化工原理一过关题答案.doc

【知识点详解】 1. 绝对压强与表压强：绝对压强是指流体的真实压强，等于表压强加上当地大气压。在题目中，若设备的表压强为100kPa，当地的平均大气压为101.33kPa，则其绝对压强为201.33kPa。同样，设备的真空度为400mmHg（约等于532mmHg），转换为绝对压强需加上大气压，得到的绝对压强约为360mmHg。 2. 层流流动阻力损失：当流体在圆形直管中作层流流动时，根据达西-韦伯公式，阻力损失与流速的平方成正比，与管径的四次方成反比。如果流量等不变，但将管径增大一倍，阻力损失会变为原来的1/16。 3. 粘度与温度的关系：液体的粘度通常随温度升高而减少，而气体的粘度则随温度升高而增大。这是因为温度上升，分子运动加快，相互之间的阻碍减小。 4. 滞流流动特性：在滞流状态下，流体速度分布呈抛物线型，管中心的流速是平均流速的两倍，摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为λ=64/Re。 5. 湍流流动摩擦系数：对于湍流流动，摩擦系数λ与雷诺数Re以及相对粗糙度有关。在完全湍流区域，λ只与Re有关。 6. 滞流层与湍流程度：流体作湍流流动时，靠近管壁会形成一个滞流层，随着雷诺数的增加，湍流程度加剧，滞流层的厚度会变薄。 7. 管路流量控制：当阀门开度减小，管路流量会降低，局部阻力会增加，直管阻力会降低，但由于总阻力主要由局部阻力决定，所以总阻力基本保持不变。 8. 牛顿粘性定律：表达式为τ=μdu/dy，适用于牛顿型流体在滞流状态下的流动，其中τ表示剪切应力，μ是动力粘度，du/dy是速度梯度。 9. 水力半径与当量直径：水力半径R=4A/P，其中A是横截面积，P是湿周。当量直径等于4倍的水力半径。 10. 局部阻力计算：局部阻力可以通过阻力系数法或当量长度法来计算，前者考虑局部阻力元件的影响，后者将局部阻力元件转换为等效的直管长度。 11. 转子流量计压强降：流量计压强降与流量大小无关，只要工作条件相同，压强降是恒定的。 12. 摩擦系数与雷诺数关系：在阻力平方区，摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为λ基本上不随Re的增加而变化。 13. 滞流与湍流的本质区别：滞流与湍流的本质区别在于滞流没有径向脉动，而湍流有，且湍流的Re数大于滞流。 14. 因次分析：因次分析的目的是用无因次数群代替变量，简化实验数据的关联，而不是直接得到确切的定量关系。 15. 平均流速与最大流速关系：在湍流流动中，平均流速u大约是最大流速umax的0.8倍。 16. 滞流层与流动阻力：滞流层越薄，近壁面处的速度梯度越大，流体湍动程度越高，流动阻力也越大。 17. U型压差计的读数：U型压差计读数R反映了A、B两截面间的压强差，而非流动阻力或动压头变化。 这些知识点涵盖了化工原理中的流体力学基础，包括压强、粘度、流态转变、流动阻力、流速分布以及测量技术等方面的内容，对于理解和解决化工过程中的问题至关重要。