化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第一节  页码 上册P9 知识点 次重点 分值 2   试题： 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。  答案与评分标准 该设备的绝对压强=640-500=140mmHg＝140×133.32＝1.866×104Pa。（2分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3章  页码 上册P36，P42 知识点 次重点 分值 5   试题： 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中心最大速度为平均速度的____________倍。此时摩擦系数λ与__________无关，只随__________加大而_______________。  答案与评分标准 抛物线，2，ε/d，Re，减小。（每个空1分，共5分）。   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P31 知识点 一般 分值 3分   试题： 牛顿粘性定律表达式为___________________________，它只适用于_____________型流体。  答案与评分标准 τ＝μ 或τ＝μ（2分） 牛顿 （1分） （共3分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P30 知识点 一般 分值 3   试题： 内摩擦力是流体________________的表现，所以又称为___________力或者__________________力。  答案与评分标准 粘性， 粘滞，粘性摩擦（每空1分，共3分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P43，44 知识点 次重点 分值 3分   试题： 流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。  答案与评分标准 Re，ε/d，水平 （每空1分，共3分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P31 知识点 一般 分值 2分   试题： 粘度的物理意义是____________________________________。  答案与评分标准 促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。（2分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P45 知识点 一般 分值 2分   试题： 边长为a的正方形管道，其当量直径de为________________。  答案与评分标准  =4×＝ （2分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P20,21 知识点 重点 分值 2   试题： 在定态流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。则细管内水的流速为粗管内流速的___________倍。  答案与评分标准 据()2＝（）2＝(2)2=4 (2分)   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P38,47,48 知识点 重点 分值 4   试题： 流体在圆管内流动时的摩擦阻力可分为__________________和_____________两种。局部阻力的计算方法有___________法和_________法。  答案与评分标准 直管阻力，局部阻力，阻力系数，当量长度。（每个空1分，共4分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第1章第1，2节  页码 上册P10,24,25 知识点 重点 分值 2分   试题： 在静止的同一种连续流体的内部，各截面上___________能与__________能之和为常数。  答案与评分标准 位，静压。（每个空1分，共2分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P32 知识点 重点 分值 3分   试题： 法定单位制中，粘度的单位为_________________,在cgs制中粘度的单位为_______________________，他们之间的关系是________________。  答案与评分标准 Pa·S； p或cp； 1cp＝1×10－2 p＝1×10－3Pa·S （每空1分，共3分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P12 知识点 重点 分值 4   试题： 开口U型管压差计是基于________________原理的测压装置，它可以测量管路中__________________上的_____________或_______________。  答案与评分标准 流体静力学 任意截面 表压强 真空度 （每个空1分，共4分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册 P37 知识点 次重点 分值 3分   试题： 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为__________________,邻近管壁处存在_________________层，且Re值越大，则该层厚度越____________________。  答案与评分标准 零， 滞流（或层流）内 薄（或小）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第2，3节  页码 上册P24,30 知识点 一般 分值 2分   试题： 实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能___________守恒。因实际流体流动时有_______________________。  答案与评分标准 不， 摩擦阻力。（每空1分，共2分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章，第4节  页码 上册P50 知识点 重点 分值 3分   试题： 流体在一段装有若干个管件的直管中流过的总能量损失的通式为__________，它的单位为_________________。  答案与评分标准 ＝. （2分） J/Kg (1分) 共3分   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P24 知识点 重点 分值 5分   试题： 定态流动时，不可压缩理想流体在管道中流过时各截面上_________相等。它们是____________________之和，每一种能量____________________，但可以_________________________。  答案与评分标准 总机械能（1分）； 位能、动能和静压能（2分） 不一定相等（1分）； 互相转换（1分）   化工原理习题集卡片 题型 填空 难度 易 章节 第一章第2节  页码 上册P25 知识点 重点 分值 2分   试题： 柏努利方程是以1Kg不可压缩流体为基准推导出的，若用于可压缩流体时必须符合_____________________________的条件。  答案与评分标准 ×100％  20%. 要求式中分母 用绝压。（2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P35 知识点 次重点 分值 1   试题： 判断流体流动类型的是（ ） （A） Eu准数 （B） Re准数 （C） ε/d （D） Δ  答案与评分标准 （B）（1分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P42 知识点 重点 分值 2   试题： 流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数Re＝1500，则其摩擦系数应为 （ ） （A） 0.032 （B）0.0427 （C）0.0267 （D）无法确定  答案与评分标准 由 应选（B） （2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P32 知识点 重点 分值 1分   试题：在法定单位制中，粘度的单位为（ ） （A）cp （B）p （C）g/( cm.s ) （D）Pa.s  答案与评分标准 （D） (1分)   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P10 知识点 重点 分值 2分   试题： 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（ ） （A） 同一种流体内部 （B） 连通着的两种流体 （C） 同一种连续流体 （D） 同一水平面上，同一种连续的流体  答案与评分标准 （D） （2 分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P11 知识点 重点 分值 2分   试题： 在一水平变径管道上，细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连，当流体流过时，U管压差计测量的是（ ） （A）A、B两截面间的总能量损失 （B）A、B两截面间的动能差 （C）A、B两截面间的压强差 （D）A、B两截面间的局部阻力  答案与评分标准 （ C ） （2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册20、21 知识点 重点 分值 2分   试题： 管路由直径为Φ57×3.5mm的细管，逐渐扩大到Φ108×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s。则在粗管内的流速为（ ） （A） 2m/s （B）1m/s （C） 0.5m/s （D） 0.25m/s  答案与评分标准 由 得  应选( B) （2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P21 知识点 重点 分值 2分   试题： 气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ ） （A） 速度相等 （B） 体积流量相等 （C） 速度逐渐减小 （D） 质量流速相等  答案与评分标准 （D） （ 2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P36 知识点 次重点 分值 2 分   试题： 湍流与滞流的本质区别是（ ） （A）湍流的流速大于滞流的 （B） 湍流的Re值大于滞流的 （C） 滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 （D） 湍流时边界层较薄  答案与评分标准 （ C ） （ 2分 ）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P43,44 知识点 重点 分值 2分   试题： 在阻力平方区内，摩擦系数λ（ ） 为常数，与Re，ε/d 均无关 随Re值加大而减小 与Re值无关，是ε/d的函数 是Re值与ε/d的函数  答案与评分标准 （C） （2分）   化工原理习题集卡片 题型 选择 难度 较难 章节 第一章第3节  页码 上册P39，42 知识点 重点 分值 2分   试题： 流体在圆形直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u的关系为（ ） 与u2成正比 与u成正比 与u1.75成正比 与u0.55成正比  答案与评分标准 ， 当流体作滞流时，  应选（B） （2分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P47 知识点 次重点 分值 1分   试题： 在计算突然扩大及突然缩小的局部阻力时，公式中的流速应该用小管中的流速。（ ）  答案与评分标准 （√） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P21 知识点 重点 分值 1分   试题： 气体在圆管内作定态流动时，其流速与管内径的平方成反比。（ ）  答案与评分标准 （ × ） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P24 知识点 重点 分值 1分   试题： 不可压缩的理想流体在管道内作定态流动，若无外功加入时，则流体在任一截面上的总压头为一常数。（ ）  答案与评分标准 （ √ ） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P17 知识点 重点 分值 1 分   试题： 流体在管道任意截面径向上各点的速度都是相同的，我们把它称为平均流速。（ ）  答案与评分标准 （ × ） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P10 知识点 重点 分值 1分   试题： 在同一种连续流体内，处于同一水平面上各点的压强都相等。（ ）  答案与评分标准 （×） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P21 知识点 重点 分值 1分   试题： 某定态流动系统中，若管路上安装有若干个管件、阀门和若干台泵，则此管路就不能运用连续性方程式进行计算（ ）。  答案与评分标准 （×） （1分）   化工原理习题集卡片 题型 判断 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P12 知识点 重点 分值 1分   试题： 用U管压力计测量管路中两点的压强差，其压差值只与读数R和两流体的密度差有关，而与U管的粗细、长短无关（ ）。  答案与评分标准 （√）（ 1分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P9 知识点 次重点 分值 3分   试题： 流体的绝对压强（实际压强）、表压强、真空度三者之间有什么关系？用一个公式表示。  答案与评分标准 表压强＝绝对压强－当地外界大气压强＝－真空度。（3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第1节  页码 上册P10 知识点 重点 分值 3分   试题： 如何判断静止流体内部两点的压强相等？  答案与评分标准 在静止的同一种连续流体内部，处于同一水平面上各点的压强都相等。（3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P17 知识点 重点 分值 3分   试题： 质量流量、体积流量与流速u三者之间的关系如何？  答案与评分标准 三者之间可以用一个公式表示为：  （3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P17、18 知识点 重点 分值 5分   试题： 气体在管道中流过时常采用质量速度G来表达其流动情况。问：（1）其原因是什么？（2）G的表达式如何？  答案与评分标准 （1）由于气体的密度是温度和压强的函数，因此对气体常采用质量速度G来表达其流动情况。（3分） （2）  (2分) 共5分   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P19 知识点 次重点 分值 4分   试题： 何谓定态流动？  答案与评分标准 在流动过程中，若系统的参变量不随时间改变仅随所在空间位置而变的流动称为定态流动。（4分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P22 知识点 重点 分值 5分   试题： （1）流体在管道中流动时，涉及哪些机械能？（2）何谓流体的总机械能？  答案与评分标准 （1）涉及的机械能有位能、动能和静压能。（3分） （2）以上三者之和称为总机械能。 (2分) （共5分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P24 知识点 重点 分值 6分   试题： 什么是理想流体？ 引入理想流体的概念有什么意义？  答案与评分标准 流动时没有阻力的流体，即总能量损失为零，称这种流体为理想气体。 （3分） 自然界中不存在理想流体，但引入这个概念可使复杂的流体流动问题得以简化。（3分） （共6分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P25 知识点 重点 分值 6分   试题： 何谓（1）有效功（净功）？ （2） 有效功率？ （3） 轴功率？  答案与评分标准 在流动过程中，输送机械对1Kg流体所做的功称为有效功（净功）。以We表示，单位为J/Kg。（2分） 单位时间内输送机械对流体所做的有效功称为有效功率。以Ne表示，单位为W。而（2分） 有效功率Ne与输送机械的效率η的比值称为轴功率。以N表示，单位为W。即(2分) 共6分   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章  页码 上册P23，25 知识点 重点 分值 3分   试题： 何谓总能量损失∑h? ？  答案与评分标准 1Kg流体在1-1/与2-2/两截面之间流动过程中，因克服摩擦阻力而损失的能量称为总能量损失。（3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 易 章节 第一章第1节  页码 上册P11 知识点 重点 分值 3分   试题： 化工厂哪些计算要应用流体静力学基本方程式？  答案与评分标准 主要应用与以下三个方面：（1） 压强差与压强的测量。 （2） 测量容器内的液面位置（3）计算液封高度。（每问1分，共3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P24，25 知识点 重点 分值 5分   试题： 扼要说明柏努利方程式和流体静力学基本方程式的关系。  答案与评分标准 静止流体。此时柏努利方程式即可化简为静力学基本方程式。所以，静力学基本方程式是柏努利方程式的一个特例。（5分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上册P25 知识点 重点 分值 6分   试题： 应用柏努利方程式时，衡算系统上、下游截面的选取原则？  答案与评分标准 答：选取原则为： 两截面一定要与流动方向相垂直。（1分） 流体必须充满两个截面间的空间（1分） 所选的截面上各物理量除待求的外，必须是已知或可以算出的。（2分） 计算输送机械有效功时，两个截面应选在输送机械的两侧范围内。（2分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第2节  页码 上P26~28, P50～56的大标题 知识点 重点 分值 5   试题： 在化工厂中，柏努利方程主要应用于哪些方面？  答案与评分标准 确定管道中流体的流量 确定设备间的相对位置 确定输送机械的功率 确定管路中的压强或压强差 简单管路、分支管路、并联管路的计算。 （每个“方面”给1分，共5分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 易 章节 第一章第3节  页码 上册P31 知识点 一般 分值 4分   试题： 液体及气体的粘度随温度、压强的变化情况如何？  答案与评分标准 液体粘度随温度升高而减小，气体则相反。（2分） 液体粘度基本上不随压强而变，除了极高及极低的压强外，气体粘度几乎不随压强而变。（2分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P36 知识点 次重点 分值 5分   试题： 滞流和湍流在内部质点运动方式上有何本质区别？  答案与评分标准 滞流时流体质点作平行于管轴的直线运动，各质点互不干扰，（2分）， 湍流时流体质点作不规则的杂乱运动、迁移和碰撞，沿管轴向前运动的同时还有附加的脉动运动。（3分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P37 知识点 次重点 分值 5   试题： 何谓滞流内层？  答案与评分标准 答：由于在管壁附近流体速度很小，且湍流时管壁处速度也为零，故离管壁很近的一薄层流体运动必然是滞流，这层流体称为滞流内层。（5分）   化工原理习题集卡片 题型 简答 难度 中 章节 第一章第3节  页码 上册P48 知识点 重点 分值 4分   试题： 何谓阀门或管件的当量长度？  答案与评分标准 答：将流体流经阀门、管件等处的局部阻力折合为相当于长度的等径的直管阻力，把称为阀门或管件的当量长度。(4分)   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第1节  页码 上册P7 知识点 一般 分值 7   试题： 空气中各组分的摩尔分数为：0.21O2、0.78N2、0.01Ar。 （1）求标准状况下空气的平均密度ρ0； （2）求绝对压强为3.8×104Pa、温度为20℃时空气的平均密度ρ；比较两者的结果。  答案与评分标准 解： （1）求空气的ρ0： 已知MO2=32，MN2=28，MAr=40。单位均为kg/kmol。 ①先求出标准状况下空气的平均密度Mm： Mm= MO2?χO2+ MN2?χN2+ MAr?χAr=32×0.21+28×0.78+40×0.01 =28.96kg/kmol（2分） ②kg/m3（2分） （2）求3.8×104Pa、20℃时空气的平均密度ρ： kg/m3（2分） 由计算结果可看出：空气在标准状况下的密度与其在3.8×104Pa、20℃状态下的密度相差很多，故气体的密度一定要标明状态。（1分） （共7分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章第1节 第6章第2节  页码 上册P8 下册P3 知识点 一般 分值 6   试题： 苯和甲苯混合液中含苯0.4（摩尔分数），试求该混合液在20℃时的平均密度ρm（从手册中已查出时苯和甲苯的密度分别为ρ苯＝879kg/m3及ρ甲苯＝867kg/m3）  答案与评分标准 解： （1）先将已知的摩尔分数换算成质量分数 χ苯＝0.4 可得 χ甲苯＝1-0.4＝0.6 （1分） 两组分的摩尔质量分别为：M苯＝78kg/kmol，M甲苯＝92kg/kmol 可得 （2分） （1分） （2）求ρm kg/m3（2分）（共6分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章 第1节  页码 上册 P10、12 知识点 重点 分值 8   试题： 水在附图所示的水平管内流动，在管壁A处连接一U形管压差计，指示液为汞，密度为13600kg/m3，U形管开口右支管的汞面上注入一小段水（此小段水的压强可忽略不计），当地大气压Pa为101.33Pa，水的密度取1000kg/m3，其它数据见附图，求A处的绝对压强为多少Pa？   答案与评分标准 解： （1）取U形管中处于同一水平面上的B、C、D三点，根据等压点的判定条件可得到PB=PC，PC=PD，于是可得PB=PC=PD （2分） （2）根据静力学基本方程式可得： PD=Pa+RρHgg=Pa+0.25ρHgg=PB （2分） PA=PB+hρH2Og=PD+ hρH2Og = Pa+0.25ρHgg+0.20ρH2Og （2分） 于是A处的绝对压强： PA=101330+0.25×13600×9.81+0.20×1000×9.81 =136646Pa=136.646kPa （2分） （共8分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第1节  页码 上册P9 知识点 一般 分值 4   试题： 在兰州操作的苯乙烯精馏塔塔顶的真空度为8.26×104Pa，问在天津操作时，如果维持相同的绝对压强，真空表的读数应为多少？已知兰州地区的大气压强为8.53×104Pa，天津地区的大气压强为101.33kPa。  答案与评分标准 解： （1）根据兰州地区的条件，先求出操作时塔顶的绝对压强 绝对压强=当地大气压-真空度 =8.53×104-8.26×104=0.27×104Pa （2分） （2）在天津操作时，要维持相同的绝压，则 真空度=当地大气压-绝对压强 =101.33×103-0.27×104=98.63×103Pa （2分） （共4分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第1节  页码 上册P10 知识点 重点 分值 9   试题： 右图所示的开口容器内盛有油和水，油层高度h1=700mm，密度ρ1=800kg/m3，油水交界面至底部测压口中心的距离h2=600mm，密度ρ2=1000kg/m3，图中B与B’、A与A’在同一水平面上。 （1）判断下列两关系是否成立：PA=PA’，PB=PB’，为什么？ （2）求玻璃管内水的高度h。   答案与评分标准 解： （1）PA=PA’可以成立。因A与A’两点在静止的、连通的同一流体内，并且在同一水平面上。（2分） 而PB≠PB’，因B与B’两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通的同一种流体中。（2分） （2）求h。 在测压口处平面找出C与C’两点（见附图），很明显PC=PC’（符合等压点的四个条件）（1分） Pc=Pa+ h1ρ1g+ h2ρ2g （1分） 而PC’= Pa+hρ2g （1分） 因PC=PC’故可得：Pa+ h1ρ1g+ h2ρ2g = Pa+hρ2g 代入已知数据可得： 0.7×800+0.6×1000=1000h h=1.16m （2分） （共9分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第1节  页码 上册P12 知识点 重点 分值 6   试题： 本题附图所示，流动条件下平均密度为1.1kg/m3的某种气体在水平管中流过，1-1’截面处测压口与右臂开口的U管压差计相连，指示液为水，图中，R=0.17m，h=0.3m。求1-1’截面处绝对压强P1（当地大气压Pa为101.33kP）   答案与评分标准 解：取图中等压面A-A’ 则有：PA=PA’ （1分） 而PA=P1+（h+R）ρ气g （1分） PA’=Pa+Rρ水g （1分） 联立两式并整理可得： P1= Pa +R（ρ水-ρ气）g -hρ气g （1分） 因ρ气<<ρ水，故上式可以简化为： P1≈Pa +Rρ水g =101.33×103+0.17×1000×9.81 =102998 Pa（绝对压强） （2分） （共6分）  化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第1节  页码 上册 P10、16 知识点 重点 分值 7  试题： 如附图所示，减压下的水蒸气送入冷凝器1中，与由上方进入的冷水相遇而冷凝，因水处于减压状态，必须靠重力作用才能自动通过气压管3排出。气压管3应插在水封槽4中，在排出冷凝水的同时，又可防止外界空气漏入设备内。已知真空表2上的读数为7.8×104Pa，图中P1为冷凝管内的绝对压强。求：气压管中水上升的高度h 。   答案与评分标准 解： 以水封槽4的水面作参考面。于其上取点2及点2’。点2取在水封槽水面上，点2’取在气压管内与水封槽水面等高处。故P2=P2’ （1分） 而P2=Pa（1分） P2’=P1+ hρ水g（1分） 联立可得： Pa=P1+ hρ水g（1分） 而P1=Pa-7.8×104 （1分）代入后可得： Pa=Pa- 7.8×104+hρ水g =Pa-7.8×104+h×1000×9.81 可求出h=7.8×104/1000/9.81=7.951m（2分） （共7分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章 第1.4节  页码 上册 P18、20、54 知识点 重点 分值 9   试题： 某车间输水管路为φ60×3.5mm的钢管，流速为4m/s，因生产情况有变动，预使流速减至2.5m/s左右，而用水量不变。拟采用两个改进方案：（1）换一根粗管；（2）增加一根管子。求两种方案各应选用管子的型号。  答案与评分标准 解： （1）换一根粗管。体积流量Vs不变，（1分） 体积流量为： （1分） 所换一根粗管的直径m。可选用附录23中（一）无缝热轧钢管，规格为φ76×3.5mm （2分） （2）增加一根管子。 Vs不变，总体积流量为两根管子内体积流量之和，用d增表示所增加管子的内径。（1分）  （2分） 可解出 m。可选用附录23中（一）无缝热轧钢管，规格为φ50×3.5mm。（2分） （共9分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章 第1.2节  页码 上册 P7、17、18 知识点 次重点 分值 6   试题： 温度为27℃的氮气流过内径为150mm的管道，入口处压强为150kPa；出口处压强为120kPa，其流速为20m/s。求质量流速G kg/（m2·s）和入口处流速u入。（氮气在管道内的流动可按等温流动处理）  答案与评分标准 解：由于气体的密度是温度和压强的函数，所以要分别求入口和出口的密度。（1）求质量流速G。 ①入口处N2： ， kg/m3 （2分） ②出口处N2： ， kg/m3 （1分） ③质量流速G。  （2分） （2）求  （1分） （共6分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第2节  页码 上册 P17、24、25 知识点 重点 分值 11   试题： 实验室为了控制流动为定态流动，采用带溢流装置的高位槽。（如本题附图）槽内水经φ89×3.5mm的管子送至密闭设备内。在水平管路上装有压强表，读数为6×104Pa。已知由高位槽至压强表安装的截面间总能量损失105/kg。 每小时需要水2.85×104kg。求高位槽液面至压强表安装处的垂直距离h。   答案与评分标准 解：（1）取高位槽水液面为1-1’截面，压强表安装位置为2-2’截面，以水平管的中心线为基准水平面，如图中所示。（3分） （2）可列出柏努利方程：  （2分） 各量确定如下： z1=h（待求值），z2=0，P1=0（表压），P2＝6×104Pa（表压），u1≈0， u2可求出，we＝0 （2分） （3）求： 取，而 m/s （2分） （4）将以上各值代入柏式，可求出z1： 。可得 （2分） （共11分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章第2节 第2章第1节  页码 上册 P24、25、70 知识点 重点 分值 14   试题： 某车间的输水系统如右图中（1）所示，已知出口处管径为φ44×2mm，图中所示管段部分的压头损失为3.2×u出2/2g，其它尺寸见图。（1）求水的体积流量vh；（2）欲使水的体积流量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？（假设管路总阻力仍不变）已知管出口处及液面上方均为大气压，且假设液面保持恒定。   答案与评分标准 解：（1）求vh ①取高位槽水面为1-1’截面，水管出口为2-2’截面，以地面为基准水平面。（3分） ②在两截面间列1N流体为基准的柏努利方程：  （2分） 各量确定如下： z1=8m，z2=3m，u1≈0，u2可求出（待求量） P1=P2=0（表压），He=0， （2分） ③求u2及vh。将以上各值代入柏式可求出u2（即u出）  可得：u22=23.36， u=4.83m/s （2分）而m3/h （1分） （2）当总阻力不变时，要是水量增加20%，（管径也不变），实际上是增大水的流速，即 u2’=1.2u2=1.2×4.83=5.8m/s。设a-a’截面与1-1’截面的高差为h。［图中（2）所示］在a-a’与2-2’截面间列出柏式：（2分）  代入各值可得：  解出h=2.20m （2分） (共14分)  化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 难 章节 第1章 第1、2节  页码 上册P12、20、24、25 知识点 重点 分值 14  试题： 附图所示，密度与水相同的稀溶液在水平管中作定态流动，管子由φ38×2.5mm逐渐扩至φ54×3.5mm。细管与粗管上各有一测压口与U型管压差计相连，已知两测压口间的能量损失为2J/kg。溶液在细管的流速为2.5m/s，压差计指示液密度为1594kg/m3。求（1）U管两侧的指示液面哪侧较高？（2）压差计读数R。   答案与评分标准 解：（1）要判断U管两侧的指示液面高低，实质上是求（P1－P2）或（P2－P1）值。 （1分） ①取两测压口截面分别为1-1’及2-2’截面，以管中心线为基准水平面，如图中所示。（3分） ②在两截面间列出柏式：  （2分） 各量确定如下： z1=z2=0，we＝0，u1＝2.5m/s，＝2J/kg，u2可求出， ，P1－P2 待求。 （1分） ③求u2，可用连续性方程： m/s （2分） ④将已知量代入柏式，可求出P1－P2。  P1－P2为负值，即P2> P1说明压差计左侧的指示液面高于右侧（如图所示）（2分） （2）求R  （1分），代入已知值可得：  求得，即两侧的指示液面相差63.3mm （2分） （共14分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第一章  页码 上册 知识点 重点 分值 12   试题： 用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部，水面维持恒定，各部分相对位置如图所示。输水管为φ76×3mm钢管，排水管出口与喷头连接处的压强为6.15×104Pa（表压），送水量为34.5m3/h，水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg。水的密度取1000kg/m3。 求：（1）水在管内的流速（2）泵的有效功率（kw）   答案与评分标准 解：（1）求u： m/s（1分） （2）求Ne。 ①取水池液面为1-1’截面，且定为基准水平面，取排水管出口与喷头连接处为2-2’截面，如图所示。（3分）’ ②在两截面间列出柏努利方程：  （2分） 各量确定如下：z1=0，z2=26m，u1≈0，u2=u=2.49m/s，P1表=0，P2表=6.15×104Pa，Σhf1-2=160J/kg （1分） ③将已知量代入柏式，可求出we J/kg（2分） ④求Ne。 kg/s （1分） 而w kw （2分） （共12分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第3节  页码 上册 P35 知识点 次重点 分值 7   试题： 质量浓度为16200kg/h的25%氯化钠（NaCl）水溶液在φ50×3mm的钢管中流过。已知水溶液的密度为1186kg/m3，粘度为2.3×10-3Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速。  答案与评分标准 解： （1）算出Re准数后即可判断流动类型 ①m/s（1分） ② (2分) 流型为滞流 (1分) （2）求 滞流时，Re准数最大值为2000，相应的流速即为 （1分） （1分）代入已知值后 ，解得m/s （1分）（共7分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章 第2、3节  页码 上册P17、35、43、44 知识点 重点 分值 13  试题： 粘度为0.075Pa·s，密度为900kg/m3的某种油品，以36000kg/h的流量在φ114×4.5mm的钢管中作等稳定态流动。求（1）该油品流过15m管长时因摩擦阻力而引起的压强降Pf为多少？（2）若流量加大为原来的3倍，其它条件不变，在求直管阻力hf，并与（1）的结果进行比较。取钢管壁面绝对粗糙度为0.15mm。  答案与评分标准 解：（1）求Pf。必须先求Re，确定流型后才能选用计算公式。 ①求u及Re。 m/s （1分）  属滞流 （2分） ②求，及求。  （1分） J/kg （2分） Pa （1分） （2）题给流量为原来的3倍而其它条件不变，则u=3×1.284=3.852m/s（1分） Re=3×1617.8=4853.4>4000 属湍流 （1分） 应据Re值及ε/d值查莫狄图求λ（上册P44图1-24） 相对粗糙度ε/d=0.15×10-3/0.105=1.43×10-3及Re=4853.4 查出λ=0.0215 （1分）  J/kg （1分） （2）题阻力与（1）的结果比值为： 说明对粘度大的流体，不应选大的流速。（2分） （共13分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章 第2、3节  页码 上册 P20、21、35 知识点 重点 分值 8   试题： 用内径为200mm的管子输送液体，其Re准数为1750，流动类型属滞流。若流体及其流量不变，改用内径为50mm的管子，求：（1）Re （2）判断流动类型。  答案与评分标准 解：求：（1）Re 当液体不变时，ρ、μ也不变；流量不变但内径变化，则此时有：，所以，引起u、Re均发生变化。（2分）若原来的量用下标1，改变内径后的量用下标2  （4分） 所以，Re2=4Re1=4×1750=7000 （1分） （2）7000>4000，流型属湍流。（1分） （8分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章第2、3、4节  页码 上册P17、24、25、50 知识点 重点 分值 13   试题： 用离心泵将贮水池中的水送到高位槽中水池液面与高位槽液面间的垂直距离为35m，定态流动。输水管直径为φ165×4.5mm，管路中直管总长为1300m，所有局部阻力的当量长度为50m。若泵的流量为100m3/h，泵的效率为65%，摩擦系数λ可取为0.02，水的密度取1000kg/m3。求：泵的轴功率N（kw）。   答案与评分标准 解：（1）取水池液面为1-1’截面，且定为基准水平面。取高位槽液面为2-2’截面，如图所示。（3分） （2）在两截面间列出柏努利方程：  （2分） 各量确定：z1=0，z2=35m，u1≈0，u2≈0，P1=P2=0（表压），we待求，必须先求出Σhf1-2及u。 （2分） （3）求u及Σhf1-2  （1分） J/kg （2分） （4）求we、ωs及N。 把各有关量代入柏式可求出we we=z2g+Σhf1-2=35×9.81+182.7=526.05J/kg （1分） ωs=vs·ρ=100/3600×1000=27.78kg/s （1分） kw （1分） （共13分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章第2、3、4节  页码 上册P17、24、25、35、44、49、50 知识点 重点 分值 19   试题： 每小时将2×104kg的某种水溶液用泵从反应器输送到高位槽（见附图）。在操作条件下的水溶液的平均密度为1073kg/m3，粘度为0.63×10-3pa·s。反应器液面上方保持2.67×104pa的真空度，高位槽液面上方为大气压。管道为φ76×4mm的钢管，总长为50m，取管壁绝对粗糙度为0.3mm。管路上装有全开闸阀2个，孔板流量计1个（局部阻力系数为4），标准弯头5个，反应器内液面与管路出口的垂直距离为15m。今在库房里有一台备用的离心泵，其效率为66%，轴功率为3.71kw，试计算该泵的轴功率能否满足要求。   答案与评分标准 解：（1）要验算（核算）泵的轴功率是否能够满足生产要求，应根据输送情况计算出we、N，然后再进行比较。（1分） （2）取反应器液面为1-1’截面，且定为基准水平面，取管路出口内侧截面为2-2’，如图示。（3分） （3）在两截面间列出柏努利方程：  （2分） 各量确定：z1=0，z2=15m，u1≈0，u2≈0，P1表= -2.67×104Pa，P2表=0，ρ=1073kg/m3 （2分） 求u2：m/s （1分） （4）求、 先求  (1分) 求λ：  (1分)  (0.5分) 由教材P44图1-24查出摩擦系数λ=0.03 （1分） 求各管件、阀门的当量长度ΣLe：查教材上册P49图1-27 闸阀（全开）2个： 0.45×=0.9m 标准弯头5个： 2.2×5=11m （1分） 而Σξ=ξ进+ξ孔板=0.5+4=4.5 （0.5分） 所以J/kg (1分) 把各量代入柏式，可求出we  (2分) （5）求N及核算库存的泵轴功率能否满足要求 ，故库存的泵轴功率能满足要求。 （2分） （共19分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 难 章节 第1章第2、3、4节  页码 上册P24、25、35、44、50、52、53 知识点 次重点 分值 17   试题： 某工厂从水塔引水至车间，管路为φ114×4mm的钢管，管路中直管总长度为25m。水塔内液面维持恒定，并高于排水管口12m，水塔液面及管子出口均通大气，试求水温为20℃时管路的输水量为多少m3/h？20℃时水的密度为998kg/m3，粘度为1.005×10-3Pa·s，关闭绝对粗糙度ε为0.1mm。   答案与评分标准 解：（1）取水塔液面为1-1’截面，排水管出口内侧为2-2’ 截面，以水管出口中心线所在平面为基准水平面，如图所示。（3分） （2）在两截面间列出柏努利方程： （2分） 各量确定：z1=12m，z2=0，u1≈0，u2=u，we=0，P1=P2 =0（表压），ρ=998kg/m3，Σhf1-2待求，代入柏式可得：（2分） （3）及 即  可得：  (A)式 (3分) （4）试差法 ①在上述（A）式中，有两个未知数（u和λ），一般可用试差法求u。先设一个λ值（按一般规律），代入（A）式中，算出u值，再求出Re值，从λ-Re关系曲线可查出λ值，若查出的λ值与所设的λ值相接近，则假设的λ值可用。否则应重设一个λ值，重复上述计算。 ②管内流体湍流时，内λ值一般在0.02~0.03（输送液体时）。先设λ=0.02，代入式（A）中，得： (2分) 求 (1分) 而 (1分) 查教材上册P44图1-24得λ=0.0207，与假设值相接近，也可不在重算。（1分）（若要进行第二次试算，可再重设λ=0.0207，代入（A）式中，算出u=2.79m/s，算出Re=2.93×105，查图1-24可得λ=0.0206，与假设λ值很接近） （5）可按u=2.79m/s来计算输水量vh  若按u=2.83m/s来计算vh  （2分） （共17分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第1章第2、3、4节  页码 上册 P24、25、35、42、50 知识点 次重点 分值 14   试题： 将密度为850kg/m3的油品，从贮槽A放至B槽，两槽液面均与大气相通。两槽间联接管长为1000m（包括直管长度和所有局部阻力的当量长度），管子直径为0.20m，两贮槽液面位差为6m，油的粘度为0.1Pa·s。求此管路系统的输油量为多少m3/h？假设为定态流动，流程见附图。   答案与评分标准 解：（1）取A槽液面为1-1’截面，B槽液面为2-2’ 截面，且定为基准水平面，如图示。（3分） （2）在两截面间列出柏努利方程： （2分） 各量确定：z1=6m，z2=0，u1≈0，u2≈0， P1=P2 =0（表压），we=0，ρ=998kg/m3，L+ΣLe=100m，d=0.20，ρ=850kg/m3 上式可见化为： ①式 （3分） （3）以上①式中有两个未知数，无法直接求解。考虑油品的粘度很大，在管内流速必然很小，流型很可能是滞流。先设油品为滞流，而后验算。 （2分） 所以有： ②式 （1分） 将②式代入①式中，可得：  解得： （1分） 上述计算有效。 （5）求vh：可按u=0.625m/s来计算vh。  （1分） （共14分）  化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第2节  页码 上册 P17、24、25 知识点 重点 分值 12   试题： 某车间丙烯精馏塔的回流系统如附图所示，塔内操作压强为1304kPa（表压），丙烯贮槽内液面上方的压强为2011kPa（表压），塔内丙烯出口管距贮槽的高度差为30m，管内径为145mm，送液量为40t/h。丙烯的密度为600kg/m3，设管路全部能量损失为150J/kg。问：将丙烯从贮槽送到塔内是否需要用泵？计算后简要说明。   答案与评分标准 解：（1）将丙烯从贮槽送到塔内是否用泵，必须用柏努利方程式求出we值后才能判断。（1分） （2）取贮槽液面为1-1’截面，且定为基准水平面，取塔内丙烯出口管的管口为2-2’ 截面，如图示。（3分） （3）在两截面间列出柏努利方程：  (2分) 各量确定：z1=0，z2=30m，u1≈0，u2可求出， P1=2011kPa，ρ=600kg/m3，P2 =1304kPa，=150kJ/kg。 （1分） （4）求u2及we。  (1分)  (2分) （5）说明：we的涵义是外加功，计算结果we为负值，说明系统不需要用泵，而依靠贮槽与塔两个设备的压强差即可满足输送丙烯的要求。 （2分） （共12分）  化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 易 章节 第1章 第1、2节  页码 上册 P7、17 知识点 一般 分值 6   试题： 列管换热器的管束由12根φ25×2.5mm的钢管所组成。空气以9m/s的速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃，操作压强为295kPa。 求：（1）空气的质量流量ωs；（2）操作条件下空气的体积流量vs；（3）标准状况下空气的体积流量v0..s。已查出在标准状况下空气的密度ρ0为1.293kg/m3。  答案与评分标准 解：（1）求空气的ωs。 ①求操作条件下空气的密度ρ；已知t=50℃，P=295kPa，  (2分) ② (2分) （2）操作条件下空气的流量vs。  (1分) （3）标准状况下空气的流量v0..s。  (1分) （共6分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 （1）（2）中 （3）较难 章节 第1章 第1节  页码 上册P10 知识点 重点 分值 13   试题： 右附图所示的侧压分别与三个设备A、B、C相连通。连通管下部是泵，上部都是水，三个设备内液面在同一水平面上。 问：（1）在同一水平面上的1、2、3三处压强是否相同，为什么？ （2）在同一水平面上的4、5、6三处压强是否相等，为什么？ （3）若h1=100mm，h2=200mm，且知设备A直接通大气（大气压强Pa为101.33KPa），求B、C两设备内水面上方的压强，以表压或真空度来表示。   答案与评分标准 解： （1）1、2、3三处压强不等，因为它们虽是静止，且在同一水平面上，但这三处都不是连通着的同一种流体。（2分） （2）4、5、6三处压强相等，因为这三处是静止的，连通着的同一种流体，并在同一水平面上。（2分） （3）求PB及Pc 求PB。据静力学基本方程式有：已知PA=Pa=101.33KPa， P4=PA+（h2+h3）ρH2Og （A） （1分） P5=PB+（h1+h3）ρH2Og +（h2-h1）ρHgg （B） （1分） P6=Pc+h3ρH2O +h2ρHgg（C）（1分） 因P4=P5，联立（A）、（B）两式可得： PA-PB=（h2-h1）ρHgg-（h2-h1）ρH2Og=（h2-h1）（ρHg-ρH2O）g=（0.2-0.1）（13600-1000）×9.81=12361 Pa （2分） PB=101330-12361=88969 Pa，即PB=12361Pa（真空度）（1分） ②求PC，联立（A）、（C）两式得：因P4=P6。 PA-PC=h2（ρHg-ρH2O）g=0.2×（13600-1000）×9.81=24721 Pa（1.5分） PC=101330-24721=76609 Pa（绝压），即PC =24721 Pa（真空度）（1分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 （1）（3）（4）中 （2）较难 章节 第1章 第2、3节  页码 上册 P17、18、24、35、42 知识点 重点 分值 15   试题： 由甲处油库至乙处炼油厂铺设输送管路。原油的密度为850 m3/h，粘度为150×10-3Pa?S。由于两处地势不同，致使液面位差为200m，但气温、气压相近。已知管路总长为100km，管壁的粗糙度为0.3mm。求：若靠位差以240 m3/h的流量将原油输送到厂，求所需管子的规格。  答案与评分标准 解：（1）①在油库原油贮槽液面1—1’及炼油厂原油贮槽液面2—2’间列柏努利方程，并以2—2’截面为基准面。（3分）可得：  (2分) ②已知：p1=p2=0(表压),u1= u2≈0, z2=0,We=0, z1=200 m，柏式可简化为： (1.5分) （2）求 ①由于管路很长，又是输送液体，故可忽略局部阻力，即。（1分） ②由于原油粘度大，流动常属滞流。可先假设为滞流流动，可据泊稷叶方程求出直管摩擦阻力hf，然后再校验Re。则有：  其中 （1分） 其中 (1分) 以上各量代入可得：  (2分) （3）求d及选管子规格 ①将Σhf1-2代入简化的柏式得：，解出 (1分) ②从教材上册附录二十三P296查出可选用Φ426×9mm热轧普通无缝钢管，其内径为0.408m。（1分） （4）校验Re。为滞流，原假设正确 （1.5分） （共15分）   化工原理习题集卡片 题型 计算 难度 中 章节 第1章 第2、3节  页码 上册 17、P19、24、47、50 知识点 重点 分值 11   试题： 敞口容器的侧壁装有内径为25mm的短管用以排水。水以4.5m3/h的流量连续加入容器内，以维持定态流动。设水流进侧壁短管的局部阻力系数 ζc=0.5，流出的局部阻力系数=1。(右下图) 求：若要使水流为定态过程，计算容器中水位高度（提示：当水流进容器的流量≥水从容器流出的流量时，则达到液面恒定，即为定态过程）。   答案与评分标准 解：（1）①在容器的恒定液面1—1’及侧壁短管出口外侧2—2’截面间列柏努利方程，以短管中心线为基准面。（3分）可得：  （2分） ②已知：p1=0(表压), p2=0(表压),u1≈0,We=0,z2=0,u2=0（短管出口外侧） 柏式可简化为： （1.5分） （2）求。因放水管很短，可以忽略直管阻力，即：  (1.5分) （3）据提示知：当水流进容器的流量4.5m3/h≥水从容器中流出的流量时，容器的液面可达恒定。 相应的流速（1分） （4）由简化的柏努利方程式得： 得：z1=0.497m (2分) （共11分） 注：要使容器的液面达到恒定，实际上容器中水位高度应比0.497m还要高一些。