化工原理试题及答案华东理工大学(2)

（11）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于总体流动，而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。

（12）边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。

（13）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。

二、选择题:

（1）在高度湍流（阻力平方）区时，粗糙管的摩擦系数λ值 B 。（A）与光滑管一样；（B）只取决于相对粗糙度

（C）只取决于雷诺数；（D）与粗糙度无关；

（2）如图所示，管中的水处于 C 。

（A）静止；（B）向上流动；（C）向下流动；（D）不一定；

2时 B 。

（3）当管路特性曲线表示为：H=A+Bq

V

(A) A只包括单位重量流体需增加的位能；

(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能；

2代表管路系统的局部阻力损失；

(C) Bq

V

2代表单位重量流体需增加的动能；

(D) Bq

V

（4）往复泵适用于 B 。

（A）大流量且流量要求特别均匀的场合；

（B）流量较小，扬程较高的场合；

（C）介质腐蚀性特别强的场合；

（D）投资较小的场合；

三、计算题

如图所示，水通过倾斜变径管段（A-B ），已知D A =100mm ，

D B =240mm ，水流量为2m 3/min ，在截面A 与B 处接一U 形压差计，其读数

为R=20mm ，指示剂为水银，A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m 。

试求：① A 、B 两点的压差为多少Pa ？

② A 、B 管段的阻力损失为多少J/kg ？

③ 若将管路水平放置，流向与流量不变，定性回答压差计读数及

A 、

B 两点压强差如何变化？

三、解答：①p A -(p B +ρgh)=R(ρi -ρ)g

②∵P A >P B ，u A >u B ，∴A 流向B ，

s m u A /25.41.0785.060/22=?=，s m u B /737.024

.0785.060/22=?= 222B A B A f u u gh p p h -+--=ρ

2737.025.481.93.010*******

2-+?-==11.2J/kg ③因2

)(22B A f B

A i u u h g

R --=-=-ρρρρP P ，R 与角度无关，与h 无关，水平放置后，压差计读数不变

水平放置后，p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh ，压差变小

四、带泵管路

用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中，容器上方压力表读数为

0.1013MPa （表），输水管路如图所示。管长为110m （包括所有局部阻力的当量长度），管内径均为50mm ，摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为：H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m 3/s, H e -m)。试问：

（1）管路的流量为多少m 3/h ？

（2）泵的有效功率为多少kW ？

（3）若关小出口阀门使流量减少10%，则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N ？

四、解答：①

②

③

五、如图所示，槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时，测得R=600mm ，h=1500mm 。

（1）当A 阀部分开启时，测得R=400mm ，h=1400mm ，此时水管中的流量为多

少m 3/h? 已知λ=0.02，管子入口处ζ=0.5。

（2）当A 阀全部开启时，A 阀的当量长度le=15d ，λ=0.02，则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa （表）？读数R 为多少？（U 形管测压计为等直径玻璃管，指示剂为汞）

五、解答：

①取Z A =0，液槽液面高度为Z 1，由静力学方程可得(Z 1+h)ρg=R ρ汞g ②

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