化工原理-习题-流体流动及流体输送机械

流体流动及输送装置

一、填空

1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同，可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。

2. 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。

3. 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850mmHg，真空度为-100mmHg.

4. 液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置，用U形管压强计测压时，当压强计一端与大气相通时，读数R表示的是表压或真空度。

5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。

6. 静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。

7. 流体在圆管内作稳定连续流动时，当Re≤2000时为滞流流动，其摩擦系数λ=64/Re；当Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。流体沿壁面流动时，有显著速度梯度的区域称为流动边界层。

8. 当流体的体积流量一定时，流动截面扩大，则流速减少，动压头减少，静压头增加。

9. 柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时，液位高度降低，因为阻力损失增大。

10. 理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力，而实际流体是指具有粘性或有摩擦力，流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。

11. 一般情况下，温度升高，液体的粘度减小，气体的粘度增大。

12. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。

13. 雷诺准数的表达式为R e=dμρ/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在管中流动时，其流动类型为湍流

14. 流体在圆直管内流动，当Re≥4000时的流型称为湍流，其平均速度与最大

u＝0.8u max；Re≤2000的流型称为滞流，其平均速度为u＝0.5u max。

15. 在管内呈层流时，摩擦系数λ与Re有关。在管内呈湍流时，摩擦系数λ

与Re，ε/d有关。当Re继续增大到大于某一定值时，则流体流动在完全湍流区，摩擦系数λ与ε/d有关。

16. 当密度ρ=1000kg/m3，粘度=1.005厘泊的水，在内径为d=15mm，以流速为0.1 m/s在管内流动时，雷诺数等于1500，流动类型为层流。

17. 当20℃的水（ρ=998.2kg/m3，μ=1.005 厘泊）在内径为100mm的圆管内流动时，若流速为1.0 m/s时，其雷诺数Re为9.93×104，流动型态为湍流。

18. 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.

19. 计算流体局部阻力损失的方法有当量长度法和阻力系数法，其相应的阻力损失计算公式分别为W f=λ(l e/d)(u2/2g)和W f=ζ(u2/2g)

20. 对于套管环隙，当内管的外径为d1，外管的内径为d2时，其当量直径为d2-d1

21. 稳态流动是指流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随位置而变，而均不随时间变。

22. 液体在等直径的管中作稳态流动，其流速沿管长不变，由于有摩擦阻力损失，静压强沿管长降低。

23. 流体在管路中作连续稳态流动时，任意两截面流速与管径的关系为

u1/u2=d22 /d12所以，流速随着管径的减小而增大。

24. 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，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力损失不变。

25. 测量流体流量的流量计主要有如下四种: 孔板流量计，文丘里流量计，

转子流量计，和湿式气体流量计，测量管内流体点的速度则用皮托管26. 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒截面，变压差；后者是恒压差，变截面。

27. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4 倍。

28. 离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q 和N-Q 曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。29. 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：

单位质量流体的机械能衡算式为 22u p E zg ρ

=++=常数； 单位重量流体的机械能衡算式为常数=++=g

p g u z E ρ22； 单位体积流体的机械能衡算式为常数=++=p u gz E 22

ρρ；

30. 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z 1ρg+（u 12ρ/2）+p 1+W s ρ= z 2ρg+（u 22ρ/2）+p 2 +ρ∑h f ，各项单位为 Pa （N/m 2） 。

31. 气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。

32. 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。 33. 流体流动的连续性方程是 u 1Aρ1=u 2Aρ2=······=u Aρ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u 1d 12=u 2d 22=······=u d 2 。

34. 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ，则其绝对压强为2105mmHg 。

35. 并联管路中各管段压强降 相等 ；管子长、直径小的管段通过的流量 小 。

36. 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。

37. 离心泵的轴封装置主要有两种： 填料密封 和 机械密封 。

38. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头 降低 ，流量 减小 ，效率降低，轴功率 增加 。

39. 用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2=1.2ρ1的两种液体，已知两者的体积V 相等，则 He 2 = 1.0 He 1，Ne 2= 1.2 Ne 1。

40. 离心泵的流量调节阀安装在离心泵 出口 管路上，关小出口阀门后，真空表读数 降低 ，压力表读数 上升 。

41. 离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生____气蚀______现象。

42. 用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量___减少__，扬程_______增大______。