化工原理复习题 及习题答案
化工原理（上）复习题及答案
一、填空题
1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。
2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。
3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。
4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流
体）
6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小）
7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高
度）有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。
9.\
10.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则
扬程（不变）。
11.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数，
关键是（增大αo）。
12.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为
1×105 Pa）。
13.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。（大于、
小于、等于）
14.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则
该流体的流量为（）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。
15.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的
流速是粗管内的（4 ）倍。
16.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。
17.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。
18.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速
的增加而（增大）。
19.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃，
则并流时的Δt m= （）℃。
20.(
21.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A腐蚀
性介质）流体应走管内。
22. 在管壳式换热器中，用100℃的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20℃和
50℃。则管壁温度约等于（100℃ ），总传热系数K 接近于（空气 ）的对流传热系数。 二、计算题
在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m 3/h ，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152和，轴功率为，转速为2900r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下的泵的性能。
解：分别以真空表和压强表所在截面为1-1和2-2截面，在两截面间列柏努利方程有：
8
.91000247001520004.01
2?++=++
?=g p p z H ρ（真空度）（表压）= m
()=???=ρ=
η2450
4
18360026891000g ./.N QH %
三、计算题
-
有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120℃降至80℃，其对流传热系数α1＝50w/(m 2·k)。壳程的冷却水从15℃升至 90℃，其对流传热系数α2＝2000w/（m 2·k ），管壁热阻及污垢热阻皆可不计。当冷却水量增加一倍时，试求：（1）水和空气的出口温度2'
t 和
2'
T ，忽略流体物性参数随温度的变化；（2）传热速率'Q 比原来增加了多少
解：①水量增加前 T 1=120℃，T 2=80℃，t 1=15℃，t 2=90℃，
α1=50W/（m 2·K ），α2=2000W/（m 2·K ）， K)W/(m 8.482000
1
50111
1
122
1
?=+
=
+
=
ααK
C 3.45158090120ln )1580()90120(ln )()(12211221?=-----=-----=?t T t T t T t T T m
m pc c ph h T KA t t c q T T c q Q ?=-=-=)()(1221
A c q c q pc c ph h 3.458.487540?== （a ）
水量增加后 28.022'αα= )K W/(m 3.492000
215011211
1'28
.02
8.01
?=?+=
+
=
ααK
15''120ln )15'()'120(''ln )'()'('222212211221-----=-----=?T t T t t T t T t T t T T m
m pc c ph h T A K t t c q T T c q Q '')'(2)'(1221?=-=-=
|
15''120ln
15''1203.49)15'(2)'120(22222
2-----?=-=-T t T t A t c q T c q pc c ph h （b ）
)
15'(275'1204022-=
-t T 或 )'120(807515'22T t -=- （c ）
15
''120ln
)
15'('1203.493
.458.48'1204022222-----??=
-T t t T T （d ） 式（c ）代入式（d ），得0558.015
''120ln 22=--T t 057.115''120ln 22=--T t （e ）
由式（c ）与（e ）得 t '2=℃ T '2=℃
②25.180
1209.69120''2
121=--=--=T T T T Q
Q 即传热速率增加了25%。