化工原理思考题答案.pdf

第一章流体流动与输送机械
1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同

答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向

与法向速度梯度成正比。

2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素

答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的

运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关

3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？

答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均

相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？

答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，

2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流

5、雷诺数的物理意义是什么？

答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态

6、层流与湍流的本质区别是什么？

答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动

7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？

答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少

倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？

答：层流时∝，流量增大一倍能量损失是原来的倍，完全湍流时∝2，流量增大
Wfu2Wfu
一倍能量损失是原来的4倍。

9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？

完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？

答：

ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同，试比较

一下各量大小

11、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用

转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？

答：孔板前后压力差Δ，流量越大，压差越大，转子流量计属于截面式流量计，恒
p=p1-p2
压差，压差不变。

12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念

答：气缚：离心泵启动前未充液，泵壳内存有空气，由于空气密度远小于液体的密度，产生

离心力很小，因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，此时启动离心

泵也不能输送液体。

气蚀：贮槽液面一定，离心泵安装位置离液面越高，贮槽液面与泵入口处的压差越大，当安

装高度达到一定值时，泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压，液体在该处形成气

泡，进入叶轮真空高压区后气泡破裂，形成局部真空，周围液体以高速涌向气泡中心产生压

力极大的冲击。运转一定时间后，叶轮表面出现斑痕及裂缝，使叶轮损伤。

扬程：单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量

升扬高度：指离心泵将流体从低位送至高位时两液面的高度差。

工作点：管路特性曲线与泵特性曲线的交点

设计点：离心泵在一定转速下的最高效率点

13、离心泵调节流量有哪些方法？各种方法的实质及优缺点是什么？

答:1.改变管路特性曲线，最简单的方法是在离心泵压出管线上安装调节阀，通过出口阀门调

节流量，实质是改变工作点。优点：操作简便、灵活，流量可连续变化，应用较广。缺点:

当阀门关小时，不仅增加了管路的阻力，使增大的压头用于消耗阀门的附加阻力上，且使泵

在低效率下工作，经济上不合理。

2.改变泵特性曲线，通常通过改变泵的转速来实现流量调节，实质是改变工作点。优点：不

额外增加阻力且在一定范围内可保证泵在高效率下工作，能量利用率高，经济性好。缺点：

需配备可调速的原动机或增加调速器，通常在调节幅度大、时间又长的季节性调节中使用。

14、比较正位移泵与离心泵在开车步骤、流量调节方法及泵的特性等方面的差异
泵型开车步骤流量调节泵特性

1、旁路调节，通过改变旁路阀的开度
泵的特性曲线为Q为
正位移泵启动前不需灌泵调节流量2、改变活塞冲程或往复次
常数的一条直线
数调节流量

1.改变管路特性曲线，通过出口阀门
H-Q、N-Q、η-Q三条
离心泵启动前需灌泵调节流量2.改变泵特性曲线改变泵的
特性曲线
转速来实现流量调节

15、离心通风机的特性参数有哪些？若输送空气的温度增加，其性能如何变化

答：a、流量b、风压c、轴功率与效率。空气温度增加，流体密度减小，风压减小；流量、

轴功率效率均与风机相关，风机型号不变，参数不变。

第三章传热

1、简述热传导、对流传热，辐射传热的基本原理

答：热传导：热传导起因于物体内部分子、原子和电子的微观运动的一种传热方式。温度不

同时，这些微观粒子热