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化工原理复习资料选择及计算题---答案

第一章流体流动与输送机械

一、填空或选择

1 ?牛顿粘性定律的表达式为

du ,该式应用条件为 牛顿型 流体作 层流

dy 流动。在SI 制中,粘度的单位是 流体的物性,在cgs 制中,粘度的单位是 泊。 2?某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为 201.33 kPa :另一设备的真 空度为400mmHg ,则它的绝对压强为_360mmHg 。(当地大气压为101.33 kPa ) 3?流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布侧形是 「抛物线型曲线。其管

中心最大流速为平均流速的 2倍,摩擦系数 入与Re 关系为 色。层流区又 Re

称为阻力的一次方 。

4. 流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数 入与_Ref & /d 有关;若其作完全

湍流,则入仅与_& /d 有关。完全湍流又称为阻力的 平方区。

5 .流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一 层流底层_,雷诺数愈大,湍流程度 愈剧烈,则该层厚度 越薄:流动阻力 越大。

6. 因次分析的依据是因次一致性原则 。

7. 从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则 管内水流量将 减小,管路的局部阻力将 增大,直管阻力将减小,管路总阻 力将恒定。(设动能项可忽略。)

8. 根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测定大直径气体管路截面

上速度分布的是 测速管(皮托管):恒压差流流量计有 转子流量计:恒截面 差压流量计有孔板流量计和文丘里流量计:能量损失最大的是孔板流量计: 对流量变化反映最灵敏的是孔板流量计。

A .孔板流量计

B .文丘里流量计

C .皮托管

D .转子流量计

2 l e U

。 d 2

11. 水流经图示的管路系统从细管喷出。已知 d 1管段的压头损失H f1=1m (包括 局部阻力)d 2管段的压头损失H f,2=2m (不包括出口损失)。则管口喷出时水的速 度 9.当量直径的定义式为 4 流通截面积,水力半径为咅当量直径。

10 .直管阻力的计算式

P f l 2

〒亍:局部阻力的计算式有P f

和P f

U3=_700_m/s, d1 管段的速度U1=_175_m/s,水的流量V=_806_m3/h。

1 1

1 1

d.l=20mnt

皿二 10mm 12m

— 1 3

A .1

B. Snt

1 1

1

12. LZB-40转子流量计,出厂时用20C 空气标定流量范围为5m 3/h~50m 3/h ,现 拟用以测定40T 的空气,贝U 空气流量值比刻度值_大_,校正系数为1.034 ,实 际流量范围为5.17~51.7 mf/h 。

13. 一转子流量计,当通过水流量为1m 3/h 时,测得该流量计进、出间压强降为 20Pa ;当流量增加到1.5m 3

/h 时,相应的压强降_20Pa 。

14. 水从内径为d i 的管段流向内径为d 2的管段,已知d 2=1.414di ,d i 管段流体 流动的速度头为0.8m ,h 1=0.7m

(1) 忽略流经AB 段的能量损失,则h 2= 1.3 m , h 3= 1.5 m 。

(2) 若流经AB 段的能量损失为0.2mH 2O ,贝U h 2= 1.1 m ,h 3= 1.3 m 。

化工原理复习资料选择及计算题---答案

15. 一敞口容器底部连接等径的进水管和出水管,容器内水面维持恒定 1.5m , 管内水的动压头均为0.5m ,则进水管的点A 、容器内的点C 、出水管的点B 的 静压头分别为 p A = 1.5 m ,p B = 0.75 m ,p c = 1.5 m 。

化工原理复习资料选择及计算题---答案

16. 在SI 单位制中,通用气体常数 R 的单位为(B )。

A . atm cm 3/mol ?

B . Pa m 3/mol ?

C . kgf kmol K

D . Ibf ft/ Ibmol K -

17. 通常流体粘度 卩随温度t 的变化规律为(C )。

A . t 升高、卩减小

B . t 升高、卩增大

C.对液体粘度t升高卩减小,对气体则相反? D ?对液体t升高卩增大,对气体则相反

18?流体在圆形直管中湍流时,则摩擦系数入随雷诺数Re的增大减小:若已

进入阻力平方区,随雷诺数Re增大,摩擦系数入基本不变。

19?滞流和湍流的本质区别是(D )。

A .湍流流速大于滞流流速B.滞流时Re数小于湍流时Re数

C.流道截面大时为湍流,截面小的为滞流 D .滞流无径向脉动,而湍流有径向

脉动

20. 因次方析的目的在于(B )。

A .得到各变量间的确切定量关系;

B .用无因次数群代替变量,使实验与关联简化;

C.得到无因次数群间定量关系; D .无需进行实验,即可得到关联式

21. 滞流内层越薄,则以下结论是正确的(D )

A .近壁面处速度梯度越小B.流体湍动程度越低

C.流动阻力越小 D .流动阻力越大

22. 在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映(A )

A. A、B两截面间的压强差 B . A、B两截面间的流动阻力

C. A、B两截面间动压头变化 D .突然扩大或缩小的局部阻力

23. 在一定管路中,当孔板流量计的孔径和文丘里流量计的喉径相同时,相同流动条件下,文丘里流量计的孔流系数C V和孔板流量系数C0的大小为(C)。

A. C O=C V B . C O>C V C. C o vC v D .不确定

24. 流体流过两个并联管路管1和2,两管内均呈滞流。两管的管长L I=L2、管内径d1=2d2,则体积流量V2/V1为(D)。

A. 1/2

B. 1/4

C. 1/8

D. 1/16

1. 离心泵的泵壳制成蜗壳状,其作用是集液与转能。

2. 离心泵的主要特性曲线包括H~Q、N~Q和n ~Q三条曲线。

3. 离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体,否则将可能发生气缚现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生气蚀现象。

4. 若离心泵入口真空表读数为700mmH,当地大气压为101.33kPa,则输送42C 水时(饱和蒸汽压为8.2kPa)泵内将发生气蚀现象。

5. 离心泵安装在一定管路上,其工作点是指管路特性曲线与泵特性曲线的交点。用离心泵将储槽A内的液体送到一常压设备B,若B变为高压设备,则输液量减小,泵的压头增大,轴功率减小。

6. 离心泵通常采用改变出口阀的开度调节流量;往复泵采用旁路调节

流量。某离心泵在Q=0.02nVs时H=20m管路性能Qe=0.02riVs时需要的He=16m 泵安在此输水管路,中调节流量为0.02m3/s,因调节阀门的压头损失为,消耗的功率485 W。

7. 离心泵在一管路系统中工作,管路要求流量为Q,管路所需压头为H,而与相对应的泵所提供的压头为Hm则阀门关小压头损失百分数为(Hm-HQ/ Hm %。

8. 往复泵的往复次数增加时,流量增大,扬程

不变。

9. 离心泵的效率n和流量Q的关系为(B /

A.Q增大,n增大

B. Q增大,n先增大后减小

C.Q增大,n减小

D. Q增大,n先减小后增大

10. 离心泵的轴功率N和流量Q的关系为(A /

A.Q增大,N增大

B. Q增大,N先增大后减小

C.Q增大,N减小

D. Q增大,N先减小后增大

11 .离心泵停止操作时宜(A )

A.先关出口阀后停电

B. 先停电后关阀

C.先关出口阀或先停电均可

D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀

12.往复泵适用于(C)

A.大流量且要求流量特别均匀的场合

B.介质腐蚀性特别强的场合

C.流量较小,压头较高的场合

D. 投资较小的场合

13?在测定离心泵性能时,若将压力表装在调节阀以后,则压力表读数P2将(B ),而当压力表装在调节阀以前,则压力表读数P1将(A ),

A.随流量增大而减小

B. 随流量增大而增大

C.随流量增大而基本不变

D.随真空表读数的增大而减小

14. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是(A )。

A.最高效率点对应值

B.操作点对应值

C.最大流量下对应值

D.计算数据

15. 离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀能力越好。

16. 离心泵在一定管路系统下工作时,压头与被输送液体密度无关的条件是_D_。

2

A.Z2-Z1=0

B.艺H=0

C. △u/2g=0

D.(p 2-P1)/ p g=0

17. 往复泵具有正位移特性特性,有自吸能力,安装过高会发生气蚀现象。

第二章非均相物系分离

一.填空或选择

1. 固体粒子的沉降过程分加速阶段和恒速—阶段。沉降速度是指恒速—阶段颗粒相对于流体的速度。

2. 在重力场中,固粒的自由沉降速度与下列因素无关( D )

A)粒子几何形状B)粒子几何尺寸C)粒子及流体密度D)流体的流速

3. 在降尘室中除去某粒径的颗粒时,若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时

间加长一倍,气流速度为原来的1/2 ,生产能力不变。

4. 在斯托克斯区,颗粒的沉降速度与其直径的_2_次方成正比,而在牛顿区,与其直径的1/2次方成正比。

5. 沉降雷诺准数Ret越大,流体粘性对沉降速度的影响趣小__。

6. —球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20T提高至50C, 则其沉降速度将一减小__。

7. 降尘室操作时,气体的流动应控制在一层流—区。

8. 含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,颗粒的沉降速度为0.03m/s,则

降尘室的最大生产能力为__Q36—_m3/s。

9. 降尘室内,颗粒可被分离的条件是气体在降尘室的停留时间大于颗粒的沉降时间。

10. 理论上降尘室的生产能力与—底面积—和—沉降速度—有关,而与—高度—无关。

11. 在降尘室内,粒径为60 ^m的颗粒理论上能全部除去,则粒径为42 ^m的颗粒能被除去的分率为_49%_。(沉降在滞流区)

12. 在离心分离操作中,分离因数是指—u T2/Rg __。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R= 0.2m,切向速度U T=20m/s,则分离因数为203.9 。

13?旋风分离器的分离效率随器身直径的增大而减小。

14. 工业上应用最广泛的间歇压滤机有一板框过滤机_和叶滤机_,连续吸滤型过滤机为—转筒真空过滤机__。

15. 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液, 其过滤方程式为q2+0.062q=5X l0-5B,式中q的单位为m3/m2, B的单位为s,则过滤常数值及其单位为:K= 5X10-5, qe= 0.031 , 0 产19.2s __。

若该过滤机由635W35X2mm 的10个框组成,则其过滤面积A=__8.06_打,介质的虚拟滤液体积Ve= _0.25_m3。

2 1 s

16. 根据过滤基本方程式(——----- P)说明提高过滤机生产能力的措施

d r0 (V Ve)

是(最少写出三条)增大压差;提高温度;使用阻力小的滤布;s<1时在允许时使用助滤剂;清洗滤布等。

17. 在板框压滤机中,若过滤压力差增加一倍,则过滤速率变为原来的(B )倍。(过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩)

A) 21/2B) 2 C) 1 D) 4

18 .板框压滤机中横穿洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为(A );叶滤机置换洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为(D )。( △ p卩在过滤最终与洗涤相同)

A) 1/4 B) 1/2 C) 4 D) 1

19. 恒压过滤某种悬浮液(介质阻力可忽略,滤饼不可压缩),已知10min单位过滤面积上得滤液0.1m3。若1h得滤液2m3,则所需过滤面积为8.16 __m20 20. 叶滤机过滤某种悬浮液,介质阻力可忽略,滤饼不可压缩,K = 2.5 X0-3m2/s o 若过滤终了时,q= 2.5m3/m2,每m2过滤面积上用0.5m3清水洗涤(卩与过滤终了相同),则所需过滤时间0= 2500__s,洗涤时间0w 1000__so

第三章传热

一、填空或选择

1. 多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差最大。

2. 一定质量的流体在? 25x 2.5mm的直管内,作强制的湍流流动,其对流传热系数

a i=1000W/m「C,如果流量和物性不变,改在? 19x 2mm的直管内流动,其a '为D W/m 2- Co

A. 1259;B . 1496;C. 1585;D. 1678。

3. 水与苯通过间壁换热器进行换热。水从20C升至30C,苯由80C降至40C,

则热容流量小的流体为苯,此换热器的传热效率& = 0.667 。

4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于一提高壳程流体对流传热系数_。

5. 有一套管换热器,在内管中空气从46C被加热到50C,环隙内有119.6 C的水蒸气冷凝,管壁温度接近__B__ Co

A. 35;

B. 119.6 C ;

C. 77.3。

6. 对膜状冷凝传热,冷凝液膜两侧温差愈大,冷凝传热系数愈愈小。

7. 在列管换热器中饱和蒸气加热空气,有:甲)传热管的壁温接近加热蒸气温

度;乙)换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。贝U: A

A.甲乙均合理;B ?甲乙均无理;C ?甲合理,乙无理;D ?甲无理,乙合理。

8. 在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对a的影响是_ A _ 。

A.不凝气体的存在会使a大大降低; B ?不凝气体的存在会使a升高;

C?不凝气体的存在对a无影响。

9. 对在蒸气-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中在工程上可行的是

__A__。

A.提高空气流速;B ?提高蒸气流速;C ?采用过热蒸气以提高蒸气流速;

D.在蒸气一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液。

10. 在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差50C,现因某种原因,两者的

温度各升高100C,贝吐匕时的辐射传热量与原来的相比,应该_A__。

A.增大;B .变小;C .不变;D .不确定。

11. 在卧式列管换热器中用饱和水蒸气冷凝加热原油,则原油宜在_管程―流动,总传热系数接近原油的对流传热系数值,传热壁面的温度接近于水蒸气_ 温度。12. 进出口温度分别为85C和40C的热流体对进口温度为20E的冷流体进行加热,规定冷流体出口温度不超过40C,则必须采用并流操作。

13. 冷热两流体的对流传热系数相差较大时,提高总传热系数K值的措施是A A.提高小的h值; B.提高大的h值;

C. 14. 两个都同等程度提高;

蒸汽冷凝时的热阻B

D.

提高大的h值,同时降低小的h值。

A.决定于汽膜厚度;

B.决定于液膜厚度;

C.决定于汽膜和液膜厚

度;D.主要决定于液膜厚度,但汽膜厚度也

有影响。

15、在一列管式换热器中用水来冷却某有机溶液。现希望有机溶液的出口温度降低一些(溶液的流量、进口温度不变),可采取的措施有增加冷却水的流量或降低冷却水的进口温度。

16、一台新换热器正常运转半年后,若冷热流体的流量和进口温度不变,但冷流体的出口温度下降了,你认为是下列上—原因。

(A) 运行时间长后,换热器内产生了污垢;(B) 换热器内压力升高;

(C)换热器内压力降低;(D) 换热器所在环境温度降低。

17、为了减少室外设备的热损失,保温层外包的一层金属皮应采用_A—。

(A)表面光滑,色泽较浅;(B) 表面粗糙,色泽较深;

(C)表面粗糙,色泽较浅;(D) 表面光滑,色泽较深