化工原理试题库___打印

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试题一 一：填空题〔18分〕

1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压=________mH

__________Pa. 该地区的大气压为720mmHg。 2、 常温下水的密度为1000

20,

的管内以3m

Kgm

3，粘度为1cp，在d内100mm

s

速度流动，其流动类型为 ______________。

3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以

_________________.

4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________m

s

,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________m

s

。

6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________.

7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括。 9、 传热的根本方式为。 10、工业上的换热方法有。

11、称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内值的有效方法____________. 提高管外值的有效方法______________________________________。

12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中，由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题〔36分〕

1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，假设将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？

3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？

4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：

（1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？

（2） 传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？

5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分)

1、 如下图，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数







为

0.03，现发现压力表上的读数为5mH20，假设管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？

0

2、 在一 列管式换热器中，用冷却将100

糸数K为

试题一答案： 一、 填充题

C的热水冷却到500C，热水 流量为60m

3

h

，冷却水在管内 流动，温度从20

0

C升到450C。已 知传热

2000w2， 换热管为252.5mm的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 〔逆流〕。

m.C

,

8.53104pa.

du0.1.3.1000

3105。湍流。 2、Re1.103

1、8.7mH20

3、 层流、过渡流和湍流。

4、 增加、降低。 5、 3-8m

、8-15m

。

ss

6、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开

旁路阀、用旁路阀来调节流量的。 7、 分散、连续。

8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 9、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。

11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。

12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二：问答题



图1-1 10m 50m 25m

：

热水960K

m3

Kg.K



lu12. 1、h11.

d12g

1u1， 。d22d1，u2

1..d2244

d2.u2.lu221

21。h22..h1。 264/

d22g16

V

C热水C冷水4.187Kj

2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。

3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而别离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。

3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。〔蒸汽散热快〕。 4、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。

5、 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。 三：计算题

1、 图示，在1-1，2-2面间列板努利方程


u12p1u22p2

z1=z2h'

2gg2gg

u2lu2u2

100005 ..进.

29.81d2g2g

1501120.03..0.5. 5u. 29.810.129.8129.81

331

u2.44m V..d2u0.019m68.9m

ssh4

在2-2，3-3面间列板努利方程

。

u32p3lu2u2u2u22p2'

z2h，050..出.=z3

2ggd2g2g2g2gg

5



2511

2.440.03.. ， 8。

29.810.129.8129.81

2



即流体的流量为

0.019m

2

3

s

,68.9m

2

3

h

局部阻力糸数为8。

2、 〔1〕、V V

2

K.A. 2.4K.30.3060 K3.5610

2

6

m2

s



. '231221'

〔2〕、VK.A.V V1.7m

22

3.210

〔3〕、V

3、 G1C t

2

3



''2

2K.A. ， V

2

''2

2K.A2.23.56106302.23600 V''6.8m3。

Kg

TT= ，G232121s

42.50C AG2C2t2t1/K.t=39.4m2。

和管子根数为167根。

n167. 即冷却水的流量为32Kgs

试题二

一：填充题〔20分〕

1、牛顿粘性定律_____________，粘度在SI制中的单位是___________。 2、常用测定流量的流。

3、在流动糸统中，假设截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变，不随__________而变，称为稳定流动。假设以上各量既随__________而变，又随__________而变，称为不稳定流动。

4、 等边三角形的边长为a，其当量直径为____________________。

5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_____________ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的___________ ，縻擦糸数

______________。

6、 泵是指_______________________________，按其工作原理来分可分为 。

7、 气体按压缩比来分，可分为________._______._________._________。 8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。 9、 过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程， 过滤速率是指___________________________________________。

10、传热一般采用逆流操作，但为__________________.________________ 时采用并流操作。

11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内 层，以到达好的保温效果。

12、蒸发是利用溶液中溶质的________，用加热的方法使局部溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____，随其温度的升高___。 14、对流传热的热阻主要集中在______________,因____________________ 强化对流传热的重要途径。

15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa。

二：问答题〔30分〕

1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？

2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？

5、单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2，壁外表温度分别为T



三：计算题〔50分〕

与Re的关系为

'

和t，假设t〈T，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？

'''


1、 流量为5000

m3

h

的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少

m3

h

？〔设总压降始

终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略〕。 2、 泵将20

0

C的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为984mmm的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到

管出口的距离为10m，其中流量为

35m

3

h

。〔：

p01atm，0.02,Hs3.0m,N电2Kw,电0.94〕.(200C时水，

1000Kg

m

3

，

1.2410

3

N.s

m

2

，

3

p02.410N

m

2

) 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？

3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为

252.5mm，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度

460C降至100C。CS2走管外，其流量为G10.07Kg，其冷凝潜热为356Kj，比热为1.05Kw0。水走管内，且与sKgKg.C

CS2成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为50C和300C。冷凝和冷却段基于外外表的总传热糸数分别为K12000W20和

m.C

K2100W20。问此换热器是否造适用？

m.C

2

的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg浓缩液，加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为

4、 用一传热面积为10m

20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取8

0

C，热损失可忽略不计。试求：〔１〕开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？〔２〕操作一段时间后，因物

0

料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？查得20Kpa水蒸汽的饱和温度60.1汽化潜热为

试题二的答案

一：填充题

1、

C，

2354.9Kj

Kg

,查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.2

0

C,查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C

.33

dwN.s、。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。

2dym

4、

a。5、抛物线、0.5、64R

e

。 6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7、通风机、鼓风机、压缩机。

8、颗粒的停留时间大于沉降时间。9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。10、控制温度、降低粘度、减少阻力。

11、导热糸数小的。12、不挥发性、提高。13、增加、增加。14、层流内层、减薄层流内层的厚度。15、10.13-101.3. 二：问答题

1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re2、 3、 4、

2000，为层流，当Re4000

为湍流。

在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。 防止压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。

列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。假设两流体的温度差较大〔由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。

500C以上〕时，

5、

2.L..T't'Q

rln2r1



2.L..T't=

rlnr1

3



.T't'.ln

t

T'



rr1

rln2r1



三：计算题

3m 1、 设接平行管道后，总流量为V

h

3

m。二平行管流量为V

1

h

和

u32p3u12p1

板努利方程： hf1

22u32p3u22p2

hf2

22

总压降相同得：





1

3

图2-1

1 2



1

图2-2

2

10m

2

3mV2

h

。

lu2l3u32l1u12

3.=.， .. 1..

d2d2d2

1

123，l1l2l31l。u1u3

22





u3

388

u V'V6330m

h55

。2、

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