化工原理课件流体力学与泵

流体力学与泵

一、填空: 课件中出现的概念

(1）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。

(2）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。

(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连通着的 、 同一种连续的液体 。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用 皮托 流量计测量。

(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：

u2p单位质量流体的机械能衡算式为????E?zg???常数 ?????J/kg；

2?J/kgu2p?JN?m单位重量流体的机械能衡算式为????? E?z???常数????????????N/kg；

2g?g单位体积流体的机械能衡算式为?????? E?z?g??u22?p?常数?J/m3；

(5) 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 z1ρg+（u12ρ/2）+p1+Wsρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑hf ，各项单位为 Pa（N/m2） 。

(6）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 。 (7) 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 。 (8) 流体流动的连续性方程是 u1Aρ1= u2Aρ2=······= u Aρ ；适

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用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d1 = u2d2 = ······= u d 。 (9) 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。

(10) 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 。

(11) 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 。

(12) 离心通风机的全风压是指 静风压 与 动风压 之和，其单位为 Pa 。 （13）流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将

（14）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——————。

（15）流体流动时的摩擦阻力损失h,所损失的是机械能中的 项。流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦损失，流体的流速沿管长 。

（16）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，当一端与大气相通时，读数R表示的是 或 。 （

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）

减

小

流

体

在

管

中

中

流

动

阻

力

?hf的措施

有:__________________________________________________________________________

(18)

latm?　　　　　　mH2O? N/m2lcp?　　　　　　　　　p? N?S/m2

(19) 流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度—————成正比。极度湍动区；压强降与速度—————成正比 。

（20）当地大气压为745㎜Hg，测得一窗口内的绝对压强为350㎜Hg，则真空度为—————。测得另一窗口内的表压强为1360㎜Hg，则其绝对压强为—————。 ①一次方 ； 平方 ； ②395mmHg；2105mmHg

(21) 牛顿粘性的表达式为—————，动力粘度（简称为粘度）μSI单位为—————。运动粘度ν的SI单位为—————???du22

；Pa.s或N.S/m ；m/s dy(22) U形管差压计用水作指示液，测量气体管道的压降，若指示液读数R＝20㎜，则表示压压降为 Pa,，为使R读数增大，而△P值不变，应更换一种密度比水—————的指示液。196.2Pa；轻

(23) 在测速管中，测压孔正对水流方向的测压管液位代表—————，液体流过测速管壁小孔的测压管液位代表—————。冲压头；静压头

(24) ①图1为某截设备的液封装置，进塔气体压力为80mmHg，为保证正常操作，则水封高度h= —————；②图2为某蒸发装置的混合冷凝器（大气腿），操作真空为600mmHg，则水封高度为h= —————；

③贮罐A安置有U形管液面指示器（如图3），指示液密度为ρm，U形管B侧指示液液面上流体与罐内流体密度相同，则罐内液面高度H＝————— 。

80mmHg 图1 h

ρm

解（1）h=13.6×80=1088mmH2O=1.088mH2O （2）h=600×13.6=8160mm=8.16m (3) 由静力学方程：

hρg=Rρmg+(h-H-R) ρg 得H=R(ρm-ρ)/ ρ

25、流体在管内作完全湍流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（ 4 ）倍；若为层流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（ 2 ）倍。

26、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（气蚀）现象。

27、一离心泵在一管路系统中工作，要求流量能力为Qm/h，阀门全开时管路所需扬程为He m，而在泵的性能曲线上与Q对应的扬程为Hm，效率为η，则阀门关小损失的功率为 （（H-He）Qρg/ η）占泵的轴功率的（（H-He）/H*100%）

28、离心泵在工作时，其工作点是由离心泵的 特性曲线 和

管路的 特性曲线 确定

29、被输送流体的温度提高，对提高泵的安装高度 不利 ；提高上游容器的操作压强，则对安装高度 有利 。

3二、选择

1 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用??A???流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 2 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生???A???。

A 气缚现象 B汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象 3 离心泵的调节阀开大时， B

A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高 4 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，管道总阻力损失 C 。

A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 5 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的 C 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能 6 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数?数值 C

A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关 7 孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时，其值 B 。

A 总在增大 B 先减小，后保持为定值 C 总在减小 D 不定

8 已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269根?25×2.5mm的换热管，每小时有5

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×10kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m，粘度为1.91×10Pa·s，则溶液在管束外流过时的流型为 A 。

A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 无法确定 9 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C 。

A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度

C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大

10 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的 C 倍。 A 4 B 8 C 16 D 32

11、②某液体在内径为d1的管路中稳定流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过某内径为

d2(d2?d1/2)的管子时，流速将变为原来的 倍；流动为层流时，管子两端压力降

?Pf为原来的 倍；湍流时（完全湍流区）?Pf为原来的 倍。

A）4 B）16 C）32 D）8 ①B；D； C；A ②A；B ；C

12、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。

13、①如图所示，空气以相同的流速分别通过水平放置和垂直放置的两根等径直管。已

知d1?d2,LAB?LCD,U型差压计指示液相同，则。

A) ?PAB＝?PCD；　　　B）　?PAB＞?PCD　　　C）　hfAB?hf CD ；　D）R1＝R2

②一个工程大气压等于 Pa； ㎜Hg；

2

Kgf/cm A)

51.013*10　　　　B）9.8*104 C)760 D)735.6 E)10.33 F)10 G)1

解①C ②B；D； G

②某泵在运行1年后发现有气缚现象，应 A） 停泵，向泵内灌液 B） 降低泵的安装高度

C） 检查进口管路有否泄漏现象。 D） 检查出口管路阻力是否过大。 ③用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致

A） 送水量增加，整个管路压头损失减小； B） 送水量增加，整个管路压头损失增大； C） 送水量增加，泵的轴功率不变； D） 送水量增加，泵的轴功率下降。 解①A) 2.C) 3.A) 16、（1）离心泵最常用的调节方法是

（A） 改变吸入管路中阀门开度 （B） 改变压出管路中阀门的开度

（C） 安置回流支路，改变循环时的大小 （D） 车削离心泵的叶轮

（2）漩涡泵常用的调节方法是

（A） 改变吸入管路中阀门开度

（B） 安置回流支流，改变循环量的大小 （C） 改变压出管路中阀门的开度 （D） 改变电源的电压。 解.(B) .(B)

17（1）往复泵没有以下缺点

（A） 流量不均匀

（B） 转速不变、流量不大 （C） 没有自吸能力