化工原理(第一章练习题与答案)
化工原理(1-5)章复习题及答案

化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义?答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自的过程原理与目的?答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560)mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映流量的。
转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直径气体管路上速度分布的是(C);能量损失最大的是(A);对流量变化反映最灵敏的是(A)。
A、孔板流量计;B、文丘里流量计;C、测速管;D、转子流量计4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量点一般应选在管路的(A)。
A、稳定段长度之后;B、稳定段长度之前;C、流量调节阀之后;D、流量调节阀之前5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
华东理工,化工原理第一章练习

一、填充
1、连续性假定是指
。
2、控制体与系统的区别在于考察方法的不同,
对系统进行考察的方法是
法,对控制体进
行考察的方法是
法。
3、圆管内湍流和层流的区别是:
练习一解答: 一、填充 1.流体是无数彼此无间隙的质点组成的连续介质 2.拉格朗日, 欧拉
3.
4、圆形直管内,qV一定,设计时若将d 增加一倍, 则层流时 hf是原值的 倍,高度湍流时,hf是 原值的 倍。(忽略ε/d的变化)
hf=56J/kg, 若关小阀门, 则总阻力损失hf’= J/kg, 两槽液面的垂直距离 H= m. 9、图示管路系统中, 已知dab=dcd, εab=εcd, lab=lcd,μ≠0。比较
ua uc, (pa-pb) (pc-pd), (Pa-Pb) (Pc-Pd)。
8. 56J/kg;H 56 5.7m
,
hfA
, hfMN
。
4.hf∝
qV , 1
d 4 16
;hf∝
qV2 d5
,1
32
5.流体的黏性;总势能降低
6.同样u, d, v液 v水,Re du ,Re液 Re水
v C0 0.64
7. ζA↓, qVA↑, qVB↓, qV总↑, p↓, hfA↓, hfMN↓
8、图示管路系统中,已知 流体流动的总阻力损失
5、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因
是
,直管阻力损失体现在
。
6、某孔板流量计用水测得Co=0.64,现用于测
ρ=900kg/m3,μ=0.8mPas的液体,问此时
Co 0.64。(>, =, <)
7、如图示管线,将支管A的阀门开大,则管内 以下参数如何变化?(↑,↓)
化工原理(钟理)02551习题解答第一章流体流动习题及解答(上册)

流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。
某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。
[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压)2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。
同理, ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。
化工原理(郝晓刚、樊彩梅)第一章答案全

第一章 流体流动1-1在大气压强为98.7×103 Pa 的地区,某真空精馏塔塔顶真空表的读数为13.3×103 Pa ,试计算精馏塔塔顶内的绝对压强与表压强。
[绝对压强:8.54×103Pa ;表压强:-13.3×103Pa] 【解】由 绝对压强 = 大气压强–真空度 得到:精馏塔塔顶的绝对压强P 绝= 98.7×103Pa - 13.3×103Pa= 8.54×103Pa 精馏塔塔顶的表压强 P 表= -真空度= - 13.3×103Pa1-2某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,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,如本题附图所示。
测得R 1=400 mm, R 2=50 mm ,R 3=50 mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
[A :7.16×103Pa ;B :6.05×103Pa]【解】设空气的密度为ρg ,其他数据如图所示a –a′处:P A + ρg gh 1= ρ水gR 3+ ρ水银gR 2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 =7.16×103Pab-b ′处:P B + ρg gh 3= P A + ρg gh 2 + ρ水银gR 1即:P B =13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa1-3用一复式U形管压差计测定水流过管道上A 、B 两点的压差,压差计的指示液为水银,两段水银之间是水,今若测得h 1=1.2 m ,h 2=1.3 m , R 1=0.9 m ,R 2=0.95 m ,试求管道中A 、B 两点间的压差ΔP AB 为多少mmHg ?(先推导关系式,再进行数字运算)[1716 mmHg]【解】 如附图所示,取水平面1-1'、2-2'和3-3',则其均为等压面,即'11p p =,'22p p =,'33p p =根据静力学方程,有112p gh p O H A =+ρ '112p gR p Hg =+ρ因为'11p p =,故由上两式可得1212gR p gh p Hg O H A ρρ+=+即 1122gR gh p p Hg O H A ρρ-+= (a) 设2'与3之间的高度差为h ,再根据静力学方程,有322'p gh p O H =+ρ')(32222p gR R h g p Hg O H B =+-+ρρR 3R 2R 1ABh 5h 4h 3h 2h 1P 0因为'33p p =,故由上两式可得2222)('22gR R h g p gh p Hg O H B O H ρρρ+-+=+ (b)其中 112R h h h +-= (c) 将式(c)代入式(b)整理得2112)()('22gR R h g p p O H Hg O H B ρρρ-+-+= (d)因为'22p p =,故由式(a)和式(d)得21111)()(222gR R h g p gR gh p O H Hg O H B Hg O H A ρρρρρ-+-+=-+即)()(212R R g p p p O H Hg B A AB +-=-=∆ρρ=(13600-1000)×9.81×(0.9+0.95)=228.7kPa 或1716mmHg1-4 测量气罐中的压强可用附图所示的微差压差计。
化工原理第一章题库与解答

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。
新版化工原理习题答案(01)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 m 3,若气柜内的表压力为 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 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 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=⨯-⨯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。
化工原理 (王晓红版)第一章 习题答 案
(原题 4)
解:对于 U 型管压差计:
p左 pa p0 油gh , p右 pa 汞gR
所以可以得到: h
汞gR - p0 13600 9.8 0.4 15000 m 4.88m 油g 800 9.8
5. 如图所示, 用 U 形管压差计测量某容器内水上方气体的压强, 指示液为水银, 读数 R=4cm,H=80cm,试计算容器内水上方的真空度为多少 kPa?现在由于精 度需要, 希望读数增大到原来的 20 倍, 请问应该选择密度为多少的指示液? (U 型管左端的液位可以认为不变) 。
题 1-8 图
解:以高位槽水面为上游截面 1—1’,水管出口管截面内侧为下游截面 2—2’, 并以出水管中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式,即:
Z1 u12 p u2 p 1 He Z2 2 2 H f 2 g g 2 g g
u1 0 ,p1 (表压强) 0 0 式中:Z 1 6m ,Z 2 0 , ,p 2 (表压强) ,H e 0 ,
题 1-9 图
解:以储槽水面为上游截面 1—1’,塔内水管出口内侧为下游截面 2—2’,并以 截面 1—1’为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式,即:
Z1 u12 p u2 p 1 He Z2 2 2 H f 2 g g 2 g g
式 中 : Z 1 0 , Z 2 18.5m , u1 0 ,, p1 100 kPa (绝对压强) ,
解: p1 p0 45 , p2 p0 700 所以 p p2 p1 745 mmHg 745 133 .3Pa 99.3kPa
4.如图所示的储槽内盛有密度为 800 kg/m3 的油,U 型管压差计中的指示液为 水银,读数 R=0.4m,设容器液面上方的压强 P0 =15kPa(表压) ,求容器内的液 面距底面的高度 h?
化工原理1-7章习题答案解析
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。
解:8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解:''表表绝+p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==+(-+真表a a p p p p4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力 ghp z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
目前最全 化工原理课后习题答案 (钟理版)
第一章 流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。
某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。
[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρH P B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P B P 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。
同理, ''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。
化工原理上册第一章答案任勇胜
化工原理上册第一章答案任勇胜《化工原理上册第一章(任勇胜版)课后习题详细答案解析》。
当你在学习化工原理上册的时候,是不是常常被那些课后习题搞得头疼呀?别担心,今天咱就一起来看看第一章的习题答案,这个版本是任勇胜编写的哦。
咱不光给你答案,还会讲讲为啥是这个答案,让你真正搞懂这些知识点。
一、选择题部分。
比如说有这么一道选择题:“下列哪种现象属于质量传递过程呀?A. 热量从高温物体传到低温物体;B. 盐在水中的溶解扩散;C. 物体在重力作用下下落。
”答案呢,是B。
为啥呀?咱来分析分析哈。
选项A说的热量从高温物体传到低温物体,这其实是热量传递的过程,就像你摸热的水杯,热量会传到你手上一样,它和质量传递可不一样哦。
选项C呢,物体在重力作用下下落,这是跟力和运动有关的事儿,和质量传递也没关系。
而选项B,盐在水中的溶解扩散,盐的分子在水里慢慢地散开,这就是质量从一个地方传递到另一个地方的过程啦,所以选B。
二、填空题部分。
再看一道填空题:“在化工生产中,()是实现物质分离的常用方法之一。
”答案是“蒸馏”。
为啥填蒸馏呢?给你举个例子哈,比如说酿酒的时候,要把酒精和水分离出来,这时候就常常会用到蒸馏的方法。
把酒液加热,酒精的沸点比水低,它就先变成蒸汽跑出来,然后再冷却变回液体,这样就把酒精和水分开啦。
所以在化工生产里,蒸馏是实现物质分离很常用的一种方法哦。
三、简答题部分。
有这么一道简答题:“简述化工原理中单元操作的概念,并举例说明。
”答案是这样的哈:化工原理里的单元操作呀,就是在化工生产过程中,把具有共同物理变化特点的操作归纳起来,成为具有通用性的基本操作。
比如说,过滤就是一种单元操作。
就像咱们家里用滤网过滤豆浆,把豆渣和豆浆分离开,在化工生产中呢,也会用各种过滤设备把固体和液体分开,这就是过滤这个单元操作的应用啦。
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第1章流体流动学习目的与要求1、掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算。
2、掌握流体静力学平衡方程式。
3、掌握流体流动的基本概念——流量和流速,掌握稳定流和不稳定流概念。
4、掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算。
5、掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算。
6、掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断。
7、掌握流体流动阻力计算,掌握简单管路计算,了解复杂管路计算方法。
8、了解测速管、流量计的工作原理,会利用公式进行简单计算。
综合练习一、填空题1.某设备的真空表读数为200 mmHg,则它的绝对压强为____________mmHg。
当地大气压强为101.33 103Pa.2.在静止的同一种连续流体的内部,各截面上__________与__________之和为常数。
3.法定单位制中粘度的单位为__________,cgs制中粘度的单位为_________,它们之间的关系是__________。
4.牛顿粘性定律表达式为_______,它适用于_________流体呈__________流动时。
5.开口U管压差计是基于__________原理的测压装置,它可以测量管流中___________上的___________或__________。
6.流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍。
摩擦系数与_____________无关,只随_____________加大而_____________。
7.流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数λ是_____________函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是_____________函数,与_____________无关。
8.流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为_____________。
邻近管壁处存在_____________层,Re值越大,则该层厚度越_____________9.实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能_________守恒,因实际流体流动时有_____________。
10.测速管测得的是管道中___________速度,孔板流量计测得的是__________速度。
可从__________上直接读出被测流体的体积流量。
答案:1. 560mmHg2. 位能 静压能3. s Pa . P 或cP 1s Pa P cP .10110132--⨯=⨯=4.dy du μτ= 牛顿型 滞流 5. 流体静力学 任意截面 表压强 真空度 6. 抛物线 2 管壁粗糙度 Re 减小 7. ε/d 及Re ε/d Re8. 零 滞流内 薄 9. 不 摩擦阻力 10. 局部 平均速度 转子流量计二、选择题1. 在法定计量单位制中,粘度的单位为( )A . cPB .PC .g/(cm .s)D .Pa.s2. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )A.同一种流体内部 B .连通着的两种流体C 同一种连续流体 D.同一水平面上,同一种连续的流体3. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体( )A . 应作滞流流动B . 应作湍流流动C . 应作过渡流流动D . 静止的4.涡流粘度e 是( )。
A . 流动情况的函数.B . 流体的物理性质c .湍流时流体的粘稠度 D . 内摩擦力大小的指标·5. 在一水平变径管道上,细管截面A 及粗管截面B 与U 管压差计相连,当流体流过时压差计测量的是( )A. A 、B 两截面间的总能量损失 B . A 、B 两截面间的动能差,C . A 、B 两截面间的局部阻力D . A 、B 两截面间的压强差6. 直径为Φ57mm×3.5 mm 的细管逐渐扩到Φ108mm×4mm 的粗管,若流体在细管内的流速为4 m/s ,则在粗管内的流速为( )。
A . 2 m/sB . l m/sC . 0.5 m/sD . 0.25 m/s7.气随直径不变的圆形管道内作等温定态流动各截面上的( ).A . 速度相等B . 体积流量相等C . 速度逐渐减小D . 质量流速相等8. 流速在阻力平方区流动时的摩擦阻力( )A .不变B . 随流速加大而加大C .与u 1.25成比例D . 与u 2成比例9. 孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计,利用( )来反映流量的。
A . 变动的压强差B . 动能差C . 速度差D . 摩擦阻力10. 滞流和湍流的本质区别是( )。
A . 湍流的流速大于滞流的B . 湍流的Re 值大于滞流的C . 滞流无径向脉动,湍流有径向脉动D . 湍流时边界层较薄-答案:1.D 2.D 3.A 4.A 5.D 6.B 7.D 8.D 9.A 10. C三、计算题 1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴ 混合密度333/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+⨯⨯⨯⨯==-ρ 2.用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送至敞口高位槽,如附图所示。
输送量为0.1m 3/min ,输送管路为φ38×3mm 的无缝钢管。
酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m ,且在压送过程中不变。
设管路的总压头损失为3.5m (不包括出口),硫酸的密度为1830 kg/m 3,问酸蛋中应保持多大的压力?解: 以酸蛋中液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,且以1-1’面为基准,在1-1’~2-2’间列柏努力方程:∑+++=++f h Z u g p Z u g g p 222212112121ρρ 简化:∑++=f h Z u gg p 222121ρ 其中: s m d V u s/07.2032.0785.060/1.04222=⨯==π代入: )21(2221∑++=f h Z u gg p ρ )5.31007.281.921(81.918302++⨯⨯⨯⨯= )(3.246表压a kP =3.用泵将20℃水从水池送至高位槽,槽内水面高出池内液面30m 。
输送量为30 m 3/h ,此时管路的全部能量损失为40J/kg 。
设泵的效率为70%,试求泵所需的功率。
解: 在水池1面与高位槽2面间列柏努力方程:题2 附图f e W u pg Z W u p g Z ∑+++=+++222221112121ρρ 简化: f e W g Z W ∑+=2kg J /3.3344081.930=+⨯=kW W V W m P e s e s e 786.23.3341000360030=⨯⨯==⋅=ρ kW P P e 98.37.0786.2===η 4.如附图所示,用泵将贮槽中的某油品以40m 3/h 的流量输送至高位槽。
两槽的液位恒定,且相差20m ,输送管内径为100mm ,管子总长为45m (包括所有局部阻力的当量长度)。
已知油品的密度为890kg/m 3,粘度为0.487Pa ·s ,试计算泵所需的有效功率。
解: s m d V u s/415.11.0785.0360040422=⨯==π20006.258487.0415.18901.0Re 〈=⨯⨯==μρdu 247.06.25864Re 64===∴λ 在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程:f e W u pg Z W u p g Z ∑+++=+++222221112121ρρ 简化: f e W g Z W ∑+=2而: kg J u d l l W e f /2.1112415.11.045247.0222=⨯⨯=∑+=∑λ kg J We /4.3072.11181.920=+⨯=∴kW W V We m We Pe s s 04.38.30398903600404.307≈=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ρ5.如附图所示,密度为800 kg/m 3、粘度为1.5 mPa ·s 的液体,由敞口高位槽经φ114×4mm 的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa (表压),两槽的液位恒定。
液体在管内的流速为1.5m/s ,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度dε=0.002,试计算两槽液面的垂直距离z ∆。
解: 在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方题4 附图 题5 附图程:f W u pg Z u p g Z ∑+++=++222221112121ρρ 简化: f W p Zg ∑+=∆ρ2 431048.8105.15.1800106.0Re ⨯=⨯⨯⨯==-μρdu 由 002.0=d ε ,查得026.0=λ管路中: 进口 5.0=ξ90℃弯头 75.0=ξ 2个 半开闸阀 5.4=ξ出口 1=ξ 25.1)15.475.025.0106.016030026.0(2)(22⨯++⨯+++⨯=∑+=∑∴u d l W f ξλ kg J /87.60= m g W p Z f 6.2681.9/)87.608001016.0(/)(62=+⨯=∑+=∆∴ρ。