《化学工程基础》练习题
第1章 流体的流动与输送
一、单项选择题
1. 层流与湍流的本质区别是( )。
A、流速不同 B、流通截面积不同
C、雷诺数不同 D、层流无径向运动，湍流有径向运动 2. 水及一般流体在管路中常用的流速应是( )。
A、0.5~1m B、1~3m C、15~25m D、30~50m
3. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为层流时，平均速度u与管中心的最大流速umax
的关系为 ( )。
A、u＝1.5umax B、u＝umax C、u＝0.8umax D、u＝0.5umax 4. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为湍流时，平均速度u与管中心的最大流速umax
的关系为( )。
A、u＝1.5umax B、u＝umax C、u＝0.8umax D、u＝0.5umax 5. 温度升高液体的粘度变化是( )。
A、增大 B、减小 C、不变 D、判断依据不足 6. 温度降低气体的粘度变化是( )。
A、增大 B、减小 C、不变 D、判断依据不足 7. 流体在等径直管中作稳定流动，因流体粘性有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长将( )。 A、增加 B、减少 C、不变 D、无法判断 8. 流体在阻力平方区流动，若其它条件不变，而管子的相对粗糙度增加则压降( )。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 9. 下列结论正确的是( )。
A、液体的粘度随温度升高而减小 B、气体的粘度随温度升高而减小 C、液体的粘度随压强降低而增大 D、气体的粘度随压强降低而增大 10. 圆形直管内径为100mm，一般情况下输水能力应为( )。
A、3 m3/h； B、30 m3/h； C、200 m3/h ； D、300 m3/h 11. 图示为一异径管段，从A段流向B段时，测得U形压差计的读数为
R=R1，从B段流向A段时，测得U形压差计的读数为R=R2。若两 种情况下的水流量相同，则( )。 A、R1 > R2 B、R1< R2 C、R1 = R2 D、R1 =– R2 12. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
A、气缚现象 B、汽蚀现象 C、汽化现象 D、气浮现象
13. 离心泵吸入管路底阀的作用是( )。
A、阻拦液中的固体颗粒 B、防止灌入泵内的液体漏出 C、避免出现气蚀现象 D、维持最低的允许吸上高度 14. 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开度 C、安置回流支路，改变循环量的大小 D、车削离心泵的叶轮 15. 离心泵产生气蚀的原因可能是( )。
A、安装高度过大 B、启动前没有灌泵 C、底阀漏水 D、吸入管路密封不良 16. 离心泵铭牌上标明的是泵在（ ）时的主要性能参数。
A、流量最大 B、压头最大 C、效率最高 D、轴功率最小 17. 离心泵吸入管路漏入大量空气后将会发生( )。
A、汽化现象 B、气缚现象 C、汽蚀现象 D、气浮现象 18. 离心泵产生汽蚀的原因可能是( )。
A、启动前没有充液 B、吸入管路底阀漏液 C、安装高度过大 D、出口阀门没有打开
19. 输送水的离心泵，现改用输送某种水溶液，水溶液的密度为水的1.2倍，管路状况不变，泵前后
两敞口容器中液面垂直距离不变，则下列说法正确的是( )。
A、流量增加；扬程增加；泵功率不变 B、流量减小；扬程减小；泵功率不变 C、流量不变；扬程不变；泵功率增加 D、流量不变；扬程不变；泵功率不变 20. 下列各类泵中属于正位移泵的有( )。
A、轴流泵 B、旋涡泵 C、齿轮泵 D、离心泵 21. 离心泵出口阀门开度改变但不会改变( )。
A、泵的特性曲线 B、管路特性曲线 C、管路所需的压头 D、泵的工作点 22. 往复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开度 C、安置回流支路，改变循环量的大小 D、改变活塞行程大小 二、填空题
1. 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量的___ _____倍。（假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变）
2. 如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于层流状态，则流动阻力增大到原来的 倍。 3. 气体的粘度随温度的升高而 。
4. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变化，管壁处的速度为 ，管中心速度 。 5. 流体流动的型态有2种，它们是 。 6. 湍流的基本特征是 。
7. 当量直径的定义是de＝ 。对边长为a×b长方形风管, 当量直
径de＝ 。
8. U形管压差计指示液为水，若所测压差不变，欲使读数R增大，应更换一种密度比水 的指示液。
9. 当Re为已知时，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。
10. 流体在圆形直管中流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则层流流动时阻力损失hf为
原来的 倍；高度湍流时阻力损失hf为原来的 倍。
11. A、B两管道dA=1/2dB，qVA=2qVB，lA=lB。层流时，hfA为hfB的 倍；充分湍
流时，hfA为hfB的 倍。
12. 流体在等径直管中作稳定流动，流体因流动而有摩擦阻力损失，流体流速沿管长 。 13. 直管阻力是流体在直管中流动时由于流体的 而产生的能量损失。
14. 局部阻力是流体通过管路中管件阀门突然扩大、突然缩小引起 而
造成的能量损失。
15. 图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失为56 J/kg， 两槽液面垂直距离H = m。
16. 米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______
倍。
17. 流体在圆形直管中作湍流流动，如果流量等不变，只是将管径减小一半，则阻力损失为原来的
___ _____倍。
18. 圆形直管内流量一定，设计时若将管径改为原来的2倍，则层流时阻力损失是原来的________ 倍。
19. 离心泵启动步骤为 。用 调节流量。
20. 离心泵输送的液体密度变大，则其扬程 ，流量 。 21. 原用以输送水的离心泵，现改用于输送某种密度为1100kg/m3的碱液，管路状况不变，泵前后两
敞开容器内液面的垂直距离不变，则泵的流量不变，压头不变，轴功率 。 22. 某离心泵从水池向敞口高位槽送水，在正常情况下，若水池水位降低，其他条件不变，则管路送
水量不变，泵的扬程 。
23. 离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生__ _____ __ _现象。
24. 离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。 25. 用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量 。 三、计算题
1、甲烷以1700 m3/h的流量在一异径管中流过。该管的
内径有200mm逐渐缩小到100mm。在粗细两管处连有一 U形管压强计，指示液为水。试求当甲烷气体流过时， U形管压强计的读数R为多少mm？
设甲烷的平均密度ρ=1.43 kg/m3，指示液水的密度 ρ0=1000 kg/m3，甲烷流动时的能量损失忽略不计。 2、用离心泵将地下水中的水送到贮槽中去，贮槽液面 离地面15m，水池液面在地面下1.5m。输水管路阻 力损失为13 J/kg。今要求送水量为72 m3/h，若泵的 效率为55%，求泵所需的功率。 设水的密度为1000kg/m3。
3、如图所示，一输水系统的出口处管径为φ44×2，
已知∑h= 3.2u2f 2（u为出口流速），试求
（1）水的体积流量为多少？
（2）若体积流量增加20%，则水面应提高多少米？ 4、某离心泵在两敞口容器间输液，已知转速为1480rpm 下的特性方程为He = 38.4 – 40.3qV2（qV---m3/min），两 液面间垂直距离为16.8m，输液管路长1360m（包括局 部阻力的当量长度），管内径为68mm，λ=0.03，试求 输液量 qV （m3/min）
5、如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部用内径为 100mm的水管引水至用户C点。管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路入口端10m处安有一支以汞为指示液 的U管压差计（汞的ρ
Hg=13600kg·
m–3），压差计的测压点与用户C点之间的直管长为25m。问：
（1）当闸阀关闭时，若测得R=350mm，h=1.5m，则槽
内液面与水管中心的垂直距离Z为多少m？ （2）当闸阀全开时（ζ阀=0.17 , λ=0.02），每小时
从管口流出的水为若干m3·h–1？
6、离心泵将地下水池中的水送到贮槽中去，贮槽液面离 地面15 m，贮槽液面上方表压为19620 Pa，水池液面 在地面下1.5m，水池及贮槽液面均维持恒定。输水管
道直径为φ76×3mm，长度为35m（包括管路中各种 管件和阀门的当量长度）。今要求送水量为40 m3/h， 设水的密度为1000 kg/m3,若取摩擦系数为0.02,试求： （1）离心泵所提供的能量为多少J/N？
（2）若泵的效率为55%则泵所需的轴功率为多少kW？ 7、喷射泵入水管内径是20mm,水的体积流量是0.34 m3/h, 进水压强是500 kPa（绝压），喷嘴内径是2mm，在喷嘴 处可以产生多大的真空度？设水的密度为 1000 kg/m3， 水流经喷嘴没有阻力损失；入水口和喷嘴间的位差可忽 略不计。
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2 8、如图所示，有一垂直管路系统，管内径为100mm，管长为16m，其中有两个截止阀，一个全开，一个半开，直管摩擦系数为λ= 0.025。若拆除其中一个全开的截止阀，其它保持不变，问此管路系统的流体体积流量将增加百分之几？（全开截止阀ζ= 6.0，半开截止阀ζ= 9.5）
第2章 传热过程和传热设备
一、单项选择题
1. 平壁定态热传导过程，通过三层厚度相同的材料，每层间温度变 化如右图所示。导热系数λ1、λ2、λ3按大小顺序排列正确的应 是( )。
A、λ3＞λ1＞λ2 B、λ3＞λ2＞λ1 C、λ2＞λ3＞λ1 D、λ1＞λ2＞λ3 2. 随着温度的升高，液体的粘度及导热系数的变化符合下列中的 ( )。
A、粘度减小、导热系数增大； B、粘度增大、导热系数减小；