【正文】 第0章 緒論1） 廣義地說，凡工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是_______________，這類生產(chǎn)便歸屬化工生產(chǎn)范疇。（答：改變物質(zhì)組成）2）為了便于管理及技術(shù)交流，很多行業(yè)從化工中劃分出去，但它們?nèi)詫佟盎ご蠹易濉敝械囊粏T。這些行業(yè)有_______________等。（答：石油化工，塑料工業(yè)，制藥工業(yè)，硅酸鹽工業(yè)……）3）生產(chǎn)工藝學(xué)是___________________。（答：研究某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的學(xué)科）4） 化學(xué)工程是_____________________。（答：研究化工生產(chǎn)中共性問題的學(xué)科）5）化工生產(chǎn)中雖然化學(xué)反應(yīng)是核心，但前、后對物料的處理大都為物理加工過程。這些對物料的物理加工過程稱為___________。（答：單元操作）6） 介紹主要單元操作的原理、方法及設(shè)備的課程叫_______________。（答：化工原理）7） 物理量=_______________________（答：數(shù)，單位）8） 基本單位：長度_______ ,質(zhì)量_______ ,時間_______ 。（答：m，kg，s）9） 導(dǎo)出單位：力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,壓強_______ （答：N, J, W, Pa）10) 有的單位前面有“字首” ，這些字首的意思是：k_______ ,c_______ ,m_______ ,μ_______。（答：103,102,103,106）11）查得30℃水的粘度μ105 /Pa,表明μ= ______。（答：）12）量綱是_____________。如長度單位有 m，cm，mm，km 等，其量綱為________ 。（答：普遍化單位，L）13）物料衡算是對__________、__________而言的。[答：一定的時間間隔，一定的空間范圍（控制體）]14）總的物料衡算式為__________________ 。（答：∑Mi－∑Mo= Ma ，各種M的單位均為質(zhì)量單位，如kg）15）若無化學(xué)反應(yīng)，對任一組分j，物料衡算式為_____________。（答：∑Mi，j∑Mo，j= Ma，j）16）若進、出控制體的物料均為連續(xù)流股，各流股的質(zhì)量流量均恒定，∑Mi=∑Mo,控制體內(nèi)任一位置物料的所有參量—如溫度、壓強、組成、流速等都不隨時間而改變，則該控制體處于___________過程。（答：定態(tài)或稱定常態(tài)或穩(wěn)定態(tài)）17）流體粘度的單位換算關(guān)系是：cP（厘泊）=S， cP=_______ PaS , PaS = ________cP 。（答：103，）【分析】= （）= = (1cP/ )=式中（(1cP/ )稱為“轉(zhuǎn)換因子”，用于物理量的單位轉(zhuǎn)換。18）任一物理方程式中各物理量必然單位__________。以離心泵的揚程、流量關(guān)系為例，若He= (單位He— m ，V m3/h),則式中36的單位是_________ , 。（答：和諧，m，m/(m3/h2)）19）某管路特性方程為He’=+105V2(式中He’—m ，V—m3/s)當(dāng)以V’[m3/h] 替代V，則該公式改為_______________。（答：He’=+(V’)2 ）[分析] 因為1[m3/h]=（1/3600）[m3/h]，所以He’=+105[V’（1/3600）]2=+(V’)220）圓球固體顆粒在流體中作自由重力沉降，在stokes區(qū)的沉降速度計算式為ut=g dp2（ρsρ）/(18μ)。式中 ut—沉降速度，m/s,g—重力加速度，g=,dp—顆粒直徑，m ；ρs—顆粒密度，㎏/m3；μ—流體粘度，PaS。當(dāng)以ut’[cm/s],μ’[cP]分別替代ut與μ，則該公式為_____________。[答：ut’=105 g dp2（ρsρ）/(18μ’) ]分析：ut=100ut’ ，cm/s], μ=1000μ’，所以： ut’=105 g dp2（ρsρ）/(18μ’)第一章 流體流動1） 溫度升高，液體粘度______________ ，氣體粘度______________。（答：下降，增大）2） 流體的粘度可通過流體粘性定律τ=μ(dv/dy)=μ(ΔV/Δy)[N/m2](y的取向：令dv/dy為正）求得。試分析下列情況的τ值。圖中A為薄平板或圓筒面的面積（m2)。 （答：F/A, , G/(πDH)） 3） 理想流體是________________的流體。（答：μ=0，∑hf=0，△V=0）4） ，其密度為_____________kg/m3。（答：1029）5） 1atm=____ Pa=_______mmHg=_______mH2O1at=_______ kgf/cm2=_______Pa=________mmHg=________mmH2O（答：105，760，1，104，10）6) 外界大氣壓是753mmHg（絕壓）104Pa，其絕壓為____Pa,表壓為___________Pa 。（答：104，104）7） （絕壓），℃的N2(分子量M=)的密度為______ kg/m3（答：）【分析】根據(jù)題給的條件可按理想氣體計算密度。ρ=pM/(RT),R=8314J/(),不要用T=273+t。 8) 水面壓強p0=1atm，水深64m處的壓強p=______Pa (p0,p皆為絕壓) （答：105）9）如右圖，U形壓差計讀數(shù)R=______m ,ρHg=103kg/m3, 不計兩液面大氣壓P的差異。（答：）10）修正壓強pm= _______。在重力場中靜止的恒密度流體，只要流體是連通的，則處處流體的pm= ______ 。（答：p＋ρgh，常數(shù)）11）流體在圓管內(nèi)流動，通常講的“管流”指的是_______。（答：流體充滿管內(nèi)且流動）【分析】如無說明，流體在管內(nèi)的流動皆為管流。12）Φ57，管內(nèi)充滿流動的水，則水的流動截面積A=________m2（答：103）【分析】Φ57，表示鋼管外直徑為57mm，其內(nèi)徑為50mm。13）ρ=940 kg/m3的液體，）題的管內(nèi)，其平均流速u=____m/s,質(zhì)量流速G=________(kg/sm) （答：，1146）14) 水在Φ603mm鋼管內(nèi)流過，流量V=103m3/h，水的粘度μ=,則Re=_______ ，流型為_________ 。（答：104，湍流）【分析】Re=duρ/μ,當(dāng)流體流過管內(nèi)，Re=4Vρ/(πdμ)。前者出現(xiàn)u，后者出現(xiàn)V，此題用后者算比較好。15）圓直管內(nèi)流體層流的點流速分布側(cè)型為_______ ,令管子內(nèi)半徑為R,軸心線處點流速為νmax，則任一點與軸心線距離為r處的點流速ν=________ 。且平均流速u=_______νmax。（答：拋物線，νmax [1(r/R)2],1/2）16）流體在圓、直管內(nèi)湍流的點流速分布規(guī)律ν=νmax (____)n,常見的n值為______ 。（答：1r/R,1/7）17）均勻流遇到與其流線平行的靜止固體壁面時，與壁面接觸的流層質(zhì)點被固體吸著而流速降為零，流體與壁面間沒有摩擦發(fā)生，這叫_______現(xiàn)象。由于流體有粘性，受壁面影響而流速降為零的流體層逐漸增厚。若均勻流流速為u0，則，ν u0的減速部分稱為________。（答：無滑動，邊界層）18)湍流邊界層緊鄰壁面處存在著_________ 。（答：層流內(nèi)層）19）均勻流體流入圓管內(nèi)，隨著流進圓管內(nèi)距離的增加，邊界層不斷增大的管段稱為________ ,在邊界層厚度達到管內(nèi)半徑以后的管段稱為_______ ,管流的Re及流速側(cè)型都是指______而言的。（答：進口段，穩(wěn)定段，穩(wěn)定段）20）u2/2 表示每_______流體具有的機械能，u2/（2g）表示每_______流體具有的機械能。21）流體從1截面流至2截面的過程中，由于流體有_______ ,導(dǎo)致部分流體機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，每kg流體由此損耗的機械能以________表示。（答：kg，N）22）某液體，ρ=880 kg/m3，μ=24 cP，在Φ573mm圓直管內(nèi)流過，流速u=,則流過20m管子的阻力為_______J/kg。（答：）【分析】Re=duρ/μ=880/(240)=1500,層流?！苃f=32μul/(ρd2)=322420/(880)= J/kg23）流體在一圓直管內(nèi)流動，Re=700，若流量加倍，對同一管段來說，阻力消耗的功率為原來的______倍。（答：4）【分析】原來是層流，流量加倍后，Re=1400，仍屬層流。層流：N=∑hf.(Vρ)[w],所以N’/N=(∑hf’/∑hf)(V’/V)=(u’/u)2=22=424）量綱分析法是一種指導(dǎo)_______的方法。其依據(jù)是任一物理方程必然量綱________。通過量綱分析，可把______間一般不定函數(shù)式轉(zhuǎn)變成特征數(shù)間一般不定函數(shù)式。根據(jù)∏定理，“特征數(shù)”數(shù)=“物理量”數(shù)－“_______”數(shù)。（答：實驗，和諧，物理量，基本量綱）25）量綱分析法的好處是：①減少_______，大大減輕實驗工作量。②在滿足流體各物性值均為恒值的條件下，通過實驗得到的特征數(shù)間的定量關(guān)系式可推廣應(yīng)用于其它工質(zhì)及其它__________的不同尺寸的設(shè)備。（答：變量，幾何相似）26）雷諾數(shù)表示________力與________力之比。（答：慣性，粘性）27）由量綱分析法指導(dǎo)實驗得到的公式是一種_________公式。（答：半理論半經(jīng)驗）28）工業(yè)上常用的粗糙管有______，_______ ,_______等。（答：水煤氣管，無縫鋼管，鑄鐵管）29）工業(yè)上常用的光滑管有______，_______ ,_______等。（答：玻璃管，塑料管，黃銅管）30）計算直管沿程阻力的范寧公式為________。（答：∑hf=λ(l/d)u2/2 J/kg）31）在湍流區(qū)（包括過渡流區(qū)），當(dāng)ε/d一定，隨Re增大，λ值先______，然后達到常數(shù)。λ=常數(shù)的區(qū)域稱為________區(qū)。（答：下降，阻力平方或高度湍流）32）在高度湍流區(qū)摩擦系數(shù)λ取決于________ ,與_________無關(guān)。若流體在某粗糙管內(nèi)高度湍流，當(dāng)流量加倍，對同一直管段來說，阻力將增至原來的________倍。（答：ε/d，Re，4）33）在湍流區(qū)（包括過渡流區(qū)），當(dāng)Re一定，隨著ε/d減小，λ值________。ε/d的極限為光滑管。光滑管，當(dāng)Re=3000，λ=________，此公式稱為________公式。（答：減少，布拉修斯）34）流體流過________，________，________等的阻力稱為局部阻力。局部阻力總伴隨著________現(xiàn)象。計算局部阻力的公式有兩種，即hf =________u2 /2 J/kg 及hf =λ（_____）u2 /2 J/kg。（答：彎頭，三通，閥門，邊界層分離，ζ，le/d）35）通過管道，將地面管內(nèi)的水輸?shù)匠谒嫔戏?。已知出水口距地面?0m，管長及局部阻力當(dāng)量管長 l+∑le 為40m，管內(nèi)徑38mm，摩擦系數(shù)λ= =_______at。（答：） 【分析】p1/1000=(20)+(40/) ()2/2 所以，p1=105 Pa(表壓)= at（表壓）36）水由A水庫通過長管道流入B水庫，如下圖所示管內(nèi)徑為d1 ，輸入量為V1 ?，F(xiàn)欲加大流量，要求V2= ，設(shè)管長不變，布拉修斯公式可用，局部阻力不計，采用增大管內(nèi)徑方法解決，則 d2/d1 =________。（答：） 【分析】EＡ－ＥＢ＝∑hf　（Ｅ通常表示每千克流體的總機械能。）因前后情況EＡ和ＥＢ都沒有改變，故∑hf，１＝∑hf，２，∑hf＝８λｌV２／（π２ｄ５）＝８／｛［４Vρ／πｄμ］０．２５π２ｄ５｝∝（／ｄ４．７５）／ｄ１４．７５＝／ｄ２４．７５所以d2/d1=（V2/V1）()=37） 如下圖所示，水由AA截面經(jīng)向上傾斜異徑管流至BB截面。A、B截面處均流線平行，由A、B截面到U形管的連接管內(nèi)及U形壓差計內(nèi)指示液上方均為與管內(nèi)相同的水。已知R=68mm，則 pm,A －pm,B =_______Pa。（答：103）【分析】在重力場中流體恒密度條件下，靜止流體的Pm為恒值，由此可導(dǎo)出下式：pm,A －pm,B = pm,3 －pm,4= p3 －p4 =（ρHgρ）gR=（）103=103Pa 38）承37題，若流量不變把管子水平放置，則會發(fā)生如下變化：( pm,A －pm,B )_______ 讀R_______ ,(pApB)________ 。（答：不變，不變，減?。痉治觥扛鶕?jù)，與管子傾斜角度無關(guān)，所以 （）不變，亦即R不變。=當(dāng)管子由傾斜向上改為水平，減小，（）減小。39)三根內(nèi)徑相同的直管，管內(nèi)水流量相同，兩側(cè)壓點的距離相同，但管子安裝方向不同，一根水平，一根傾斜向上，一根傾斜向下，如下圖所示，則 R1 ，R2， R3 的關(guān)系是________ ,△p△p△p3 的關(guān)系是_________ 。（答：,）【分析】，40）某套管，外管內(nèi)直徑為d2，內(nèi)管外直徑為d1，此套管的當(dāng)量直徑de=________。（答： d2－d1）41）有時把流體流過一段管路的阻力改用摩擦壓降形式表示，二者關(guān)系是________。（答：）42）水以流速從圓直等徑管內(nèi)流過，摩擦系數(shù)=，則緊鄰管壁處流體剪應(yīng)力= ______N/m2，在r/R=（R為管半徑）處的剪應(yīng)力=________ N/m2。（答：，）【分析】參看右圖，沿管軸線向作1長管段的力的衡算：其中，=，可整理得 因此，無論層流或湍流的管流，剪應(yīng)力τ均與該流層距軸心線的距離r成正比，故43）如右圖所示。當(dāng)水流向為 A B，U形壓差計讀數(shù)為R1。當(dāng)流向為B A，讀數(shù)為R2。兩者流量相同，均不計A