化工原理自测练习题上册华东理工大学

练习一

第一章 流体流动

一. 填充

1． 连续性假定 流体质点连续 ，定态条件下，连续性方程的物理意义是：

流体在管内流动

时，其质量流量不变。

2． 控制体与系统的区别在于考察方法的不同，对系统进行考察的方法是 拉格朗日法 ，对

控制体进行考察的方法是 欧拉法 。 3． 圆管内湍流和层流的区别是

流型 层流 湍流

本质区别 质点无径向脉动 质点有径向脉动

Re

<2000

>4000

剪应力分布

r

r

2l

2l 速度分布

u 1 ( r

) 2

u (1 r ) n

u max

R u max

R

u / u max

1/2

0.8

λ与 Re 的关系

64 高度湍流 f (Re)

Re

一般湍流

f (Re,

)

d

λ与 ε /d 的关系 无关

有关

λτ μ ξ ε

4． 圆形直管内， q V 一定，设计时若将

d 增加一倍，则层流时

h f 是原值 1/16 倍，高度湍

流时，是原值的 1/32 倍（忽略的 ε /d 变化）

5． 流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因是

流体具有粘性， 直管阻力损失体现在 流

体势能的下降 。

6． 某孔板流量计用水测得

o

3

C =0.64 ，现用于测

900kg / m ，

0.8m P .as 的液体，问此时 C o

=0.64 （ <,=,> ）

7. 如图示管线，将支管 A 的阀门开大，则管内以下参数如何变化？

q VA ， q VB ， q V 总 ， p , h fA , h fMN

8. 图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失

h f 56J / kg ，若关小阀门，则总阻力损

失 h f =56J/kg , 两槽液面的垂直距离 H=5.71m. 9. 图示管路系统中，已知

d ab d cd ，

ab

cd ， l ab l cd ，

0 。比较 u a = u c ，

1

( p

a

p ) < ( p

p

d ) (

a

b ) (

c d )

b

c

10. 如图示供水管线，管长

L ，流量 q V ，今因检修管子，用若干根直径为

0.5d 、管长相同于

L 的管子并联代替原管， 保证输水量 q V 不变 , 设 λ 为常数 , ε /d 相同 , 局部阻力均忽略 ,

则并联管数至少需要

6 根

11. 如图通水管路，当流量为

q V 时，测得 ( p 1

p 2 ) 5mmH 2 O ，若流量为 2 q V 时，

( p 1 p 2 )

11mHO.( 设在阻力平方区 )

2

二．选择

1A ; 2B, 3D

三．计算

1． 解： 1）本题属静力学问题，是两个

U 型压差计的组合

对左边压差计： A B

Rg(

i

)

对右边压差计：

A

B

Hg(

i

)

A

p A (z 2

z 1 ) g ，

c p c

p A

( z 2

z 1 ) g (R H )g ( i

)

p A

0.278at

p '

(z 2

z ) g

2）

R

H

A

1

g( i )

=0.521m

2.解：两槽液面 1-2 间列机械能衡算式，

Zg h f

h

fA B

h f

h f

l

l e

u 2

d

2

因为 μ 很大，设 Re<2000，

（ 1） （ 2）

64

Re

，

2

h f

32

(l l e )u （ 3）

d

2

h

fAB

AB

( R 1 R 2 ) g( i

)

29.1J / kg

（ 4）

结合（ 1）（3）（ 4）

u 0.57m/ s

验证 Re=906<2000, 计算有效

2）当阀门关闭，流体静止，

'

A

1

当阀门打开，

A

h

f 1

A

u 2

1

2

'

, ( A

C

)(

i

) gR 1

A

A

C 不变 , 阀门关闭 ,

A , R

1 同理 ,阀门关闭 ,

'

B

2

阀打开 , B

u 2

2

h

fB 2

2

h fB 2

(

l

)

u 2

d

2

B

2

( l

1) u

2

d

2

B 2 '

B

B

C

A

(

i

)gR

2

B

, R

2

3

3 解

1） 对截面 1-B 间列机械能衡算式：

(z

z ) g (

l u 2 ) ( l

u 2 ) p B

1

B

d

2

oc

d

2

cB

根据连续性方程 :

u CB d CB

2

4

u OC d OC

2

4

u

OC

1.70m / s,u CB

2.65m / s

孔流速度 u o

u oc

( d oc )2

6.80m/ s

d o

u o 2

2

p

2

C o

p

(

u

0 )

2

6.01

104

Pa

C 0

2

2)注意 :本题由于 D 点的位置未定 ,故题意可能是求 C 点或 A 点的压强 对 1-B 及 1-A 分别列机械能衡算式

l

u 2

l

u 2

p B

Z 1g Z B g (

d2 )

oc

(

d2 )cB

Z 1g Z A g (

l u 2

(

l u 2 p A

d

)oc d

)cA

2

2

根据连续性方程 :

d OC

2

u

oc

2d CB 2

u CB

u

OC

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