化工原理第一章习题课.doc

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1、一、概念题1．某封闭容器内盛有水，水面上方压强为p0，如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3，试判断：1）R1R2（＞，＜，＝）；2）R30（＞，＜，＝）；3）若水面压强p0增大，则R1R2R3有何变化？（变大、变小，不变）2．如图所示，水从内径为d1的管段流向内径为d2管段，已知，d1管段流体流动的速度头为0.8m，，忽略流经AB段的能量损失，则m，m。3．如图所示，管中水的流向为A→B，流经AB段的能量损失可忽略，则p1与p2的关系为。4．圆形直管内，Vs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

2、流时，hf是原值的倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。65．某水平直管中，输水时流量为Vs，今改为输2Vs的有机物，且，，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的倍；管路两端压差为水的倍。6．已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计，指示液为水银，读数为R（图示为正）。则：1）R0（>，=，<）2）A、B两点的压差=Pa。3）流体流经A、B点间的阻力损失为J/kg。4）若将水管水平放置，U形管压差计仍竖直，则R，，有何变化？7．在垂直安装的水管中，装有水银压差计，管段很短，1，2两点间阻力可近似认为等于阀门阻力，如图所示，试讨

3、论：1）当阀门全开，阀门阻力可忽略时，（＞，＜，＝）；2）当阀门关小，阀门阻力较大时，（＞，＜，＝），R（变大，变小，不变）；63）若流量不变，而流向改为向上流动时，则两压力表的读数差，；（变大，变小，不变）。8．图示管路两端连接两个水槽，管路中装有调节阀门一个。试讨论将阀门开大或关小时，管内流量，管内总阻力损失，直管阻力损失和局部阻力损失有何变化，并以箭头或适当文字在下表中予以表达（设水槽液位差H恒定）。总阻力损失直管阻力损失局部阻力损失流量阀开大阀关小9．图示管路，若两敞口容器内液位恒定，试问：1）A阀开大，则；压力表读数；；；。2）B阀关小，则；压力表读

4、数；；；。10．流量Vs增加一倍，孔板流量计的阻力损失为原来的倍，转子流量计的阻力损失为原来的倍，孔板流量计的孔口速度为原来的倍，转子流量计的流速为原来的倍，孔板流量计的读数为原来的倍，转子流量计的环隙通道面积为原来的倍。11．某流体在一上细下粗的垂直变径管路中流过。现注意到安在离变径处有一定距离的粗、细两截面的的压强表读数相同。故可断定管内流体()。A.向上流动；C.处于静止；B.向下流动；D.流向不定612．下面关于因次分析法的说法中不正确的是（）。Ａ．只有无法列出描述物理现象的微分方程时，才采用因次分析法；Ｂ．因次分析法提供了找出复杂物理现象规律的可能性

5、；Ｃ．因次分析法证明：无论多么复杂的过程，都可以通过理论分析的方法来解决；Ｄ．因次分析法能解决的问题普通实验方法也同样可以解决1３．流体在直管内流动造成的阻力损失的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　。1４．因次分析法的依据是　　　　　　　　　　　　　　　。1５．在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的　　倍；湍流、光滑管（λ＝0.3164/Re0.25）条件下，上述直管串联时的压降为并联时的　　　倍；在完全湍流区，上述直管串联时的压降为并联时的　　　倍。16．如图示供水管线。管长L，流量V，今因检修管子，用若干根直径为1/2d，管

6、长相同于L的管子并联代替原管，保证输水量V不变，设λ为常数，ε/d相同。局部阻力均忽略，则并联管数至少根。二、问答题1．一无变径管路由水平段、垂直段和倾斜段串联而成，在等长度的A、B、C三段两端各安一U形管压差计。设指示液和被测流体的密度分别为和，当流体自下而上流过管路时，试问：（1）A、B、C三段的流动阻力是否相同？（2）A、B、C三段的压差是否相同？（3）3个压差计的读数、、是否相同？试加以论证。2.下面两种情况，可不可以用泊谡叶方程（）直接计算管路两端的压强差？（1）水平管，管内径为50mm，流体的密度为996kg/m3，粘度为0.894mPa.s,流速

7、为２m/s。（2）垂直管，管内径为100mm，流体的相对密度为0.85，粘度为20mPa.s,6流速为0.4m/s。三、计算题1．虹吸管将20℃的苯（密度为800kg/m3）从池中吸出，虹吸管用直径为d的玻璃管制成，装置如图。设管中流动按理想流体处理，假设池的直径很大，流动时液面不变。（1）水在管中流动时，比较A—A、B—B、C—C、D—D面压力大小？(2)管中流速大小与哪些因素有关？欲增加管中流速，可采取什么措施？管中流速的极限值是多少？2．用离心泵将蓄水池中20℃的水送到敞口高位槽中，流程如本题附图所示。管路为φ57×3.5mm的光滑钢管，直管长度与所有局

8、部阻力（包括孔板）当量长度之和为250