化工原理试题及答案
一． 填空题（每空1分，共24分）
1．处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是 静止的 、 连续的 、 同一种 。
2．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 。 3气体的粘度随温度升高而 增大 ，水的粘度随温度升高而 减小 。
4．流体在圆形直管中作滞流流动时，其温度分布是 抛物线 型曲线，其管
中心最大流速为平均流速的 2 倍，摩擦系数λ与Re的关系为 64/Re 。
5．压强除了用不同的单位计量外，还可以用 绝对压强 ， 表压强 和
真空度 三种不同的方法来表示。
6．流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区），其摩擦系数λ与 Re
和 ε/d 有关；完全湍流时（阻力平方区）λ只取决于 ε/d 。
7．离心泵的主要部件有 叶轮 、 泵壳 、和 轴封装置 。
8网关设备．离心泵的流量调节有 改变出口调节阀开度、 改变叶轮转速和 改变叶轮直
径三种，其中最常用的方法是 改变调节阀开度，其优点表现在 操作简便
和 连续调节 。
二． 判断题（每题2分，共10分）
1．理想流体无外功加入时，任一截面上各项机械能均相等。 （ × ）
2．湍流时，管中心处的最大速度小于平均速度的2倍。 （ √ ）
3．离心泵的转速、叶轮直径增大时，流量、压头、轴功率都有所增加。 （ √ ）
4．流体流动时摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的动能。 （ × ）
5．离心泵启动之前必须灌满液体是为了避免发生气蚀现象。 （ × ）
三． 简答题（每题10分，共20分）口疮灵
1．离心泵安装高度不合适，会影响到什么？产生什么现象？
答：离心泵安装高度不合适会影响到叶轮中心处的压强大小，当安装高度增加时，中心处压强降低，其压强小于输送流体的饱和蒸汽压时，液体气化产生大量气泡，这些气泡随流体进入高压区又会迅速凝结，周围液体以很高的速度冲向原来气泡所占位置，对叶轮表面产生压强很高、频率很大的冲击，造成材料剥蚀，这种现象叫“气蚀”。
2．如何选择适宜的管径
答：管道的管径大小从设备费用和操作费用两个方面影响着流体输送总费用。采用较大的管径时，输送量一定，流速较小，阻力减小，操作费用降低（这里主要是动力费用）；而管径较大，管子自身价格以及管道铺设等基建费用都会增大，即设备费用增加。管径减小时则相反，适宜的管径应为设备费用与操作费用之和最低时的管径。对于工厂内部工艺管线可采用已有的经验数据。 一． 计算题（1题20分，2题16分）
1用泵将贮槽中温度为20℃，密度为1200Kg/m3的硝基苯送往反应器，每小时进料量为30×103Kg。贮槽液面为常压，反应器内保持9810Pa的表压强。管路为Φ89×4mm的钢管（摩擦系数λ＝0.027）管子总长45m，其上装有孔板流量计（ξ＝8.25）一个；全开闸阀（ξ＝0.17）两个；90°标准弯头（ξ＝libsvm0.75）四个。贮槽液面与反应器入口管之间垂直距离为15m，求泵的轴功率。泵的总效率取0.65，贮槽液面恒定，硝基苯粘度2.1mPa·s。
解：以贮槽液面为1－1截面，反应器入口管内侧为2－2截面，且以1－1截面为基准水平面，在1－1，2－2截面间列柏努利方程
gz1+u12/2+p1/ρ+We=gz2+u22/2+p2中华人民共和国反法/ρ+Σhf
其中z1=0 u1=0 p1（表）=0 We=?
Z2=15m u2=ws/ρA=1.35m/s p2（表）=9810Pa
Σhf=(λl/d+光纤陀螺Σξ)u2/2=(0.027×45/0.081+8025+2×0.17+4×0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg
代入柏努利方程 We=15×9.81+9810/1200+1.352/2+24.7=181J/Kg驱动轴
ws=3×103/3600=8.33Kg/s
N=We ws/η=2320W=2.32KW
答：······
2．一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍。
解：据哈根泊谡叶方程
ΔPf=32μlu/d2
当d’=d/2时 u’=4u
则ΔPf’=32μl(4u)/(d/2)2=16×32μlu/d2＝16ΔPf
答：······
一、选择题：（每题 2 分，共 24分）
1．利用因次分析法的目的在于 A 。
A 减少实验工作量 B 增加实验结果的可靠性
C 建立数学表达式 D 避免出现因次错误
2．牛顿流体在管内作层流流动，流体层之间的剪应力在 B 。
A 管中心最大 B 管壁处最大
C 管中处处相等 D 管壁处最小
3．流体通过离心泵所获得的能量主要表现为 B 。
A 动能增加 B 静压能增加 C 位能增加 D 流量增大
4．用离心泵把地下贮槽中的液体送入高位槽，完好的离心泵却无法泵送液体，可能导致故障的原因是 C 。
A 贮槽内液面上升 B 液体温度下降
C 吸入管堵塞 D 容器内压强升高
5．回转真空过滤机的转速越快，单位时间所获得的滤液量就越_____，形成的滤饼层厚度就越_____，过滤阻力越______。C
A 少，薄，小 B 少，厚，大
C 多，薄，小 D 多，薄，大
6．离心沉降速度是 B 。
A 颗粒运动的绝对速度 B 径向速度
C 切向速度 D 气流速度
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