A.B处的气体密度近似相等）
（1）阀C关闭时，流体为静止状态，同一水平面上∴P=P。 （2）阀C打开，流体流动，有阻力，为Z=Z，d=d 且ρ=ρ 则u=u ∴P＞P
10. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。若管长及液体的物性不变,而管径减至原来的一半,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？ 16
11.在相同管径的两条园形管道中,同时分别流动着油和清水（μ油＞μ水）,若雷诺数相同,且密度相近,试判断油速大还是水速大？为什么？
∵Re油=Re水 而 u油＞u水，∴ u油＞u水
12. 某车间用水量由水塔稳定供给（如图示）。现若将出口阀A关小,其流量有无改变？为什么？
∵u=[2g(Z-∑h)]/
当阀门A关小时，∑hf↑，但Z不变，则u↓,d不变则V↓即流量变小。 13.什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？
化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。例如：流体流动、流体输送、非均相分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
14.离心泵有哪些基本参数和特征曲线？
离心泵的基本参数是：流量、扬程、功率和效率。
离心泵的特征曲线是：He－Qe扬程曲线，Ne－Qe功率曲线， η-Q效率曲线。 15.为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门？。
离心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。当流量为零时，功率最小，避免电机起动电流过大而烧电机，同时也避免出口管线的水力冲击。 16. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？
“气缚”：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚”现象。“气缚”现象发生后，泵无液体排出，无噪音，振动。为防止“气缚”现象发生，启动前应灌满液体。
“气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。 17.为什么离心泵可用出口阀来调节流量？往复泵可否采用同样方法调节流量？为什么？
由离心泵的工作点知，改变泵出口阀的开度，使局部阻力改变，而管路特性曲线改变，流量随之改变，此法虽不经济，但对泵运转无其它影响；而往复泵属容积式泵，压头与流量基本无关，若关闭出口阀，则因泵内压力急剧升高，造成泵体。管路和电机的损坏，故不宜用出口阀来调节流量。 18. 离心泵的主要部件有哪些？各有什么作用？
离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。
叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高。
泵壳具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用，轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。 19.离心泵的扬程和升扬高度有什么不同？
离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后，可将液体升扬到一定高度△Z，而且还要用于静压头的增量△P/ρg和动压头的增量△u/2g及克服输送管路的损失压头，而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离，可见，升扬高度仅为扬程的一部分，泵工作时，其扬程大于升扬高度。
20. 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？
所得性能曲线一样，因泵的性能只与泵的结构，转速有关，而与管路的情况无关。
21.当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？
不吸液的原因可能是：由于灌液不够 或底阀不严密而漏液，使泵内存有空气；由于底阀或吸入管路 堵塞；安装高度过高；电机接线不正确致使叶轮反转等。
22.原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.2的水溶液（而其粘度与水相近）。若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化？
泵的流量，压头无变化，因密度对离心泵的流量，扬程无影响，泵的轴功率与密度成正比，会因密度的增大而增大，泵出口处压力表会因密度的增大而改变，因△P∝ρ。
五、计算
1． 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数为R=130mm，通气管距贮槽底面h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的贮存量为多少吨？
解：由题意得：R=130mm，h=20cm，D=2m，??980kg/m3，?Hg?13600 kg/m3。
（1） 管道内空气缓慢鼓泡u=0，可用静力学原理求解。 （2） 空气的?很小，忽略空气柱的影响。 ?H?g?R?Hgg
观察瓶 压缩空气 ?Hg13600 H?.R??0.13?1.8m
?9801?W??D2(H?h)? 4?0.785?22?(1.8?0.2)?980?6.15(吨）R H h
2. 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为?83×3.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道全部阻
H H2 H1 力损失为1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为2.452×105Pa，泵的效率为70%，水的密度?为1000kg/m3，试求： （1）两槽液面的高度差H为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW？ （3）真空表的读数为多少kgf/cm2？ 解：（1）两槽液面的高度差H
在压力表所在截面2-2′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得：
22u3pu2p2 gH2???gH??3??hf,2?3
2?2? 其中， ?hf,2?3?4.9J/kg, u3=0, p3=0, p2=2.452×105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s 2.20522.452?1054.9???29.74m 代入上式得： H?5?2?9.811000?9.819.81（2）泵所需的实际功率
在贮槽液面0-0′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：
22u0p0u3p gH0???We?gH??3??hf,0?3
2?2? 其中， ?hf,0?3?6.864.9J/kg, u2= u3=0, p2= p3=0, H0=0， H=29.4m 36?1000?10kg/s 3600故 Ne?Ws?We?2986.4w， η=70%， N?Ne?4.27kw
代入方程求得： We=298.64J/kg， Ws?Vs???（3）真空表的读数
在贮槽液面0-0′与真空表截面1-1′间列柏努利方程，有：
2u0p0u12p1 gH0????gH1????hf,0?1
2?2?其中， ?hf,0?1?1.96J/kg, H0=0， u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s 2.2052p1??1000(9.81?4.8??1.96)??5.15?104Pa代入上式得， 2??0.525kgf/cm23.两敞口贮槽的底部在同一水平面上,其间由一内径75mm 长200m的水平管和局部阻力系数为0.17的全开闸阀彼此相 连，一贮槽直径为7m，盛水深7m，另一贮槽直径为5m，盛 水深3m，若将闸阀全开，问大罐内水平将到6m时，需多长
化工原理习题第一部分流体流动答案
