化工原理期末考試試題庫含答案

化工原理期末考試試題庫含答案

試題一

一：填空題（18分）

1、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg,其絕壓

=mH,0=Pa.該地區(qū)的大氣壓為720mmHg。

2、常溫下水的密度為1000%3,粘度為1CP，在九=10°咖的管內(nèi)以3%速

度流動，其流動類型為o

3、流體在管內(nèi)作湍流流動時，從中心到壁可以.

4、氣體的粘度隨溫度的升高而,水的粘度隨溫度的升高o

5、水在管路中流動時，常用流速范圍為/,低壓氣體在管

路中流動時，常用流速范圍為/。

6、離心泵與往復(fù)泵的啟動與調(diào)節(jié)的不同之處是：離心泵.

__________________彳主復(fù)泵

7、在非均相物系中，處于狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散物質(zhì)，處于

狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散介質(zhì)。

8、間竭過濾操作包括....o

9、傳熱的基本方式為..0

10、工業(yè)上的換熱方法有...o

Ika稱為，其物理意義為.

，提高管內(nèi)a值的有效方法

提高管外a值的有效方法

12、蒸汽冷凝有二種方式，即和o其中，

由于，其傳熱效果

好。

二：問答題(36分)

1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動，若將其管徑增加一倍，問能量損

失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>

2、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？

3、何謂沉降？沉降可分為哪兒類？何謂重力沉降速度？

4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：

(1)傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？

(2)傳熱系數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜系數(shù)？

(3)那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？

5、換熱器的設(shè)計(jì)中為何常常采用逆流操作？

6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？

三：計(jì)算題(46分)

1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動，設(shè)管路中所有直管管路的阻力系數(shù)為

4=0.03,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5〃放2。，若管徑為100mm,求流體的流量

及閥的局部阻力系數(shù)？

2、在一列管式換熱器中，用冷卻將100°C的熱水冷卻至U50°C,熱水流量為

60加%\冷卻水在管內(nèi)流動，溫度從20%升到45°。。已知傳熱系數(shù)K

為2000/2，換熱管為。25x2.5叩《的鋼管，長為3m.。求冷卻水量和

/m.C

換熱管數(shù)(逆流)。

已知：「熱水=960%3°熱水=C冷水=4187%gK

試題一答案：

一、填充題

1、8.7m”20,8.53x10%.

odup0.1.3.10005、次廬

2、R=-^-=-------=3xl0J湎渝。

〃LIO一

3、層流、過渡流和湍流。

4、增加、降低。

5、3-8/、8-15名。

6、啟動前應(yīng)灌滿液體，關(guān)出口閥門、用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵啟動前不需

灌液，開旁路閥、用旁路閥來調(diào)節(jié)流量的。

7、分散、連續(xù)。

8、過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。

9、熱傳導(dǎo)、對流傳熱、熱輻射。

10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。

11、稱為對流傳熱膜系數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時，通過單位面積單位

時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。

12、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。

二：問答題

1一/小〃…v1

1、■——。d2=2"i，"2=77----y=

di2g4

.=64/=2刈。〃2=丸2.'.Q=，加。

"2也〃，2~d22gl61

2、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動前應(yīng)灌滿液體。

3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之

發(fā)生相對運(yùn)動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運(yùn)

動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動，這一速度稱為重力沉降速度。

3、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱系數(shù)K接近于空氣的對流傳熱膜

系數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。

4、因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿恿Υ?，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用量。

5、可以降低溶液的沸點(diǎn)，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不

耐高溫的溶液，可以減少蒸發(fā)器的熱損失。

三：計(jì)算題

1、圖示,在1-1,2-2面間列板努利方程

22

ll\P\"2P2；1

zi++—=z2+---+

2gPg2gpg

2j22

10+0+0=0+54-------FA.—.講.—

2x9.81d2g也2g

在2-2,3-3面間列板努利方程

221222

U2P2-〃3P37'

-----1----1—Zad-----1-----\-h,0+5=0+2.—p.一+G—

2gPg2gPgd2g'12g2g

2

￡—+0.03.—.—1—+

5=2.44G=8。

2x9.810.12x9.812x9.81

即流體的流量為0.019加68”%局部阻力系數(shù)為8o

2、(1)、V2^K.A2.T2.42=K.3()2.30X60K=3.56X10

7-3

r=3.2x10.T

、、11o,3

(2)、V^K.A01匕=1.7加

22

ItH

(3)、V2=2K.A2.T,V2=2K.A2.r=2x3.56x10-6x302.2x3600

—=6.8m3o

K

3、Gig(TH2)=,G2=32S/

M=42.5°CA=G2c2(/2F)/K.A/=39.4機(jī)2。

〃=167.即冷卻水的流量為32%和管子根數(shù)為167根。

試題二

一：填充題（20分）

1、牛頓粘性定律,粘度在SI制中的單位是。

2、常用測定流量的流..o

3、在流動系統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等僅隨

而變，不隨而變，稱為穩(wěn)定流動。若以上各量既隨而變,

又隨而變，稱為不穩(wěn)定流動。

4、等邊三角形的邊長為a,其當(dāng)量直徑為。

5、流體在圓形直管內(nèi)滯流流動時,其速度分布是型曲線，

其管中心的最大流速為平均流速的,縻擦系數(shù)幾與心的關(guān)

系為O

6、泵是指，按其工作原理來分可分為

7、氣體按壓縮比來分，可分為...o

8、降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件。

9、過濾操作實(shí)際上是濾液通過和的流動過程，

過濾速率是指。

10、傳熱一般采用逆流操作，但為

.時采用并流操作。

11、用二種厚度相同的材料保溫時，往往把的材料包在內(nèi)層,

以達(dá)到好的保溫效果。

12、蒸發(fā)是利用溶液中溶質(zhì)的，用加熱的方法使部分溶劑汽化

并除去溶液的濃度或析出溶質(zhì)。

13、金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增加而，隨其溫度的升高—o

14、對流傳熱的熱阻主要集中在，因

強(qiáng)化對流傳熱的重要途徑。

15、工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在Kpa。

二：問答題（30分）

1、流體的流動形態(tài)有哪幾種？如何判斷？

2、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？

3、采用多級壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？

4、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？

5、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為〃和r2,壁表面溫度分別為丁,和，，

若/〈7',試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達(dá)式？

三：計(jì)算題（50分）

1、流量為5000加、的水通過一根20Km長的水平管，總壓降為0.5Mpa。現(xiàn)

在中央接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問總流量變?yōu)槎嗌偌??（設(shè)總壓

降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻力忽略）。

2、泵將20°。的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為

098x4切加的無縫鋼管。吸入管長為50m,排出管長為160m。且泵到管出

口的距離為10m,其中流量35加%。（已知：P0=\atm,

/1=0.02,〃5=3.001,%電=2皿，〃電=0.94）.（20°C時水，/?=1000^/3,

〃=1.24x10'2,p°=2.4xd/2）

求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？

3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長3m,管數(shù)30根，管徑為025x2.5加加，管程為

1,現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻飽和蒸汽，使之從飽和溫度46°C降至

10°CoCS2走管外，其流量為31=0.07%,其冷凝潛熱為356%g,比熱

為1.05%%。水走管內(nèi)，且與CS2成逆流流動。冷卻水的進(jìn)出口溫度分

別為5°C和30°C。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱系數(shù)分別為

勺=2000%20。和心=100%20c。問此換熱器是否造適用？

4、用一傳熱面積為10加2的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到40%,沸點(diǎn)進(jìn)料，

要求每小時蒸得375Kg濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為200Kpa,蒸發(fā)室的

操作壓強(qiáng)為20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取8°C,熱損失可忽略不

計(jì)。試求：（1）開始設(shè)入使用時一，此蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為多少？（2）

操作一段時間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加

熱蒸汽的壓力提高到350Kpa,問此時蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為多少？

查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為60.1°C,汽化潛熱為2354.9%且

查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.2°C查得350Kpa水蒸汽的飽

和溫度為138.8°。

試題二的答案

-：填充題

1、7=〃."、N.%2、孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。3、

ay/m

位置、時間、時間、位置。4、%。。5、拋物線、0.5、

6、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。

7、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。8、顆粒的停留時間大于沉降時間。

9、介質(zhì)和濾渣層的流動，單位時間內(nèi)所獲到的濾液量。

10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。11、導(dǎo)熱系數(shù)小的。12、不揮

發(fā)性、提高。

13、增加、增加。14、層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。15、10.13-101.3.

二：問答題

1、流體的流動形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)心＜2000,

為層流，當(dāng)臬＞4000為湍流。

2、在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動的流體薄層，此薄

層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。

3、避免壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積系數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)

更為合理。

4、列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同,

因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（50°C以上）

時，由于熱應(yīng)力會引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱

補(bǔ)償。

.(r'-z')ln-

Q24.D.(T-t)2%.D.(T—t)

5、t=T-

In'2lnInZ2

r\r\

三:計(jì)算題

1、設(shè)接平行管道后，總流量為々二平行管流量為vi

V

2

板努利方程:

t

“3,4P3_MPl%

+—+—+乙"/I32

2P2pJJ

W322

W2+臂+少"

2P2

總壓降相同得:

；“"1

%2+/II.—.-----

1d2d2

1

辦二丸2=%3=%9W1=2

'8

“3—u

5圖

2-2

-'==6330

02、

町=—J=-----%-----=1.53夕。

%萬d%..0.092.360075

“2=153%。

22

11IS?-0.02.—.^^-=1.555m

Z7=UH?---"-----hIf'=HU?-------2.-.—=3.0-

2g?/$2gd2g2.9.810.092.9.81

考慮0.5m的安裝安全系數(shù)。則泵的安裝高度為1m.

N軸="電〃電=2.0.94=1.88Kw.

"=Z+〃=Z++L進(jìn)+G出）巳.

=11+f0.02160+50+1+0.51-^^-."=16.75機(jī).

I0.09J2.9.81

N=HQpg=16.75.35.1000.9.81/3600=\.6Kw.〃=%=85%.

3^換熱器已有的傳熱面積：/=〃.%//=30.3.14.0.025.3=7.07%2。

求所需的傳熱面積：

冷凝段的熱量：2i=w/=0.07.356=24.9Kw

,

冷卻段的熱量：。2=w.C1,（71-r2）=0.07.1.05.36=2.65Kw。

總熱量為：Q=0+Q2=27.55KW

冷卻水的用量：G水=^~^=2尸50263%

C.（/2-^i）4.187.（30-5）/s

冷卻水離開冷卻段的溫度：―八+―^—=5+2&=7.4°。

G水C比0.263.4.187

（46-7.4）-（46-3O）

冷凝段的溫度差：A/,=257OC

,46-7.4

In---------

46-30

（46-74）-（1O-5）

冷卻段的溫度差：A/,=164OC

,46-7.4

In---------

10-5

冷凝段所需傳熱面積：/產(chǎn)旦=2%000=4.84滔

1KAt200.25.7

冷卻段所需傳熱面積：.2=2=2公1000=[6加2

KAt100.16.4

所需的總的傳熱面積：A=6.45相2.

4、水分蒸發(fā)量：%=41-也]=0.625。F—W=375.

I^1）

F=1000Kg,W=625Kg

溶液的沸點(diǎn)為/=60.1+8=68.1°C。

傳熱系數(shù)5K二分僦翳嚶丁5%2℃

改變壓力后的傳熱系數(shù)：心毋瑞彘%38外%

可見結(jié)垢以后的傳熱系數(shù)降低。

試題三

一：填充題（18分）

1、空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.29，彳3，在0-25Mpa下（絕壓）80°C時

的密度為______________

2、產(chǎn)生流體阻力的原因有.

3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝時應(yīng)o

4、連續(xù)性方程""I="2S2是指導(dǎo)出來的，它適用流體。

5、直管阻力的表示式為,管中流出

4出=_________流入管中4入=°

6、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。

7、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)為...四個階段。

8、一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是

9、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走

______________程。

10、一根暴露在外的熱管子以.散發(fā)熱量。

11、a=0.023.2（火e）°，8.（Pr）”式中兩個準(zhǔn)數(shù)Re=,Pr=.

［內(nèi)

若液體被冷卻時n=o

12、多效蒸發(fā)主要有..三種典型流程。

-：判斷題（18分）

1、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相

等的。（穩(wěn)定流動）。

2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以讀出任何流體的流量。

3、用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時，在SI制中屬層流范圍，在cgs制

中屬湍流范圍。

4、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心

泵銘牌上的性能參數(shù)是指泵揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。

5、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。

6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。

7、氣相與液相所組成的物系稱為氣相非均相物系。

8、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增

加，生產(chǎn)能力也不斷增加。9、多層導(dǎo)熱時，其推動力為各層推動力之

和，阻力也為各層阻力之和。

10、流體對流傳熱膜系數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。

11、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時，如果某層壁面導(dǎo)熱系數(shù)小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，

推動力小。

12、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。

13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。

14、在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。

15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用

二次稱為雙效蒸發(fā)，依次類推。16、對流傳熱系數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。

17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。

18、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。

三：計(jì)算題（64分）

1、圖示，“U”管壓差計(jì)甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差

為3cm,求“12?若再接一“U”管壓差計(jì)乙,其上部仍為水，下部放置不

知名的液體，且測得R乙=63.5cm,求《乙？

2、一降層室長為5m,寬為3m,高為4m。

內(nèi)部用隔板分成20層，用來回收含塵氣體中的球

形固體顆粒，操作條件下含11

塵氣體的流量為36000"?/,氣體密度。=0.9%3，

粘度為〃=0.03mPas。塵粒密度P=4300%3。試求

理論上能100%除去的最小顆粒直徑？

3、外徑為200mm的蒸汽管道，管外壁溫度為

160°Co管外包以導(dǎo)熱系數(shù)為

2=0.08+1.1x10-4/的保溫材料。要求保溫層外

壁面溫度不超過60°C,每米管長的熱損失

不超過150%。問保溫層的厚度應(yīng)為多少?

4、欲將濃度為25%,沸點(diǎn)為131.5%，流量為360（）K%的NaOH水溶液經(jīng)蒸

發(fā)濃縮到50%。料液的進(jìn)口溫度為20%，加熱蒸汽的壓強(qiáng)為392.4Kpa（絕

壓），冷凝器的壓強(qiáng)為53.32Kpa.據(jù)經(jīng)驗(yàn)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)可取11002,K，

溶液的密度為1500%3。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求加熱蒸汽的消耗量及

蒸發(fā)器所需的傳熱面積？C=4.93%%

已知：p=53.32Kpa,/=830C,r-2000

p=392.4Kpa,T=142.9°C火=2143%且

試題三答案

一：填充題

1、2.5%3。2、內(nèi)縻擦力和流體的流動狀態(tài)。3、保持垂直。4、

;“2

質(zhì)量守恒定律、P\=P25、2.-1、0.5.6、氣蝕

d2

現(xiàn)象。

7、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個階段所組成。8、熱流體以對流傳

熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量

9、管程。10、自然對流、熱輻射。

11、Re="P產(chǎn)年、〃=0.312、并流、逆流和平流。

判斷題

6、10、17為對，其余都為錯。

三：計(jì)算題

1、&9=(夕示一夕測)7?gAp=(13.6-l)0.03.9.81.103=3.708Aj?ao

Ap=(p示—“0.635.9.81.1()3=3.708切，夕示=1600^/?

2

2、降沉室的總面積：A=20.5.3=300mo

V

沉降速度:u=一=36000=0.033%。

A300.3600

設(shè)沉降區(qū)為層流，則有："=叫

18”〃'g

0(43ooo.9)9.81

fmd-2.06x1。—4。

18.0.03.10-3

dup2.06x10-5.0.033.0.9“,

驗(yàn)算:Rn=——=-------------------------=0.66Y1o

e〃0.03.10-3

3、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)：2=0.0921^/^0

Q2.3.140.0921(160-60)s

18=47mm。

7=f=MlOO+%00=’

4、水分蒸發(fā)量:

加熱蒸汽消耗量：八=

所需的傳熱面積為：〃合黃。。。渡設(shè)⑸”.病。

即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736%。所需的傳熱面積為125.9加2

試題四

-：填充題（20分）

1、邊界層的形成是流體具有結(jié)果。

2、用阻力系數(shù)法來計(jì)算突然擴(kuò)大和突然縮小的損失時，按—管內(nèi)的流速

來計(jì)算動項(xiàng)。

3、長方形的長為2a,寬為a,其當(dāng)量直徑為

4、粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的.

5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運(yùn)動粘度為90的燃料油，若保持油品

作層流流動，則最大流速不能超過o

6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液，若維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)小

輸送管道的閥門后，管道的總阻力將o

6、離心泵的工作點(diǎn)是曲線與曲線的交點(diǎn)。

8、往復(fù)式壓縮機(jī)的余隙系數(shù)￡=,￡則丸容增大，生產(chǎn)

能力。

9、沉降操作是指在某種中利用分散相和連續(xù)相之間的，使之

發(fā)生相對運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)分離的操作。沉降過程有和沉降兩種方式。

10、工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)主要有、、O

11、在過濾操作中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是而不是O

12、在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度相同的材料，三層間的溫度差變

化是依次降低，則三層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小順序o

13、沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，它們是、、o應(yīng)維持

在區(qū)內(nèi)操作。

14、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可能

是由于所引起的。

15、溫度差損失包括、,

-：選擇題

1、層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）

A、流速不同；B、流通截面積不同；

C、雷諾數(shù)不同；D、層流無徑向流動，湍流有徑向流動;

2、選擇下述流體在管路中常用的流速

（1）、過熱水蒸汽（），（2）、水及一般流體

（）;

（3）、壓強(qiáng)較高的氣體（）,（4）、粘度較大的液體（）；

_A、1-3/，B、0.5-l%,C、15-20么,D、30-50%

3、離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（）時的主要性能參數(shù)。

A、流量最大;B、壓頭最大；

C、效率最局；D、軸功率最小;

4、下列結(jié)論正確的是（）0

A、液體的粘度隨溫度的升高而減??；

B、氣體的粘度隨溫度的升高而增大；

C、液體的粘度基本上不隨壓強(qiáng)變化；

D、氣體的粘度隨壓強(qiáng)增大而減小。

5、離心泵吸入管路底閥的作用是（）。

A、阻攔液體中的固體顆粒；B、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象；

C、維持最低的允許吸上高度；D、防止啟動前充入的液體從泵內(nèi)漏

出；

6、在一個過濾周期中，為了達(dá)到最大生產(chǎn)能力應(yīng)（）

A、過濾時間應(yīng)大于輔助時間；B、過濾時間應(yīng)小于輔助時間；

C、過濾時間應(yīng)等于輔助時間；D、過濾加洗滌所需時間等于1/2周期;

7、下述說法中正確的是（）。

A、過濾速率與過濾面積成正比；B、過濾速率與過濾面積的平方成正比；

C、過濾速率與濾布阻力成反比；D、過濾速率與操作壓差的平方成正比;

8、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)的是（）。

A、顆粒的兒何尺寸；B、顆粒與流體的密度;

C、流體的水平流速；D、顆粒的形狀；

9、旋液分離器是利用離心力分離（）。

A、離心機(jī)可分離液液混合物；B、離心機(jī)可分離液固混合物;

C、離心機(jī)可分離氣固混合物；

D、離心機(jī)所分離的不均勻混合物中至少有一相是液相；

10、傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的

將是（）。

A、管壁熱阻;B、管內(nèi)對流傳熱熱阻;

C、污垢熱阻;D、管外對流傳熱熱阻;

11、下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數(shù)有效的是（)O

A、設(shè)置折流擋板;B、增大板間距;

C、增加管程數(shù);D、增加管內(nèi)流體的流速;

12、在確定換熱介質(zhì)的流程時，通常走管程的有（）,走殼程的

有（)

A、高壓流體;B、蒸汽;C、

易結(jié)垢的流體;

D、腐蝕性流體；E、粘度大的流體;F、被冷卻的

流體;

13、采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對流傳熱

系數(shù)，但同時地導(dǎo)致()

A、管內(nèi)易結(jié)垢;B、殼程流體流速

過低;

C、平均溫差下降;D、管內(nèi)流動阻力增

大;

14、增大換熱器傳熱面積的辦法有（)O

A、選用粗管排列;B、選用翅片管;

C、增加管程數(shù);D、增加殼程數(shù);

15、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是（)O

A、傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際上是個平均值;

B、總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異;

C、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱,與冷熱流體的物性

無關(guān);

D、要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手;

三：計(jì)算題

1、圖示為一輸油管路，未裝流量計(jì)，但

在A、B分別測得壓強(qiáng)為P『150Kpa,Q

P力=140@a,試估算管道中油的流量？已知：“

管為。89X4/WM,A、B間距為10m,

其中管道的當(dāng)量長度為9.3m,Q

/?=820^/3,〃=121即。J,___

2、試證明球形顆粒在重力場中作自由沉降時，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度

公式為：/Hg。

18.〃

3、用一板框壓濾機(jī)在300Kpa壓強(qiáng)差下過濾某懸浮液。已知過濾常數(shù)K

為75又1。5m2/,qe為0.012"??2。要求每一操作周期得8/濾液，過濾時間

為0.5h。設(shè)濾餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求：過濾時間；

若操作壓強(qiáng)差提高至600Kpa,現(xiàn)有一臺板框過濾機(jī)，每框的尺寸為

635X635X25MM,若要求每個過濾周期仍得8/濾液，則至少需要多少個框能滿

足要求？過濾時間又為多少？

4、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m,直徑為025x2〃?〃。水以0.7%的

流速在管內(nèi)流動，并從17°C被加熱到37%。流量為1.25%、溫度為72°C煌的飽

和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。燒蒸汽的冷凝潛熱為315%g。已測得：蒸

汽冷凝傳熱系數(shù)為800%20"管內(nèi)側(cè)熱阻為個側(cè)熱阻的4。％，污垢熱阻又為管

內(nèi)側(cè)熱阻的70%,試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。計(jì)算時可忽略管

壁熱阻及熱損失。

試題四答案

-：填充題

1、粘性。2、細(xì)。3、%。。4、剪應(yīng)力。5、1.14/。6、

不變。7、管路特性曲線、離心泵特性曲線。8、“4/、小、

大。9、力場、密度、重力、離心。

10、織物介質(zhì)、粒狀介質(zhì)、多孔性固體介質(zhì)。

11、濾餅層、過濾介質(zhì)。12、依次增加。13、自然對流、膜狀對流、核狀

對流、核狀對流。

14、冷凝水未排出、不凝性氣體未排

15、溶液沸點(diǎn)升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失。

-：判斷題

1、D.2、D、A、Co3、Co

4、A、B、C.5、Bo6、D

7、B.8、Co9、

Bo

10、B.11、Ao12、

A、C、D；B、E、Fo

13、C、D.14、Bo15、Co

三：計(jì)算題

1、在A-B兩點(diǎn)間列板努利方程：

2

7PAMPB"2I+1”2

Z/+—+——=ZR+—2-+——+2————o

P-g2gp.g2gd2g

0+吧J+儂*”上

0.02.

820.9.81820.9.810.0812.9.81

設(shè)流體在管路中作層流流動，則：九=史，丸=9

Re

2

Zu=0.02=更U.“2=002?！?1.7%。

核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：七=也史=933Y2000。

則：油品的流量為V-—.Ti.d^u=31.52w//o

4/ri

2、顆粒作自由沉降，受力：F1=-JT.d^.pgg，F(xiàn)=-.TV,d^.pg

626

22

1,p-u

Fr3=G/d—mao尸「F2~~F3=0

層流-2%,

-52

3、過濾面積：｛q+qeY=K.T,+0.012^=7.5.10.05.3600,A=22,5mo

0.2

濾餅體積：2=8.0.025=0.27,框數(shù)〃=20o

0.635.0.635.0.025

過濾總面積:4=0.6352220=16.13加2。

2-4

(q+qe)^K.T,^H-O.O!2^1.5.10r,7=0.4780。

5、傳熱量為：0=394Kw。所需水量：%=4.713%。A/=44.25°Co

單管水量：%=0.243%,每程所需管子數(shù)為：〃=20。

每程傳熱面積：4=4.71相2,傳熱系數(shù)：K=476.2/20c

所需傳熱面積：1=18.7〃?2管程數(shù)為：n=4.總管數(shù)為80根。

試題五

-：簡答題（60分）

1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。問（1）、A

靜壓頭二哪個大？為什么？（2）、體積流量----「-B---

pg

V哪個大？為什么？（3）、質(zhì)量流速哪個大？！m」

圖5-1

為什么？

（不計(jì)阻力）

2、圖示，測出A、B兩端點(diǎn)的壓力差？

3、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪

幾種？家里的自來水管是什么管？

4、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防

止？

5、何謂過濾介質(zhì)？對過濾介質(zhì)有何要求？

6、說明熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關(guān)系?

7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？

8、敘述導(dǎo)熱系數(shù)、對流傳熱膜系數(shù)、圖5-2

傳熱系數(shù)的單位及物理意義？

9、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？

10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？

二：計(jì)算題

1、容器A、B分別盛有水和密度為

800%3的灑精，中間接一水銀壓差計(jì)。

（1）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)尸產(chǎn)2.943xl（）4pa（表

壓）時，測得R=0.3m,加=0.5加，h2=0.2m,求容器B內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？

（2）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)減小至P4=L962xl04pa,容器B內(nèi)的壓強(qiáng)不變，則水

銀壓差計(jì)內(nèi)的讀數(shù)為多少？

2、用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方

壓強(qiáng)為652.365Kpa。泵位于貯罐液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損

失為1.6m。異丁烷在輸送條件下的密度為530%3,飽和蒸汽壓為

637.65Kpa。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m。

試問該泵能否正常操作？

3、在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在O.IMpa（表壓）下20分鐘可在每

平方米過濾面積上得到0.197病的濾液，再過濾20分鐘又得到濾液0.097,

試求共過濾1小時可得總濾液量為多少？

4、某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量2100%,

加熱蒸汽的溫度為120°C,其汽化潛熱為2205%g。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽

的冷凝溫度為81°C,各項(xiàng)溫度差損失共為9°。。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜系

數(shù)的為8OOO/2,沸騰溶液的傳熱膜系數(shù)臼為3500，/2，求該換熱器

/m2.K/m2.K

的傳熱面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失忽略不計(jì)）

一：問答題

22

1、Zi+9=Z8+-

Pg2gpg2gp.gpg

V^VBoWup,W^WBo

2、。=口力+。測￡依+。），。='8+。測￡0+%）+「示￡.火

△2=，/一P8=夕測名2+（「示一。測）g.火.△2=/?測.g.Z+（夕示一夕測）g.R0

3、管子的類型有：鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。

表示方法有:英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。

4、泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時，此時液

體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫，泵體振

動，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安

裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

5、過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。要求：多孔性、阻力?。挥幸欢ǖ臋C(jī)械強(qiáng)

度；有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。

6、傳熱速率：單位時間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。熱負(fù)荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加

熱（或冷卻）某物料時，便要求換熱器在單位時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定

的熱量，這是生產(chǎn)對換熱器換熱能力的要求，稱為該換熱器的熱負(fù)荷。一個滿

足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是：傳熱速率等于（略大于）熱負(fù)荷。7、加熱劑:

給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。

冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。

8、導(dǎo)熱系數(shù):在壁厚為1m時，在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所傳遞

熱量的多少。單位是：%。傳熱系數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K時-，通

過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是：/K。對流傳熱膜

系數(shù):當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)以對流傳熱的

方式所傳遞熱量的多少。單位是：力

9、強(qiáng)化傳熱的途徑有：增加傳熱面積；（增加有效傳熱面積）

增加溫度差；（采用逆流流動）增加傳熱系數(shù)K（增加流體的湍流流動，防

止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻）

10、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)：溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特性。

-：計(jì)算題：

1、P=P/+「l-g?a，P=PB+P28ZPHggR。

3

PB=-P2-S-h2-PHg-S-R+PA+Pi-S-h\，^5=-7.26x10pao

.、I、

R—RR—R

P=PA+P\-S--P=PB+P2-g-〃2++PHg-S-R

~2~2

\77

t、＞、

R—RR—R

PA+PIS-h-=PB+Pl-g-h2++PHg-g?R。

227

R=0.221mo

0

一)652365-637650日?

2、z=￡oz￡kh—hf,Z=-----------------------3.5—L6=-2.27/w。

P-g530.9.81

即泵不能正常工作。

3、3+外)2=匕,(0.197+%產(chǎn)=K.20.60,(0.206+/產(chǎn)=K220.60。

m

(q+qe)2=K.2.2.20.60。0.022^/2°K=3.96x10。/。

q=0.356叱2°過濾1小時所得到的總濾液量為0.356

4、傳熱量：Q=DF=21O%6O0X22O5=129OKW.

溶液的沸點(diǎn)：/=81+9=90°C。

溫差：4=120-90=30°。。

傳熱系數(shù):

傳熱面積：，=卷1290=17.66加2

2.435.30

故所需的傳熱面積為17.66加2。

試題六

一：填充題（20分）

1、精微分離的依據(jù)是