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1、1 化工原理考试题及答案一.填空题1.(2 分) 题号 :1031 第 1 章知识点 :400 难度 :容易某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为3020mm,其当量直径de 为_. * 答案 * 24mm 2.(3 分) 题号 :2001 第 2 章知识点 :100 难度 :容易某输水的水泵系统, 经管路计算得 ,需泵提供的压头为He=19m 水柱 ,输水量为 0.0079 13sm,则泵的有效功率为_. * 答案 * 1472w 4.(4 分) 题号 :1028 第 1 章知识点 :140 难度 :中等当 20的甘油 (=12613mkg, =1499 厘泊 )在内径为 100mm 的管内
2、流动时 ,若流速为1.51sm时,其雷诺准数Re 为_,其摩擦阻力系数 为_. * 答案 * 126.2; 0.507 二.选择题1.(2 分) 题号 :1174 第 1 章知识点 :100 难度 :容易双液体 U 形差压计要求指示液的密度差( )。A. 大B. 中等C. 小D. 越大越好* 答案 * C 三.判断题1.(2 分) 题号 :1242 第 1 章知识点 :200 难度 :容易在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（）* 答案 * 四.问答题1.(2 分) 题号 :1308 第 1 章知识点 :100 难度 :容易什么是稳定流动和不稳定流动？2 * 答案 * 流体在管道
3、中流动时，任意截面处的流体流速、压强、密度等物理量均不随时间而变化，称为稳定流动。反之，上述物理量随时间而变化，则称为不稳定流动。五.计算题1.(20 分) 题号 :1374 第 1 章知识点 :347 难度 :较难如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为 833.5mm,泵的进、 出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高度为 4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36 m时，进水管道的全部阻力损失为1.96 J.kg，出水管道的全部阻力损失为4.9 J.kg，压力表的读数为2.5 kgf.cm，泵的效率为70%，
4、试求：两液面的高度差H 为多少 m? 泵所需的实际功率为多少 kw? 真空表的读数多少kgf.cm? 图 titu064 * 答案 * （1）取贮水池液面为截面0-0, 真空表处为截面1-1, 压力表处为截面2-2, 高位槽液面为截面 3-3。在截面 2-2 和 3-3 间列柏努利方程，以2-2 为基准面 (目的求 H) 32233 3222 222fhupgHupgH242N.m10807.9kgf.cm112m.s21.2076.0 4/() 360036(） AQu9.481.9) 221.2() 1010807.95.2(3234Hm74.24 81.974.2423Hm74.2957
5、4.2753HH（ 2）在 0-0 和 3-3 间列柏努利方程以0-0 为基准面 (求 We) 3023332000) 2()( 2)(fehupgHWupgH3 1303J.kg6.298)9.496.1(81.974.29fehgHWW298662.2981000 360036eeWQNW4267 70.02986eN N（3）在 0-0 和 1-1 间列柏氏方程，以0-0 为基准面10211 12000) 2()() 2()(fhupgHupgH121J.kg5.5196.1) 221.2(81.98.4)(ppa241kgf.cm525.0 1081.910005.51)(ppa2.(
6、8 分) 题号 :1343 第 1 章知识点 :640 难度 :中等15水在内径为10 mm 的钢管内流动，流速为0.15 m.s，试问： （1）该流动类型是层流还是湍流？（2）如上游压强为7 kgf.cm，流经多长管子，流体的压强降至3 kgf.cm？15水的密度为999.1 kg.m，粘度为 1.14cp. * 答案 * （1）20001314 1014.11.99915.0010.0Re3du该流体作层流流动（2）根据泊谡叶方程式m7 17 1 15.01014.13201.01081.9)37(323232422uPdl dulP3.(12 分) 题号 :1390 第 1 章知识点 :
7、300 难度 :容易欲建一水塔向某工厂供水，如下图所示， 从水塔到工厂的管长（包括局部阻力当量长度）为 500 m。最大流量为20 升/秒 。管出口处需保持10m 水柱的压头（表压） 。若摩擦系数0.023，试求：1.当管内流速为1.05 m.s时，所需管径及塔高；2.当管内流速为4 m.s时，所需管径及塔高；3.由计算 1、2，分析满足一定流量时，塔高与管径的关系。4 图 titu079 * 答案 * m1 5 6.0 14.305.102.044)1(5.02）（dudVm2.14) 2( 20 2)2(22222211H gudlgugPgugPHm128m080.0Hd（3）管径越大
8、,塔高越低管径越小 ,塔高越高4.(15 分) 题号 :2199 第 2 章知识点 :143 难度 :容易密度为 1200 kg. m的盐水， 以 25m的流量流过内径为75mm 的无缝钢管。 两液面间的垂直距离为25m，钢管总长为120m，管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25。试求泵的轴功率。假设： （1）摩擦系数 0.03； （2）泵的效率 0.6 * 答案 * 在两液面间列柏努利方程得：feH gpguZH gpguZ222 2121 122212121,0,0,m25,0ppuuZZffeHHZH25212m . s573.1 075.00785.0360025AVu盐水柱m gud
9、lHf567.725.1 81.92573.1075.012003.025.1) 2(222m6.32567.725eH5 W2 6 7 0 3 6 0 081.912006.3225gHQNeeW4430 6.02670eNN5.(20 分) 题号 :1370 第 1 章知识点 :431 难度 :最难粘度为cp30，密度为3mkg900的液体，自A 经内径为40mm 的管路进入B，两容器均为敞口， 液面视为不变。 管路中有一阀门。当阀全关时， 阀前后压力表读数分别为0.9at和 0.45at。现将阀门打至1/4 开度，阀门阻力的当量长度为30m，阀前管长50m，阀后管长20m（均包括局部阻力
10、的当量长度)。试求 : (1）管路的流量13hm？(2）阀前后压力表读数有何变化？图 titu059 * 答案 * （ 1）阀关时gZP11m10 81.99001081.99.0411gPZm5 81.99001081.945.0422gPZ阀开时，两槽面间列柏式fBBBAAAhugZpugZp2222fBhgZZ)(1) 2221250 204.0)302050(2uuudlhf代入（ 1） ：2125005.4981.9)510(u(2) 设02.0，则15.0m.s4.1) 02.0125005.49(u层流1680 10309004.104.0Re36 038.0 168064:设分
11、析： ，仍为层流23103090004.064125005.49uu1m.s736.0u132.hm33.33600736.004.0785.0hV（2）阀开后，21P,P6.(20 分) 题号 :1375 第 1 章知识点 :370 难度 :最难如图示循环管路，离心泵的安装高度H3m，泵特性曲线可近似表示为H 2325V101.43， 式中 V 以13sm表示。吸入管长 （包括全部局部阻力的当量长度）为 10m，排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为120m，管径均为50mm，假设摩擦系数 0.02，水温 20。试求：（1）管路内的循环水量为多少？（2）泵进、出口压强各为多少？图 titu
12、070 * 答案 * （1）管路特性曲线 gudl He2)1(22522 1088.6 2) 05.0785.0(05.0)10120(02.0V gVH与泵特性曲线联解25251088.61043.123VV1313.hm9.18.sm00526.0V（2）在进水液面与泵入口处列柏氏方程7 gudlguH gpgpega22221123m . s68.205.0 41025.5 u81.9268.205.01002.081.9268.23221gpgpa)(N.m4738283.4)(21真空度水柱m gpgpa在泵入口处和泵出口处列柏氏方程： gppHe)(12因为，m1900526.0
13、1043.12325 eH所以， gpgp1219)(m2.4183.4191912表压水柱 gpgpgpgpaa)(Pa1039.181.910002.1452表压p7.(12 分) 题号 :1380 第 1 章知识点 :340 难度 :容易用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为98070 N.m,水槽液面恒定 ,其上方通大气 ,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m，在某送液量下，泵对水作的功为340 J.kg, 管内摩擦系数为0.018，吸入和压出管路总长为110m(包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为1084mm ,水的密度为1000 kg.m。求
14、输水量为多少 m。* 答案 * 212222211122fhupgZWupgZ;.98070;m20;J.kg340;0;0;02221111mNPZWupZ222222 219.9 21.0110018.0 2uuudlhf8 简化上式：2122222fhuPgZW22229.9 21000980702081.9340uu1222m.s1.27.454.10uu1322.hm3.5936001.2)1.0(785.03600 4uDV8.(14 分) 题号 :1360 第 1 章知识点 :320 难度 :中等水从蓄水箱，经过一水管流出，如附图所示。假如，Z12m， ZZ6.5m，d20 mm
15、，d 10mm，水流经 d管段的阻力损失为2m 水柱，流经d管段的阻力损失为1m 水柱，求： （1）管嘴出口处的流速； （ 2）接近管口2-2 截面处的流速及压强 P；图 titu047 * 答案 * （ 1）列 1-1 与 3-3 截面柏努利方程式312333211122fh gugpZ gugpZ)(0,0311表压ppu)12( 25.61223gu解得13m.s781.925.2u（2）1222223 32m.s75.1 20107)( dd uu由 1-1 与 2-2 截面列柏努利方程式可得9 212222211122fh gugpZ gugpZm34.32 81.9275.1)5.
16、612( 2)(22122 212 fh guZZ gpPa3280081.9100034.32p9.(18 分) 题号 :1362 第 1 章知识点 :341 难度 :较难如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm 钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m 处安有一个指示液为汞的U 管压差计，测压点与管路出口端之间距离为20m。1当闸阀关闭时测得R600mm，h1500mm；当闸阀部分开启时，测得 R400mm，h1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少立方米。2/d 15， 0.0 18） ，测压点处的静压强为若干
