化工原理(少学时)思考题答案

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1、化工原理（少学时）思考题答案第一章流体流动与输送机械问题1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。问题2粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?答2．分子间的引力和分子的热运动。通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，

2、以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。问题3静压强有什么特性?答3．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。-32问题4.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10m，水和容器总重10N。(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题4附图题5附图答4．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。2）

3、内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。问题5.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由)答5．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。问题6.伯努利方程的应用条

4、件有哪些?答6．重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。问题7.如图所示，水从小管流至大管，当流量V、管径D、d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R’的大小关系如何？为什么？.(可忽略粘性阻力损失)答7．R=R’，因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。题7附图题8附图问题8.理想液体从高位槽经过等直径管流出。考虑A点压强与B点压强的关系，在下列三个关系中选择出正确的：(1)pB

5、>pA答8．选（1）pB

6、何变化？(2)A阀不动(半开着)，B阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1－h2)如何变化？题12附图题13附图答12．(1)h1下降，h2下降，(h1-h2)下降；(2)h1上升，h2上升，(h1-h2)下降。问题13.图示的管路系统中，原1,2,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V1,V2,V3将如何变化？答13．qV、qV1下降，qV2、qV3上升。问题14.什么是液体输送机械的压头或扬程?答14．流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。问题15.离心泵的压头受哪些因素影响?答15．离心泵的压头

7、与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。问题16.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?答16．后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。这是它的优点。它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。问题17.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?答17．离心泵的特性曲线指Hｅ～qV，η～qV，Pａ～qV。影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。问题18.离心泵的工作点是由如何确定的?有哪些调节流量的方法?答18.离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决

8、定的。调节出口阀，改变泵的转速。问题19.一离心泵将江水送至敞口高位槽,若管路条件不变,随着江面的上升,泵的压头He,管路总阻力损失Hf,泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？答19．随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压