化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與訓(xùn)練

-1-1流體流動1.2習(xí)題某流體的相對密度(又稱為比重)為0.7,用SI單位制表示，其TOC\o"1-5"\h\z密度為，重度為。-2(1)1atm二mH2O=N?m；1Cp=P=Pa?當(dāng)理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?45mmHg，測得一容器內(nèi)的絕對壓強為350mmHg，則真空度為;測得另一容器內(nèi)的表壓強為1360mmHg，則絕對壓強為—_。4.(1)粘度因不同流體而異，是流體的；粘度值隨溫度變化而變，當(dāng)液體溫度升高，粘度一般；而氣體溫度升高，粘度一般。牛頓型流體與非牛頓型流體的主要區(qū)別是—。不同管徑的管子串聯(lián)，其中大管內(nèi)徑為d1=45mm，小管內(nèi)徑為d2=19mm，若大管管內(nèi)流速為0.5m/,則小管管內(nèi)流速為，這是根據(jù)——得來的。-1-3理想流體波努利方程，如衡算基準(zhǔn)以J?kg表示，貝U可表示為—_，若用Pa(或J?m)表示，則可表示為—，若用m(J?N)表示，則可表示為—。將波努利方程不加修改地應(yīng)用于管流時，需具備的條件是：—,—，—。8.流體在水平等徑直管中流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的項。9?減少流體在管路中機械能損失TOC\o"1-5"\h\zhf的措施有：，，。10．水由敞口恒液位高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管路上閥門開度減小時，水流量—，摩擦系數(shù)—，管路總阻力損失—11.當(dāng)流體在圓形直管中作滯流流動時，其速度分布是型曲線，其管中心最大流速為平均流速的倍，摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系為。12.(1)流體在圓形管中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為愿來的—倍；如果只將管徑增加一倍、流速不變，則阻力損失為愿來的倍；流體在等徑直管中作穩(wěn)定流動，流體由于流動產(chǎn)生阻力損失，此時流體流動沿管程。13.(1)當(dāng)計算流體由粗管進(jìn)入細(xì)管的局部阻力時，公式中的流速應(yīng)用中的平均流速。(2)流體在管內(nèi)湍流流動時(非阻力平方區(qū))其摩擦系數(shù)隨—和—而變。(3)流體在管內(nèi)作層流流動時摩擦系數(shù)只與—有關(guān)。(4)流體在管內(nèi)湍流流動，并處于阻力平方區(qū)，則其摩擦系數(shù)只與—有關(guān)。14.(1)雷諾準(zhǔn)數(shù)可理解為哪兩個力之比—；(2)在湍流摩擦系數(shù)的實驗研究中，采用因次分析的目的是—；準(zhǔn)數(shù)用不同單位制進(jìn)行計算所得的準(zhǔn)數(shù)值應(yīng)—。15.(1)邊長為0.4m的正方形通風(fēng)管道，其濕潤周邊長為—，當(dāng)量直徑為—。(2)套管由57某2.5mm和25某2.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于—，潤濕周邊等于—，當(dāng)量直徑等于—。16．喉徑與管徑均相同的文氏流量計與孔板流量計相比較，文氏流量計的孔流系數(shù)Cr比孔板流量計的孔流系數(shù)C0，這是因為文氏流量計的能量損失比孔板流量計—。17.比托管測量管道中流體的—，而孔板流量計則用于測量管道中流體的。3—轉(zhuǎn)子流量計，當(dāng)流過水的流量為1m/h時，測定該流量計進(jìn)出口壓強降為20mmHg，當(dāng)3流量增加到1.5m/h，問轉(zhuǎn)子流量計進(jìn)出口壓降有何變化？。并聯(lián)管路的特點是:(1)各管段壓強降—；主管流量等于并聯(lián)各管段_；并聯(lián)各管段中，管子長、直徑小的管段通過的流量—。如圖所示，某直管管路上閥門A、B全開，截面1與截面2的測壓管液面高為h1和h2,液體先后流經(jīng)A、B閥門，試確定下列各值是增大還是減?。?1)若關(guān)小A閥門時，h1()；h2()；h1-h2()；(2)當(dāng)A閥不變，關(guān)小B閥時，h1()；h2()；h1-h2()。(1)層流底層越薄。近壁面速度梯度越小(B)流動阻力越小(C)流動阻力越大(D)流體湍動程度越小(2)雙液體U形差壓計要求指示液的密度差—o(A)大(B)中等(C)小(D)越大越好22．圖中三種情況下，若管徑、流體種類、溫度、壓力、管內(nèi)流速和測壓口間距及所用壓差計內(nèi)指示液均相同，流體為實際流體，貝I」：R1()R2()R3()(填〉，〈，=)如圖所示，此時U形壓差計讀數(shù)R值代表o(A)1-1截面與2-2截面的壓差；兩截面間流體流動突然減小的局部阻力降；摩擦阻力、局部阻力引起的壓降與位置不同產(chǎn)生壓降之和；摩擦阻力、局部阻力引起的壓降與流速變化引起的壓降變化之和；(E)摩擦阻力、局部阻力引起的壓降與位置不同引起的靜壓變化以及流速變化引起的壓降變化之和。已知流體經(jīng)過泵后，壓強增大pN/m2,則單位重量流體壓強能的增加為o(A)p(B)p(C)pp(D)g2g25.因次分析法目的在于o得到各變量間的確切定量關(guān)系(B)得到各無因次數(shù)群的確切定量關(guān)系(C)用無因次數(shù)群代替變量，使實驗與關(guān)聯(lián)工作簡化(D)用無因次數(shù)群代替變量，使實驗結(jié)果更可靠26.孔板流量計的孔流系數(shù)C0,當(dāng)Re數(shù)增大時，其值o（A）總在增大（B）先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時，C0保持為某定值；（C）總是在減小（D）不定27.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是。（A）湍流流速大于層流流速（B）流道截面大的為湍流，截面小的為層流（C）層流的雷諾數(shù)小于湍流的雷諾數(shù)（D）層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動28.轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是—。（A）恒截面、恒壓差（B）變截面、變壓差（C）恒流速、恒壓差（D）變流速、恒壓差29．有一并聯(lián)管路，如圖所示，兩段管路的體積流量、流速、管徑、管長、摩擦系數(shù)及流動阻力損失分別為qvl,ul,dl,ll,l,hfl及qv2,u2,d2,l2,2hf2。若dl2d2,l12l2，，則（1）hf1/hf2。（A）2（B）4（C）1/2（D）1/4（E）1（2）當(dāng)兩段管路中流體均作滯流流動時，qvl/qv2o（A）2（B）4（C）1/2（D）1/4（E）1（3）當(dāng)兩段管路中流體均作滯流流動時，u1/u2o（A）2（B）4（C）1/2（D）1/4（E）1（4）當(dāng)兩段管路中流體均作滯流流動時，并取12,qv1/qv2—°（A）2（B）4（C）1/2（D）1/4（E）1（5）當(dāng)兩段管路中流體均作滯流流動時，并取12,u1/u2—o（A）2（B）4（C）1/2（D）1/4（E）1流體輸送機械TOC\o"1-5"\h\z2.2.1習(xí)題1.(1)離心泵的主要部件有、和。(2)往復(fù)泵主要適用于—、—的場合。離心泵產(chǎn)生氣蝕，通常是由于，，，等。3離心泵的葉片一般是，這是為了輸出時增大，減少。4.(1)若被輸送流體粘度增高，則離心泵的壓頭、流量、效率、軸功率。⑵若被輸送流體密度改變，則離心泵的、——及—均保持不變。(3)離心泵的總效率反映了_，_和_三項能量損失的影響。離心泵吸入管線一般處于_壓狀態(tài)，若此時吸入管有泄漏，離心泵可能出現(xiàn)現(xiàn)象。5.(1)離心泵工作點是曲線與曲線的交點。離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生—現(xiàn)象。6.(1)離心泵的軸封裝置主要有和兩種。(2)管路特性曲線的一般表達(dá)式是。影響離心泵理論流量的因素有和。離心泵葉輪按有無蓋板可分為—、—、—。7.在測定離心泵的性能曲線實驗過程中，在泵口出應(yīng)安裝和—_，而必須在的前部。在泵的入口處應(yīng)安裝，在上還應(yīng)安裝測流量儀表，側(cè)流量儀表可采用或或等。8.(1)離心泵的特性曲線通常包括—、—和—曲線，這些曲線表示在一定的——下輸送某特定液體時的性能。(2)離心泵用出口閥調(diào)節(jié)流量實質(zhì)上是改變了曲線使其位置發(fā)生變化，如果將離心泵的轉(zhuǎn)速減少，則可以使曲線改變，改變的方向是。9.泵的壓頭單位是，可簡化為，其物理意義是—TOC\o"1-5"\h\z_。10.往復(fù)式壓縮機的排氣量是指。11.離心通風(fēng)機全風(fēng)壓的單位是，它的物理意義應(yīng)理解為。12.(1)離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵—管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù)，壓力表的讀數(shù)。(2)往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速(往復(fù)次數(shù))增加時，流量—，揚程—。(增大、減小、不變)13.(1)離心泵的揚程的含義是(2)離心泵常米用調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常米用調(diào)節(jié)流量。314.用離心泵在兩敞口容器間輸液，在同一管路中，若用離心泵輸送密度為1200kg/m的某液體(該溶液的其他性質(zhì)與水相同)，與輸送水相比，離心泵的流量—，揚程—，泵出口壓力—，軸功率—。(變大、變小、不變、不確定)15.離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為：qv0.05m/時，H=20m；管路特性為3TOC\o"1-5"\h\zqv0.05m3/時，He=18m,則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭H__m，有效功率PeW。16.(1)寫出兩種旋轉(zhuǎn)泵的名稱：和。(2)離心泵的轉(zhuǎn)速提高10%，則泵新的特性曲線上的一個點比原特性曲線上對應(yīng)的點流量提高，壓頭提高，軸功率增加。17.(1)選擇壓縮機時，首先應(yīng)該根據(jù)—選定壓縮機的種類。型式確定后，再根據(jù)生產(chǎn)中的所要求的—和—確定規(guī)格。（2）寫出兩種真空泵的名稱：_和_。18.（1）流體輸送設(shè)備按工作原理可分為,,。（2）離心泵中是將電動機的能量傳遞給液體的部件，而—則是將動能轉(zhuǎn)變成勢能的部件。（3）離心泵按吸液方式分為—和—。19.離心泵的主要性能參數(shù)包括_,_,_,_。20.（1）離心泵的軸功率Pa，有效功率（理論功率）Pe,與功率間的關(guān)系是,泵的功率包括,和。（2）產(chǎn)品樣本上離心泵的特性曲線是在一定的下，輸送時的特性曲線。21.（1）漩渦泵常采用—來調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵等一切—泵在旁路閥關(guān)閉時，不能全關(guān)—。22.推導(dǎo)離心泵基本方程式的兩個基本假定是：（1）,（2）。23.略離心泵停車時應(yīng)該—o（A）首先斷電，再關(guān)閉出口閥（B）先關(guān)出口閥門，再斷電（C）關(guān)閥與斷電不分先后（D）只有多級泵才先關(guān)出口閥門從地槽向常壓吸收塔送液，一臺離心泵在高效點工作。若管路不變，在并聯(lián)一臺同型號離心泵，則（）（A）兩泵均在高效點工作（B）兩泵均不在高效點工作（C）僅原泵在高效點工作（D）僅新裝泵在高效點工作將含晶體10%的懸浮液送往料槽宜選用（）（A）離心泵（B）往復(fù)泵（C）齒輪泵（D）噴射泵27.某泵在運行1年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)（）（A）停泵，向泵內(nèi)灌液（B）降低泵的安裝高度（C）檢查進(jìn)口管路是否有泄漏現(xiàn)象（D）檢查出口管路阻力是否過大28．用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開大出口閥門將導(dǎo)致（）（A）送水量增加，整個管路壓頭損失減少（B）送水量增加，整個管路壓頭損失增大（C）送水量增加，泵的軸功率不變（D）送水量增加，泵的軸功率下降有一鍋爐，每小時蒸發(fā)水量為20t,額定壓力為1.5Mpa，此鍋爐注水泵選（）（A）單級離心泵（B）多級離心泵（C）齒輪泵（D）螺桿泵以下不是離心泵通風(fēng)機的性能參數(shù)（）（A）風(fēng)量（B）揚程（C）效率（D）風(fēng)壓31.當(dāng)管路特性曲線寫為HABqv2時（）（A）A只包括單位重量流體需增加的位能（B）A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和（C）Bqv代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失（D）Bqv代表單位重量流體增加的動能32．以下說法正確的：當(dāng)粘度較大地增大時，在泵的性能曲線上（）（A）同一流量qv處，揚程H下降，效率上升（B）同一流量qv處，揚程H上升，效率上升（C）同一流量qv處，揚程H下降，效率下降（D）同一流量qv處，揚程H上升，效率下降33．有人認(rèn)為泵的揚程就是泵的升揚高度，有人認(rèn)為泵的軸功率也就是電動機的功率（）（A）這兩種說法都不對（B）這兩種說法都對（C）前一種說法對（D）后一種說法對34.當(dāng)兩臺規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)時，只能說（）（A）在新的工作點處較原工作點處的流量增大一倍（B）當(dāng)揚程相同時，并聯(lián)崩特性曲線上的流量是單臺泵特性曲線上流量的兩倍（C）在管路操作的并聯(lián)泵較單臺泵流量增大一倍（D）在管路中操作的并聯(lián)泵揚程與單臺泵操作時相同，但流量增大兩倍35．當(dāng)兩個同規(guī)格的離心泵串聯(lián)使用時，只能說（）（A）串聯(lián)泵較單臺泵實際的揚程增大一倍（B）串聯(lián)泵的工作點處較單臺泵的工作點處楊程增大一倍（C）當(dāng)流量相同時，串聯(lián)泵特性曲線上的揚程是單臺泵特性曲線上的揚程的兩倍（D）在管路中操作的串聯(lián)泵，流量與單臺泵操作時相同，但揚程增大兩倍22傳熱5.2．1習(xí)題為減少圓形管導(dǎo)熱損失，采用包覆三種保溫材料a、b、c,若abc,導(dǎo)熱系數(shù)abc，則包覆的順序從內(nèi)到外依次為。2．比較下列不同對流給熱過程的值的大?。嚎諝庾匀粚α?，空氣強制對流（u=3m/）水強制對流（u=3m/）3，水蒸氣冷凝4。園管內(nèi)強制湍流，流量為qv，管徑為d時，給熱系數(shù)為1；若管徑不變而流量減小為qv/2，此時給熱系數(shù)為2，則2二1；若流量不變而管徑減小為d/2，給熱系數(shù)為3，貝1」3二1。4．單殼程無相變換換熱器，管程（水）與殼程（油）的質(zhì)量流量均一定（流動均處于高度湍流區(qū)），加熱管尺寸不變，若：（1）將總管數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/4倍，則管程給熱系數(shù)1為原來的—倍；（2）將單管程改為雙管程，其余不變，則管程給熱系數(shù)1為原來的—倍；管程阻力損失為原來的—;（3）將殼程折流板的間距減半，則殼程給熱系數(shù)0為原來的—倍;殼程阻力損失增加—倍。5．對流給熱時，略6．無相變逆流換熱過程，換熱器面積為無窮大，若增加冷流體流量qm2,則有：K,tm,t2,2（變大、變小、不變、不確定）7．套管換熱器，熱流體側(cè)為飽和蒸汽冷凝，若飽和蒸汽壓力上升，則K,Q,t2,tm（變大、變小、不變、不確定）在套管換熱器中，用熱流體加熱冷流體，操作條件不變，經(jīng)過一段時間后管壁結(jié)垢，則Q,K,t2,T2,tm（變大、變小、不變、不確定）在包有二層相同厚度保溫材料的圓形管道上，應(yīng)該將材料包在內(nèi)層，其原因是。10．將下列各種情況下對流傳熱系數(shù)的數(shù)值按自大而小的順序排列：空氣流速為18m/時的1；空氣流速為8m/時的2；水的流速為2m/時的3；水的流速為1.0m/時的4；蒸汽膜狀冷凝時的5。則(1)在兩流體的間壁換熱過程中，計算式QKAtm中A表示為—。(2)在兩流體的間壁換熱過程中，計算式Q(/b)Atm中A表示為。(3)在兩流體的間壁換熱過程中，計算式QAtm中A表示為。12.在兩流體的間壁換熱過程中,計算式QAtm中的tm表示為或。而計算式Qqmcpt的t表示為或。13.(1)間壁換熱器管壁溫度tw接近的一側(cè)的流體溫度；總傳熱系數(shù)K的數(shù)值接近的一側(cè)的值。(2)對于間壁式換熱器：qm1cp1(T1T2)qm2cp2(t2t1)KAtm等式成立的條件是,,。14.本題附圖所示為間壁式換熱器中冷熱流體穩(wěn)態(tài)傳熱過程的溫度分布曲線，該傳熱過程是由,和三個串聯(lián)的熱傳遞環(huán)節(jié)組成，由圖分析可知：12，則控制熱阻應(yīng)在側(cè)，因此若強化該傳熱過程，應(yīng)從側(cè)著手。列管換熱器的殼層內(nèi)設(shè)置折流板的作用在于，折流擋板的形狀有和等。16.將單程列管式換熱器改為雙程的作用是，但這將使減小，增大。17.列管換熱器中,管子在管板上的排列順序方式主要有和，前者特點是，后者的特點是。18.(1)根據(jù)有無熱補償或補償方法不同，列管式換熱器的一般結(jié)構(gòu)式有：，，消除列管式換熱器溫差應(yīng)力常用的方法有三種，即在殼體上加，采用結(jié)構(gòu)或采用式結(jié)構(gòu)。翅片管換熱器安裝翅片的目的是和。(1)當(dāng)任一流體發(fā)生變化，即(qmcp)mz某趨于無窮大時，并、TOC\o"1-5"\h\z逆流換熱器傳熱效率與傳熱單元數(shù)關(guān)系均可簡化為。(2)當(dāng)兩種流體的熱容和流量相等，即qm1cp1qm2cp2時，并、逆流換熱器傳熱效率與傳熱單元數(shù)關(guān)系均可簡化為,。物體的黑度是指在溫度下，物體的與之比，在數(shù)值上它與同一溫度下物體的相等。影響兩固體表面間輻射傳熱量打下的因素主要有：，——,,。22.與固體和液體相比，氣體輻射的主要特點是和。23.通過一換熱器，用飽和水蒸氣加熱水，可使水的溫度20°C升高到80°C，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水的出口溫度降低了，經(jīng)檢查水的初溫與流量均無變化，引起問題的可能原因是：。24.(1)流體流動從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r，隨Re數(shù)的增大，對流傳熱系數(shù)顯著，所以應(yīng)力求使流體在換熱器中達(dá)到流動。(2)流體在管內(nèi)湍流流動時，與流速的_次方成正比，而與管徑的—次方成反比。故在允許情況下增大—比減小—對提高——的效果更為顯著。流體橫向流過管束作湍流流動時，在管外加折流板情況下，與流速的—次方成正比，而與的0.45次方成反比。25.碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為；不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為；銅的導(dǎo)熱系數(shù)為；常壓常溫空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為；常溫水的導(dǎo)熱系數(shù)為。(A)151W/(m?°C)(B)380W/(m?°C)(C)45W/(m?°C)(D)17W/(m?°C)(E)0.62W/(m?°C)(F)0.025W/(m?°C)26■—定流量的液體在25某2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動，其對流系數(shù)=1000151W/2（m?°C）。如流量和物性都不變，改用19某2mm的直管，則其值將變?yōu)椤悖ˋ）1259（B）1496（C）1585（D）167827.套管冷凝器的內(nèi)管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進(jìn)口溫度一定，當(dāng)空氣流量增加時：（1）傳熱系數(shù)K應(yīng);（2）空氣出口溫度；（3）壁溫o（A）增大（B）減小（C）略有減小利用水在逆流操作的套管換熱器中冷切某物料。要求熱流體的溫度T1、T2及流量qm1不變。今因冷卻水進(jìn)口溫度t1增高，為保證完成生產(chǎn)任務(wù)，提高冷卻水的用量qm2,其結(jié)果o（A）K增大，tm不變（B）Q不變，K增大，tm下降（C）Q不變，K增大，tm不確定（D）Q增大，tm下降沸騰傳熱的過熱度增大，其傳熱系數(shù)—o（A）增大（B）減?。–）旨在某范圍內(nèi)變大（D）沸騰傳熱系數(shù)與過熱度無關(guān)兩灰體進(jìn)行輻射傳熱，兩者溫度差為100C，如兩灰體的溫度各升高100C，則此時的輻射傳熱量與原來的傳熱量相比將o（A）增大（B）減小（C）不變（D）不一定31.關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是（）（A）傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實際是個平均值（B）總傳熱系數(shù)K隨著所取得傳熱面不同而異（C）總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)（D）要提高K值，應(yīng)從減低最大熱阻著手32.舉例說明下列各圖的物理意義，并寫出tm的數(shù)學(xué)表達(dá)式：氣體吸收7.2習(xí)題1.混合氣體用吸收的方法分離的原理是。2.氣體的擴散系數(shù)隨溫度的升高而—，隨壓力升高而。3.漂流因數(shù)可表示為，它反映了。5.解吸時溶液由向傳遞。壓力，溫度將有利于解吸的進(jìn)行。對低濃溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度增加時，其亨利系數(shù)H將—TOC\o"1-5"\h\z，平衡常數(shù)m將。由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總是液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線總在平衡線的。吸收塔設(shè)計中，