化工原理重点

第一章 知识要点与习题

1.牛顿粘性定律用内摩擦力的表达式为_____________. 用剪应力的表达式为____________. 答案：F=μAdu/dy; τ=μdu/dy

2.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为50mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg。 答案： 800

3.计算流体局部阻力损失的方法有:_______________,_________________,其相应的阻力损失计算公式为_______________,____________________。 答案：当量长度法; 阻力系数法;

hf =λ(le/d)(u2/2g); hf =ζ(u2/2g)。

4.理想流体是指________________________________；而实际流体是指___________________________。

答案：没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩；

具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。

5.牛顿粘性定律表达式为______________，其比例系数 (粘度) 的物理意义是_____________________。

答案：τ＝F/A＝μdu/dy；在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力。

6. 流体流动的型态用_____来判断，当________时为湍流，当________时为滞流，当______时为过渡流。

答案：雷诺准数，Re≥4000，Re≤2000，Re在2000-4000之间。

7.化工生产中，物料衡算的理论依据是_________________，热量衡算的理论基础是________________。

答案：质量守恒定律， 能量守恒定律。

8.当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速__________,动压头___________,静压头___________。

答案：减少， 减少， 增加。

9.流体的粘度指______________________________________。粘度随温度变化而变化,液体的粘度随温度升高而________；气体的粘度则随温度升高而________。

答案：流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力 减少 ； 增大。

10.液柱压力计量是基于______________原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当压差计一端与大气相通时,读数R表示的是_________或___________。 答案：流体静力学； 表压； 真空度。

11.应用柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是______________,______________，____________，__________________。

答案：处于稳定段， 连续， 垂直于流体流动方向， 流体平行流动。

12.若Re值已知时,则流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与_______、_______有关。 答案： 64/Re; Re; ε/d

13.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______,变_____；后者是恒_________,变_________。

答案：截面；压差；压差；截面

14.液体的粘度随温度升高而________,气体的粘度随温度的升高而_______。 答案：减小； 增大

15.若流体在圆形直管中作滞流流动,其速度分布呈_______型曲线,其管中心最大流速是平均流速的____倍,摩擦系数λ与Re的关系为_________。 答案：抛物线； 2倍； λ＝64/Re

16.牛顿粘性定律的数学表达式为_________________,牛顿粘性定律适用于________型流体。 答案：τ=μdu/dy ； 牛顿

17.流体做层流流动时,管内平均流速是最大流速的____倍,湍流时,管内平均流速是最大流速的______倍。

答案： 0.5； 0.82

18.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______________，所以,流速随着管径的减小而________。 答案：u1/u2=d22 /d12 增大

19.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是__________________. 答案：流体具有粘性

20.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_________、 __________、________。

答案.动量传递、热量传递、质量传递。

21.流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为_____________。 答案：流动边界层

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

答案：不变； 降低

23.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_____________________。

答案：空间位置而变，而均不随时间改变。 二、选择题：

1.流体在圆管内流动时,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为（ ） A. Um＝1/2Umax B. Um＝0.8Umax C. Um＝3/2Umax 答案：B

2.从流体静力学基本方程可得知，U型管压力计测量的压强差( ) A. 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 答案：A

3.流体的层流底层越薄，则( )。

A. 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 答案：C

4.为提高微差压强计的测量精度，要求指示液的密度差( )。 A. 大 B. 中等 C. 越小越好 D. 越大越好 答案：C

5. 一个工程大气压等于( )Pa; ( )Kgf.cm-2。

A. 1.013×105 B. 9.8×104 C. 1 D. 1.5 答案：B C

6. 转子流量计的主要特点是( )。

A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 变截面、恒压差； D. 变流速、恒压差。 答案：C

7.层流与湍流的本质区别是：( )。

A. 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 答案：D

8.圆管内流动流体湍流时的雷诺准数值应为（ ） A. Re<2000 B. Re>4000 C. Re=2000～4000 答案：B

9.流体在管路中作稳态流动时,具有（ ）的特点。 A. 呈平缓的滞流 B. 呈匀速运动

C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；

D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化 答案：D

10.表压与大气压、绝对压间的关系是（ ）。

A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度 答案：A

11.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。

A. 流动速度大于零 B. 管边不够光滑 C. 流体具有粘性 答案：C

12.流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而（ ）。 A. 变小 B. 变大 C. 不变 答案：A

13.圆管的摩擦系数λ=64/Re的适用流型是（ ）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 答案：A

14.为使U形压差计的灵敏度较高,应使指示液和被测流体的密度差（ ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 答案：B

15.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强（ ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压、 答案：B

16.在静止的、连续的、同一液体中,处于同一水平面上各点的压强 （ ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 答案：A

17.流体在圆管内作滞流流动时,阻力与流速的（ ）成比例,作完全湍流时,则阻力与流速的（ ）

成比例。

A. 平方 B. 五次方 C. 一次方 答案：C A

18.流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（ ）。 A. 增厚 B. 减薄 C. 不变 答案：B

19.将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ ）。 A. 变小 B. 变大 C. 不变 答案：B

20. u2/2的物理意义是表示流动系统某截面处（ ）流体具有的动能。 答案：A

21.流体流动时产生阻力的根本原因是流体流动（ ）。 A. 遇到了障碍物； B. 与管壁产生摩擦 C. 产生了内摩擦切向力 答案：C

22.转子流量计的设计原理是依据（ ）。

A. 流动的速度 B. 液体对转子的浮力 C. 流动时在转子的上、下端产生了压强差。 答案：C

23.公式λ=64/Re仅适用于流体在（ ）管内作（ ）时应用。 A. 湍流 B. 滞流 C. 各种流动型态 D. 圆形 E. 非圆形 答案：D B

24.转子流量计的主要特点是（ ）

A. 恒截面、恒压差 B. 变截面、变压差 C.变截面、恒压差 答案：C

三、判断题：

1.流体在园管内作稳定流动时，其流速与管径的一次方成反比。（ ）× 2.流体在园管内的流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。（ ）√

3.化工单元操作是一种物理操作，只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。√ 4.在稳态流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。 （ ）× 5.当输送流体的管子的管径一定时，增大流体的流量，则雷诺准数减少。（ ）× 6.流体在等径的管中作稳态流动时，由于有摩擦阻力损失，因此流体的流速沿管长而逐渐变小。（ ）×

7.当流体充满圆管作稳态流动时,单位时间通过任一截面的体积流量相等。（ ）× 8.流体作层流流动时,摩擦系数λ只是Re的函数,而与管壁的粗糙度无关。（ ） 9.在相同的设备条件下,密度越大,粘度越小的流体越易形成湍流状态。（ ）√ 10.牛顿粘性定律是：流体的粘度越大,其流动性就越差。( ) × 11.孔板流量计是文丘里流量计的改进,其压头损失比文氏流量计小得多。（ ）×

12.实际流体在导管内作稳态流动时,各种形式的压头可以互相转换，但导管任一截面上的位压头、动压头与静压头之和为一常数。（ ）×

13.为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强差,可采用微差压强计。当其中的两指示液密度

相差越大时,其灵敏度就越高。 （ ）×

14.经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型呈层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其他单位制应有另外数值。( ) ×

15.流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。 （ ）√

16.表压强就是流体的真实压强。（ ）× 17.设备内的真空度愈高表明绝对压强愈大。（ ）×

18.一般情况下气体的粘度随温度的升高而增大；液体的粘度随温度的升高而减小。（ ）√ 19.用U形管液柱压差计测量流体压强差时,测压管的管径大小和长短都会影响测量的准确性。（ ）×

20.流体在圆管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（ ）√

21.稳定流动时,流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。（ ）×

22.流体在管内作稳定湍流时,当Re一定时,摩擦系数λ随管子的相对粗糙度的增加而增大。（ ）√

23.流体阻力产生的根本原因是由于流体与壁面之间的摩擦引起的。（ ）× 24.实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小无关。（ ）√

25.液体在圆形管中作滞流流动时,其它条件不变,仅流速增加一倍,则阻力损失增加一倍（ ）√

26.理想流体流动时,无流动阻力产生。（ ）√

27.流体在水平管内作稳定连续流动时,直径小处,流速增大；其静压强也会升高。（ ）× 28.滞流内层的厚度随雷诺数的增大而增厚。（ ）×

29.在静止的、处于同一水平面上的、各点液体的静压强都相等。（ ）×

第二章 填空、选择、判断等练习题

1 用离心泵输送某种液体，离心泵的结构及转速一定时，其输送量取决于 ________。 答案：管路特性

2 用离心泵将江水送往敞口高位槽。现江水上涨，若管路情况不变，则离心泵流量_____，轴功率_____，管路总能量损失_____。 答案：增加；增加；增加

3 往复泵、旋转泵等正位移泵，其流量取决于_____，而压头取决于_____。 答案：泵特性；管路特性

4 属于正位移泵，除往复泵外，还有_____， _____等型式，它们的流量调节通常采用_____方法。

答案：齿轮泵；隔膜泵；旁路

5 离心泵输送的液体粘度越大，其扬程__________，流量_________,轴功率__________，效率_________。

答案：越小； 越小； 越大； 越小

6 往复压缩机的实际工作循环，是由__________、__________、________、________四个阶级组成。

答案：吸气、 压缩、 排气、 膨胀

7 离心泵叶轮的作用是__________________________________，使液体的______________均得到提高。

答案：将原动机的机械能传给液体； 静压能和动能

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