项目一-流体输送-任务二-流体的物理性质-（练习）《化工单元操作》（化工版第三版）同步精品课堂

《化工单元操作》（化工版第三版） 项目一：流体输送 任务二：流体的物理性质 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A.质量 B.粘度 C.位能 D.动能 2. 流体是由无数分子集团所组成的（ ）。 A.空白 B.连续 C.辐射 D.漂流 3. 一般而言，气体是（ ）的流体。 A.可移动 B.可压缩 C.可流动 D.可测量 4. 在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 A.绝对压强 B.表压强 C.静压强 D.真空度 5. 以绝对零压作起点计算的压强，称为（ ）。 A.绝对压强 B.表压强 C.静压强 D.真空度 6. 当被测流体的（ ）不小于外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。 A.真空度 B.表压强 C.相对压强 D.绝对压强 7. 单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（ ）。 A.流速 B.流线 C.流量 D.流函数 8. 柏努利方程式中的\(gz\)项表示单位质量流体所具备的（ ）。 A.位能 B.动能 C.静压能 D.有效功 9.流体在管内流动时，若流动类型为层流，则其雷诺数 （ ）。 A. Re＜2000 B. Re＞4000 C. 2000＜Re＜4000 D.1000＜Re＜3000 10. 转子流量计的设计原理是依据（ ）。 A.流动时在转子的上、下端产生了压强差 B.流体静力学原理 C.质量守恒定律 D.能量守恒定律 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.流体输送按输送流体的性质可分为 和 。 2.液柱压力计量是基于 原理的测压装置。 3.流体体积流量用 来计算；质量流量用 来计算；而流体流速用 来计算。 4.柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时液位高度 。 5.实际流体是指 。 6.在静止流体内，同一水平面上各点的静压强 。 7.流体在水平管内作稳定连续流动时，当流经直径小处，流速会 。 8.层流内层影响传热、传质，其厚度越大，传热、传质的阻力 。 9.流体的雷诺数计算公式为Re = 。 10.流体阻力可分为 和 。 三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） 1.简述伯努利方程及其应用。 2.试分析影响流体流动阻力的因素有哪些？ 3.列举常用流量计的类型和工作原理。 4.比较孔板流量计和转子流量计的工作原理和特点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《化工单元操作》（化工版第三版） 项目一：流体输送 任务二：流体的物理性质 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A.质量 B.粘度 C.位能 D.动能 【答案】A 【解析】密度的定义为单位体积流体所包含的质量，公式为 ρ=m/V。粘度是衡量流体粘性大小的物理量，位能和动能属于流体的能量形式，均与密度定义无关，因此答案选 A。 2. 流体是由无数分子集团所组成的（ ）。 A.空白 B.连续 C.辐射 D.漂流 【答案】B 【解析】在流体力学研究中，通常将流体视为由无数分子集团组成的连续介质，这一假设称为 “连续介质模型”，便于用连续函数描述流体的运动规律。其他选项 “空白”“辐射”“漂流” 均不符合流体的基本特性描述，故答案选 B。 3. 一般而言，气体是（ ）的流体。 A.可移动 B.可压缩 C.可流动 D.可测量 【答案】B 【解析】气体的体积会随压强和温度的变化而显著变化，具有较强的可压缩性；而液体的可压缩性很小，通常可视为不可压缩流体。“可移动”“可流动” 是所有流体的共性，“可测量” 并非气体的特有属性，因此答案选 B。 4. 在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 A.绝对压强 B.表压强 C.静压强 D.真空度 【答案】C 【解析】静压强指静止流体内单位面积所受的压力，是流体静止时压强的统称。绝对压强是以绝对零压为基准的压强，表压强是绝对压强与大气压的差值，真空度是大气压与绝对压强的差值。因此，本题描述的是静压强，答案选 C 5. 以绝对零压作起点计算的压强，称为（ ）。 A.绝对压强 B.表压强 C.静压强 D.真空度 【答案】A 【解析】绝对压强的定义明确是以绝对零压为起点计算的压强。表压强以大气压为起点，真空度是绝对压强低于大气压时的差值，静压强是静止流体中压强的统称。故答案选 A。 6. 当被测流体的（ ）不小于外界大气压强时，所用的测压仪表称为压强表。 A.真空度 B.表压强 C.相对压强 D.绝对压强 【答案】D 【解析】压强表的测量原理是显示被测流体绝对压强与外界大气压的差值，其前提是被测流体的绝对压强大于或等于外界大气压。若绝对压强小于大气压，则需用真空表测量。真空度、表压强、相对压强均为基于大气压的派生压强，因此答案选 D。 7. 单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（ ）。 A.流速 B.流线 C.流量 D.流函数 【答案】C 【解析】流量的定义是单位时间内通过管道某一截面的流体量，可分为体积流量和质量流量。流速是单位时间内流体流过的距离，流线是描述流体运动方向的曲线，流函数是流体力学中用于描述流动的数学函数。因此答案选 C。 8. 柏努利方程式中的(gz)项表示单位质量流体所具备的（ ）。 A.位能 B.动能 C.静压能 D.有效功 【答案】A 【解析】柏努利方程中，gz 项的物理意义是单位质量流体因所处位置高度而具有的位能，其中 g 为重力加速度，z 为高度。动能对应项为 u²/2，静压能对应项为 p/ρ，有效功对应项为 We。故答案选 A。 9.流体在管内流动时，若流动类型为层流，则其雷诺数 （ ）。 A. Re＜2000 B. Re＞4000 C. 2000＜Re＜4000 D.1000＜Re＜3000 【答案】A 【解析】雷诺数（Re）是判断流体流动类型的重要参数。当 Re＜2000 时，流动类型为层流；当 Re＞4000 时，为湍流；2000＜Re＜4000 时，为过渡流。因此答案选 A。 10. 转子流量计的设计原理是依据（ ）。 A.流动时在转子的上、下端产生了压强差 B.流体静力学原理 C.质量守恒定律 D.能量守恒定律 【答案】A 【解析】转子流量计的工作原理是：流体流过转子与锥形管之间的环形间隙时，因流速变化在转子上下端产生压强差，该压强差对转子产生向上的推力，与转子重力平衡时，转子处于某一位置，通过位置高度反映流量大小。其核心是利用流体流动产生的压强差，故答案选 A。 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.流体输送按输送流体的性质可分为 和 。 【答案】液体输送；气体输送 2.液柱压力计量是基于 原理的测压装置。 【答案】流体静力学 3.流体体积流量用 来计算；质量流量用 来计算；而流体流速用 来计算。 【答案】qv=uA；qm=ρuA；u=qv/A 4.柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时液位高度 。 【答案】降低 5.实际流体是指 。 【答案】具有粘性的流体 6.在静止流体内，同一水平面上各点的静压强 。 【答案】相等 7.流体在水平管内作稳定连续流动时，当流经直径小处，流速会 。 【答案】增大 8.层流内层影响传热、传质，其厚度越大，传热、传质的阻力 。 【答案】越大 9.流体的雷诺数计算公式为Re = 。 【答案】ρud/μ 10.流体阻力可分为 和 。 【答案】直管阻力；局部阻力 三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） 1.简述伯努利方程及其应用。 【答案】 伯努利方程是描述理想流体在重力场中作稳定流动时，流体的位能、动能、静压能以及外加能量之间相互转换关系的方程，其表达式为： gz₁ + u₁²/2 + p₁/ρ + Wₑ = gz₂ + u₂²/2 + p₂/ρ + Σhf 其中，gz 为位能，u²/2 为动能，p/ρ 为静压能，Wₑ为单位质量流体获得的外加功，Σh_f 为单位质量流体的能量损失。 应用主要包括： 计算流体在管道中的流速、压强或高度等参数； 分析流体输送设备的能量消耗与选型； 解释流体流动现象； 设计和计算流体输送系统的管路布置等 2.试分析影响流体流动阻力的因素有哪些？ 【答案】 影响流体流动阻力的因素主要包括： 流体性质：粘度（μ）越大，内摩擦力越大，阻力越大；密度（ρ）对阻力有间接影响（如雷诺数计算）。 流动状况：湍流时的阻力大于层流，因湍流中流体质点运动更紊乱，碰撞和摩擦更剧烈。 管路特性： 管道长度（l）：长度越长，沿程阻力越大； 管道直径（d）：直径越小，流速越高，阻力越大； 管壁粗糙度（ε）：粗糙度越大，湍流时的阻力越大（对层流影响较小）； 局部管件（如弯头、阀门、三通等）：会导致流体流动方向或截面突变，产生局部阻力，管件类型和数量影响局部阻力大小。 3.列举常用流量计的类型和工作原理。 【答案】 常用流量计类型及工作原理如下： 孔板流量计：在管道内安装孔板，流体流经孔板时流速增大、压强降低，通过测量孔板前后的压强差，结合伯努利方程计算流量。 转子流量计：由锥形管和转子组成，流体流过转子与锥形管的环形间隙时，产生向上的推力，转子平衡时的位置高度与流量成对应关系。 涡轮流量计：流体推动涡轮旋转，转速与流量成正比，通过测量转速获得流量。 电磁流量计：利用电磁感应定律，导电流体在磁场中流动时产生感应电动势，电动势大小与流速成正比。 文丘里流量计：由收缩段、喉管和扩大段组成，流体在喉管处流速最大、压强最低，通过测量喉管与入口的压强差计算流量。 4.比较孔板流量计和转子流量计的工作原理和特点。 【答案】 特点 孔板流量计 转子流量计 工作原理 在管道中设置固定孔径的孔板，流体流经孔板时流速骤增、静压骤降，通过测量孔板前后的压强差，根据伯努利方程计算流量（节流面积固定，压强差随流量变化） 由垂直锥形管（上粗下细）和转子组成，流体从下至上流过时，推动转子上升，环形流通面积随转子高度增大，直至推力与转子重力平衡，流量与转子高度对应（压强差基本固定，节流面积随流量变化）。 安装方式 水平安装，上下游需直管段 垂直安装（流体自下而上） 量程范围 量程比小（通常 1:3~1:4） 量程比大（通常 1:10） 能量损失 较大 较小 读数方式 需结合压强差仪表（如 U 型管） 直接读取转子位置对应的刻度 适用场合 大流量、高压管道，多种流体 中小流量，腐蚀性流体（可用塑料材质） 管道直径影响 固定安装于特定管径管道 可用于不同管径（更换锥形管） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$