化工原理 第一章 習題及答案.doc
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第一章 流體流動 問題1. 什么是連續(xù)性假定? 質(zhì)點的含義是什么? 有什么條件? 答1．假定流體是由大量質(zhì)點組成的、彼此間沒有間隙、完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。 質(zhì)點是含有大量分子的流體微團，其尺寸遠小于設備尺寸，但比起分子自由程卻要大得多。 問題2. 描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法有什么不同點? 答2．前者描述同一質(zhì)點在不同時刻的狀態(tài)；后者描述空間任意定點的狀態(tài)。 問題3. 粘性的物理本質(zhì)是什么? 為什么溫度上升, 氣體粘度上升, 而液體粘度下降? 答3．分子間的引力和分子的熱運動。 通常氣體的粘度隨溫度上升而增大，因為氣體分子間距離較大，以分子的熱運動為主；溫度上升，熱運動加劇，粘度上升。液體的粘度隨溫度增加而減小，因為液體分子間距離較小，以分子間的引力為主，溫度上升，分子間的引力下降，粘度下降。 問題4. 靜壓強有什么特性? 答4． 靜壓強的特性： ①靜止流體中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的壓力；②作用于任意點所有不同方位的靜壓強在數(shù)值上相等；③壓強各向傳遞。 問題5. 圖示一玻璃容器內(nèi)裝有水，容器底面積為810-3m2，水和容器總重10N。 (1)試畫出容器內(nèi)部受力示意圖(用箭頭的長短和方向表示受力大小和方向)； (2)試估計容器底部內(nèi)側、外側所受的壓力分別為多少？哪一側的壓力大？為什么？ 題5附圖 題6附圖 答5．1）圖略，受力箭頭垂直于壁面、上小下大。 2）內(nèi)部壓強p=ρgh=10009.810.5=4.91kPa； 外部壓強p=F/A=10/0.008=1.25kPa<內(nèi)部壓強4.91kPa。 因為容器內(nèi)壁給了流體向下的力，使內(nèi)部壓強大于外部壓強。 問題6. 圖示兩密閉容器內(nèi)盛有同種液體，各接一U形壓差計，讀數(shù)分別為R1、R2，兩壓差計間用一橡皮管相連接，現(xiàn)將容器A連同U形壓差計一起向下移動一段距離，試問讀數(shù)R1與R2有何變化？(說明理由) 答6．容器A的液體勢能下降，使它與容器B的液體勢能差減小，從而R2減小。R1不變，因為該U形管兩邊同時降低，勢能差不變。 問題7. 為什么高煙囪比低煙囪拔煙效果好? 答7．由靜力學方程可以導出Δp=H(ρ冷-ρ熱)g，所以H增加，壓差增加，拔風量大。 問題8. 什么叫均勻分布? 什么叫均勻流段? 答8．前者指速度分布大小均勻；后者指速度方向平行、無遷移加速度。 問題9. 伯努利方程的應用條件有哪些? 答9．重力場下、不可壓縮、理想流體作定態(tài)流動，流體微元與其它微元或環(huán)境沒有能量交換時，同一流線上的流體間能量的關系。 問題10. 如圖所示，水從小管流至大管，當流量V、管徑D、d及指示劑均相同時，試問水平放置時壓差計讀數(shù)R與垂直放置時讀數(shù)R’的大小關系如何？為什么？.(可忽略粘性阻力損失) 答10．R=R’，因為U形管指示的是總勢能差，與水平放還是垂直放沒有關系。 題10附圖 題11附圖 問題11. 理想液體從高位槽經(jīng)過等直徑管流出?？紤]A點壓強與B點壓強的關系，在下列三個關系中選擇出正確的： (1)pB < pA (2)pB = pA+ρgH (3)pB > pA 答11．選（1）pB
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