夏清主编的《化工原理》(第2版)上册-配套题库-课后习题-第1章 流体流动【圣才出品】
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库+模拟试题】(名校考研真题)【圣才出品】
A．A 只包括单位重量流体需增加的位能
B．A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和
C．BQ 代表管路系统的局部阻力损失
D．BQ 代表单位重量流体增加的动能
【答案】B
【解析】H＝A＋BQ，A
代表
z
p g
，B
代表单位重量流体所增加的动能和系统的局
部阻力损失。
2．已知水在圆形直管中流动时，其速度分布呈抛物线，则该管路的摩擦因数λ可能是 （ ）。[西北大学 2009 研]
A．0.005 B．0.015 C．0.035 D．无法判断 【答案】C
3．如单位质量流体在管路中的阻力损失以 表示，单位重量流体在同一管路中的阻
力损失以
表示，则二者的关系为（ ）。[浙江工业大学 2005 研]
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A．
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A．1000kgf/m3 B．1000kg/m2 C．102kgf·s2/m4 D．9810N/m2 【答案】BDCA
二、填空题 某流体的相对密度（又称比重）为 0.8，在 SI 制中，其密度ρ＝______，γ＝______。[浙 江工业大学 2005 研] 【答案】800kg/m3；7848N/m3
2．若ρ表示密度，采用混合规制
计算液体混合物密度时，式中α1 表示的是各
组分的（ ）分率。[北京理工大学 2007 研]
A．体积
B．质量
C．摩尔
D．比摩尔
【答案】B
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2．4℃水在 SI 制中密度为（ ）；重度为（ ）；在工程单位制中密度为（ ）； 重度为（ ）。[浙江工业大学 2005 研]
化工原理 第1章 流体流动 典型例题题解解析
化工原理典型例题题解第1章 流体流动例1 沿程阻力损失水在一段圆形直管内作层流流动，若其它条件不变，现流量及管径均减小为原来的二分之一，则此时因流动阻力产生的压力损失为原来的（ ）。
A 2倍 B .4倍 C .8 倍 D. 16 倍解：因管内流体流动处于层流状态，根据哈根（Hahen ）-泊谡叶（poiseuille ）公式 232d lu P f μ=∆(1)将式中的流速u 用流量v q 和管径d 表示出来， 24dq u vπ=(2)将(2)式代入(1)式得 4128dlq P vf πμ=∆ (3) 现流量125.0v v q q =; 管径d 2=0.5d 1 ， 根据(3)式，压力损失ΔP f2满足下式85.01/)5.0/(5.0//341141141142212====∆∆d q d q d q d q P P v v v v f f 故答案C 正确。
例2 流体在管内流动时剪应力的分布流体在管内流动的摩擦阻力，仅由流体与壁面之间的摩擦引起吗？ 解：圆管中沿管截面上的剪应力分布式为 r lg Z P g Z P 2)()(2211ρρτ+-+=由该式推导条件可知，剪应力分布与流动截面的几何形状有关，而与流体种类，层流或湍流无关。
对于定常态流动体系，可见剪应力随圆管内流体半径的增大而增大，在壁面处，此剪应力达到最大。
故剪应力（磨擦阻力）并非仅产生于壁面处，而是在流体体内亦存在。
例3 并联管路中的阻力损失首尾相同的并联管路中，流体流经管径较小的支路时，总压头损失较大吗？例 4 附图解：A 为分支点，B 为汇合点。
并联管路Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ具有相同的起始点A 和终点B ，分别利用柏努利方程式进行描述，得H f Ⅰ=H f Ⅱ=H f ⅢIIIIIIIII III IIIIII II III I gd u l gd u l gd u l 222222λλλ==因此，首尾相同的并联管路，各支路上总压头损失相等，并非仅取决于管径的大小，与各支路上的流速、管长均有关系。
化工原理第二版(夏清,贾绍义)课后习题解答带图资料
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
夏清主编的《化工原理》(第2版)上册-配套题库-章节题库-第2章 流体输送机械【圣才出品】
第2章 流体输送机械一、选择题1．离心泵停止操作时宜（）。
A．先关出口阀后停电B．先停电后关出口阀C．先关出口阀或先停电均可D．单缓泵先停电，多级泵先关出口阀【答案】A【解析】离心泵开关前都应先关闭出口阀门，停止操作时，为防止高压液体倒流进泵里，需先关出口阀。
开机时也要检查是否关好出口阀门。
2．在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀以后，则压强表读数将（）。
A．随流量增大而减小B．随流量增大而增大C．随流量增大而基本不变D．随真空表读数的增大而减小【答案】B【解析】当流量增大时，压强表上游阻力减小，则下游压强增大，压力表读数增大。
3．用离心泵输送常压下65℃的热水时，泵的安装高度应该在出厂说明书所标值的基础上按照（）的差异进行校正。
B ．密度C ．饱和蒸汽压和密度D ．饱和蒸汽压【答案】C【解析】由最大允许安装高度可知，应根据饱0()v g f c p p H H NPSH g gρρ=---∑和蒸汽压p v 和密度ρ的差异来进行校正。
4．离心泵的蜗壳主要作用是（ ）。
A ．汇集液体及导出液体的通道B ．使液体的静压能变为动能C ．使液体的部分动能变为静压强D ．吸入液体【答案】AC【解析】离心泵的泵壳通常制成蜗牛型，故又称为蜗壳。
液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳蜗型通道时流速将逐渐降低，因此减少了流动能量的损失，且使部分动能转换为静压能。
所以泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且又是一个能量转换装置。
5．在离心泵的铭牌上，一般标有流量、扬程、效率、功率等性能指标，以下所列（ ）为正确的解释。
A ．所标流量是最大扬程时的流量C ．所标效率是最高工作效率D ．所标功率是最大杨程时的功率【答案】C【解析】离心泵的铭牌上标出的性能参数，就是指该泵运行时效率最高点的性能参数。
6．离心泵的调节阀开大时（ ）。
A ．吸入管路的阻力损失变小B ．泵出口的压力减少C ．泵入口处真空度减少D ．泵工作点的扬程升高【答案】B【解析】根据允许安装高度，不21012o g f p p u H H g gρ--=--01f g o u H H p -↑↑、、、变，则。
新版化工原理习题答案第一章流体流动
第一章流体流动流体的重要性质1.某气柜的容积为 6 000 m3,若气柜内的表压力为kPa，温度为40 C。
已知各组分气体的体积分数为：H2 40%、N2 20%、CO 32% CQ 7%、CH 1%,大气压力为kPa，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数pV 101.3 5.5 1000.0 6000 , ,n t mol 246245.4molRT 8.314 313各组分的质量：40%246245.42kg197 kgm H 240% n t MH2m N220% n t M N 220%246245.428 kg1378.97kgI^CO32% n t M CO32%246245.428 kg2206.36kgI^CO 27%m M CO 27%246245.444 kg758.44kgITI CH 41%m M CH 41%246245.416kg39.4kg2 •若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解：m t m! m260 60 kg 120kgm260 60 3V t V V21m 0.157m830171012m t120kg m3764.33kg m3mV t0.157流体静力学3 •已知甲地区的平均大气压力为kPa，乙地区的平均大气压力为kPa，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同解：（1）设备内绝对压力（2）真空表读数真空度=大气压-绝压=101.33 1 03 65.3 1 03 Pa 36.03kPa 4 .某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底 9.5 m ,5.如本题附图所示， 流化床反应器上装有两个 U 管压差计。
天大(夏清_陈常贵主编,姚玉英主审)_化工原理(上(下册))答案
化工原理课后习题解答（夏清、常贵主编.化工原理.大学,2005.）第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8)×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽煤油和水的两相界面位置。
化工原理课后习题解答
化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.）第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 73．某流化床反应器上装有两个U型管压差计，如本题附图所示。
测得R1= 400 mm ， R2= 50 mm，指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A +ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
天津大学化工原理(第二版)上册课后习题答案[1]
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第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、CH 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？解：（1）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯化 4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
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（表压）。试求泵的有效功率。
解：选取贮槽水面为基准水平面，亦截面 ，泵入口处为截面 ，排水管内侧为截
面 ，如图 1-8 所示。
图 1-8 首先在截面 和 应用柏努利方程 由题意 代入方程得 解得 u＝2.0m/s。 然后在截面 和截面 应用柏努利方程
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位置如图 1-8 所示。管路的直径均为
，在操作条件下，泵入口处真空表的读
数为
；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按
与
计算，由于管径不变，故式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水
管与喷头连接处的压强为
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第 1 章 流体流动
1．某设备上真空表的读数为 该地区大气压强为
解：因为 故有
，试计算设备内的绝对压强与表压强。已知
2．如图 1-1 所示的贮油罐中盛有密度为
的油品，油面高于罐底 9.6m，油面
上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760mm 的圆孔，其中心距罐底 800mm，孔盖
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8．高位槽内的水面高于地面 8m，水从
的管道中流出，管路出口高于
地面 2m。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按
计算（不包括出口
阻力损失），其中 u 为水在管内的流速，m/s。试计算：（1） 截面处水的流速；
当管路内气体压强等于大气压时，两扩大室液平齐。
图 1-5 解：根据题意先求两扩大室液位差 h。 因为当管路内气体压强等于大气压时，扩大室液面平齐，故有
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得
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根据静力学方程式得管路内气体压强 （表压）
7．列管换热器的管束由 121 根
（2）水的流量，以 计。
图 1-6 解：如图 1-6 所示，取高位槽水面为截面 ，管路出口内侧为下游截面 ，出口管 中心线为基准水平面，在两截面之间应用柏努利方程有
式中 代入上面数值，最后得
解得 u＝2.9m/s。 （1）此值为管中水流速度，所以截面 的速度为 2.9m/s。 （2）水流量
9．20℃的水以 2.5m/s 的流速流经
用 14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为
，问至少需要几个螺
钉？
解：圆孔处受到的油的静压 P
图 1-1
要使油不漏出，则有螺丝提供的应力之和必须不小于圆孔所受压力 P
解得 n＝7.59，所以至少取 8 个。
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3．某流化床反应器上装有两上 U 管压差计，如图 1-2 所示。测得
指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的 U 管与大
气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度
。试求 A、B 两处的表压强。
解：由于气体的密度远远小于液体水银的密度，所以由气柱产生的压强可以忽略。
A、B 两处的表压强分别为
图 1-2 4．如图 -3 所示为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位 置。已知两吹气管出口的距离 H＝1m，U 管压差计的指示液为水银，煤油的密度为
其中
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代入得
流体的质量流量
有效功率
11．如图 1-9 所示的贮槽内径 D 为 2m，槽底与内径 为 32mm 的钢管相连，槽内
无液体补充，其液面高度 为 2m（以管子中心线为基准）。液体在本题管内流动时的全部
的钢管组成。空气以 9m/s 速度在列
管内流动。空气在管内的平均温度为 50℃、压强为
（表压），当地大气压为
试求：（1）空气的质量流量；（2）操作条件下空气的体积流量；（3）将
（2）的计算结果换算为标准状况下空气的体积流量。
解：首先查得 50℃，
条件下空气密度
则 50℃操作条件下的空气密度
管内径 （1）空气的质量流量 （2）操作条件下空气体积流量 （3）标准状况下空气体积流量
台
解：根据流体静力学方程得
移项并代数据得
转化为
单位即
所以锅炉上方水蒸汽的压强为
，亦为
6．如图 1-5 所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强 P。压差计中以油
和水为指示液，其密度分别为
及
，U 管中油、水交界面高度差
R＝300mm。两扩大室的内径 D 均为 60mm，U 管内径 d 为 6mm。
。试求当压差计读数 R＝68mm 时，相界面与油层的吹气管出口距离 h。
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图 1-3 解：由题意，可得 两测量点之间的压差 等于煤油和水一起产生的压强与由煤油单独产生的压强之差
代入数据
解得 h＝0.418m，所以相界面与油层的吹气管出口距离为 0.418m。
图 1-7 解：如图 1-7 所示，取管中心线为基准水平面，在 A、B 处垂直于管中心线的截面分 别为截面 和截面 在截面 和截面 之间应用柏努利方程 式中 由于连续性流体，且流体密度不变，两截面的流量相等
代入柏努利方程，则有 即 得 最后有
10．用离心泵把 20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对
的水平管，此管以锥形管与另一
的水平管相连。如图 1-7 所示，在锥形管两侧 A、B 处各插入一垂直玻璃管
以观察两截面的压强。若水流经 A、B 两截面间的能量损失为 1.5J/kg，求两玻璃管的水面
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台
差（以 mm 计），并在图 1-7 中画出两玻璃管中水面的相对位置。
5．如图 1-4 所示的串联 U 管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压差计的
指示液为水银，两 U 管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为：
及
锅中水面与基准面间的垂直距离
大气
压强
试求锅炉上方水蒸气的压强 （分别以 Pa 和
来计量。）
图 1-4
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