化工原理题库练习与解答

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。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()。CA.恒截面、恒压差；B.变截面、变压差；C.恒流速、恒压差；D.变流速、恒压差。16.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。17.圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（）。BA.Re≤2000；B.Re≥4000；C.Re=2000～4000。18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg，当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为（）。AA.74.3kPa；B.101kPa；C.127.6kPa。19.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。CA.2；B.8；C.4。20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。CA.流动速度大于零；B.管边不够光滑；C.流体具有粘性。21.在相同条件下，缩小管径，雷诺数（）。AA.增大；B.减小；C.不变。22.水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（）。AA.1/4；B.1/2；C.2倍。23．单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（）。CA流速；B流线；C流量；D流函数。24．单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。CA宽度；B高度；C距离；D直线。25．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的位能。AAgz；B；C；Dwe。26．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。BA位能；B动能；C静压能；D有效功。27．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的静压能。CAgz；B；C；Dwe。28．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为有效功。DAgz；B；C；Dwe。29．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。DAgz；B；C；D。30．流体在直管中流动，当（）≤2000时，流体的流动类型属于层流。AARe；BPr；CNu；DGr。31．流体在直管中流动，当Re（）4000时，流体的流动类型属于湍流。BA＜；B≥；C≤；D≠。32．流体在直管中流动，当2000＜（）＜4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。AARe；BPr；CNu；DGr。33．流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。AA层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。34．流体在管内作（）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。BA层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。35．流体在圆管内（）流动时，平均速度是最大速度的一半。AA层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。36．对于（），当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。BA圆形管；B非圆形管；C矩形管；D直管。二、填空题1.流体静力学基本方程式)(2112zzgpp或ghpp02.定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg流体：fhuPgZWeuPgZ22222111[J/kg]3．单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。4.雷诺准数的表达式为_____Re=dｕρ/μ_____。当密度ρ＝1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s,其雷诺准数等于__10____,其流动类型为__湍流__。5.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___850__mmHg,真空度为__-100__mmHg。6.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_113404__Pa,真空度为_-133402__Pa。7.某物的比重为0.879,其密度为_879kg/m3_,其比容为_0.00114m3/kg_。8.圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg./s,其体积流量为_0.0157m3/s，平均流速为_2.0m/s。9.当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为__84.1__,其摩擦阻力系数λ为__0.761__。10.某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__24mm__。11.测量流体流量的流量计主要有如下四种:_转子流量计,孔板流量计,_文丘里流量计,__湿式气体流量计_,测量管内流体点的速度,则用_皮托管___。12.管出口的局部阻力系数等于__1.0__,管入口的局部阻力系数等于__0.5__。13.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＿。14.流体体积流量一定时，有效截面扩大，则流速减少＿，动压头＿减少＿，静压头＿增加＿。15.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_。16.套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于_1633mm2_______，润湿周边等于_242mm__，当量直径等于_27mm_。17.流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长__不变__。18.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，当一端与大气相通时，读数R表示的是___表压___或__真空度__。19.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。20.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。21.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。22.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_。23.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_抛物线__型曲线，其管中心最大流速为平均流速的__2倍__倍，摩擦系数λ与Re的关系为__λ＝64/Re_。24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。25.稳定流动的定义是__流动状况不随时间而变____。三、计算题1．一套管换热器的内管外径为80mm,外管内径为150mm,其环隙的当量直径为多少?解：de=4×=4×=150–80=70mm2．某液体在一管路中稳定流过，若将管子直径减小一半，而流量不变，则液体的流速为原流速的多少倍?解：V=uA，u1A1=u2A2，A=，当d1=2d2时u1=u2，有，，即得u2=4u13．一定量的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，问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？解：流动阻力，设管径改变后，则根据u1A1=u2A2可得u2=4u1，滞流时，=，，∴4．某设备上真空表的读数为13.3×103Pa，计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103Pa。解：绝对压强=大气压—真空度=98.7×103—13.3×103=85.4×103Pa表压强=—真空度=—13.3×103Pa5．甲乙两地的平均大气压强分别为85.3×103Pa和101.33×103Pa，在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80×103Pa，在乙地操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少?解：在甲地绝对压强=大气压—真空度=85.3×103—80×103=5.3×103Pa在乙地真空度=大气压—绝对压强=101.33×103—5.3×103=96.03×103Pa6．在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80×103Pa，在天津操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表的读数应为多少？兰州地区的平均大气压强为85.3×103Pa，天津地区的平均大气压强为101.33×103Pa。解：在兰州绝对压强=大气压—真空度=85.3×103—80×103=5.3×103Pa在天津真空度=大气压—绝对压强=101.33×103—5.3×103=96.03×103Pa7．某设备的进、出口压强分别为1200mmH2O（真空度）和1.6kgf/cm2（表压）。若当地大气压为760mmHg,求此设备进、出口的压强差。（用SI制表示）解：进口P1（绝压）=P（大气压）-P（真空度）出口P2（绝压）=P（大气压）+P（表压）P1（真空度）=1200mmH2O=0.12kgf/cm2P1（绝压）-P2（绝压）=-[P1（真空度）+P2（表压）]=-（0.12+1.6）=-1.72kgf/cm2=-1.72×9.81×104=-1.687×105N/m211．有一内径为25mm的水管，如管中水的流速为1.0m/s，求：（1）管中水的流动类型；（2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度ρ=1000kg/m3,粘度μ=1cp）。解：（1）Re=duρ/μ=0.025×1×1000/0.001=25000＞4000流动类型为湍流。（2）层流时，Re≤2000，流速最大时，Re=2000，即duρ/μ=2000∴u=2000μ/dρ=2000×0.001/（0.025×1000）=0.08m/s12．密度为850kg/m3、粘度为8×10-3Pa·s的液体在内径为14mm的钢管内流动，液体的流速为1m/s。计算：（1）雷诺准数，并指出属于何种流型；（2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？解：（1）Re=duρ/μ=0.014×1×850/8×10-3=1487.5≤2000流动类型为层流（2）湍流时，Re≥4000，流速最小时，Re=4000，即duρ/μ=4000∴u=4000μ/dρ=4000×0.008/（0.014×850）=2.69m/s13．用108×4mm的钢管从水塔将水引至车间，管路长度150m（包括管件的当量长度）。若此管路的全部能量损失为118J/kg，此管路输水量为若干m3/h？（管路摩擦