 m。试求：该离心泵的效率。9. 有一幢102层的高楼，每层高度为4m。若在高楼范围内气温维持20不变。设大气静止，气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试求：楼顶的大气压强，以mmHg为单位。10. 若外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、20干空气的密度。空气分子量按29计。11. 采用微差U形压差计测压差。如图。已知U形管内直径d为6mm，两扩大室半径均为80mm，压差计中用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m3。当管路内气体压强p与外界大气压p0相等时，两扩大室油面齐平，U形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm
24、，试计算：1.气体压强p（表）。2.若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p是多少？3.若压差计内只有水而不倒入矿物油，如一般U形压差计，在该气体压强p值下读数R0为多少？12. 一直立煤气管，如图。在底部U形压差计h1=120mm，在H=25m高处的U形压差计h2=124.8mm。U形管指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。13. 如图示，水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径dA=100mm，大管内径dB=150mm，B、A截面中心点高度差h=0.3m，U形压差计的指示液为汞。若不计AB段的流体流动阻力，试问：U形压差计
25、哪一支管内的指示液液面较高？R为多少？ 14. 水以6.410-4m3/s的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d1=20mm，大管内径d2=46mm。欲测1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R，采用倒U形压差计。已知压差计内水面上空是=2.5kg/m3的空气，读数R=100mm。求水由1至2截面的流动阻力hf。15. 以水平圆直管输送某油品。管内径为d1，管两段压差为 。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。试求：新管道内径d2与原来管内径d1之比为多少？16. 某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流
26、体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少？（16倍）17. 在某输水管路中输送20的水，试求：1.管长为5m，管径为，输水量为0.06l/s时的能量损失；2.若其它条件不变，管径为时能量损失由为多少？18. 用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m。管径为1084mm，油的粘度为2840cP，密度为952kg/m3，泵的效率为50%，泵的轴功率为85kW。求包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)19. 粘度810-3PA、 S，密度为850kg/m3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1
27、m/s ，试计算1.雷诺准数Re ，并指明属于何种流型 ；2.该管为水平管，若上游某点的压力为1.47105Pa ，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27105Pa 。20. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at。水槽水面至塔内水出口处垂直高度差22m。已知水流量为42.5m3/h，泵对水作的有效功为321.5J/kg，管路总长110m（包括局部阻力当量管长），管子内径100mm。试计算摩擦系数值。(0.0785)21. 有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9104Pa ，塔顶水银压差计读数R =300mm 。压力表与水银压差计间垂直距离为8m ，塔内操
28、作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m3 ，试求气体在塔内流动过程的流动损失。22. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m，输送管路的规格为1084mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s，管路摩擦系数取=0.02, 管路总长为140m（包括全部局部阻力的当量长度）, 试求: 1.溶液在管内的流型。2.泵的轴功率（=60%）（计算时, 取溶液密度为1500kg/m3, 粘度为1.5cP）23. 15在一内径为320mm的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力为101.33kPa，温度为40，粘度为0.022
