化工原理试题库（含答案）Word文件下载.doc
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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、如图所示，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，现发现压力表上的读数为，若管径为100mm,求流体
的流量及阀的局部阻力糸数？
2、在一列管式换热器中，用冷却
将的热水冷却到，热水
流量为，冷却水在管内流动，温度从升到。
已知传热糸数K为，换热管为的钢管，长为3m.。
求冷却水量和换热管数（逆流）。
10m 50m 25m 图1-1
已知：
试题一答案：
一、填充题
1、8.7m ,.
2、。
湍流。
3、层流、过渡流和湍流。
4、增加、降低。
5、3-8、8-15。
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
1、。
，，
。
。
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分离的过程。
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
=
。
在2-2，3-3面间列板努利方程
=，
，。
即流体的流量为局部阻力糸数为8。
2、
（1）、
（2）、
（3）、，。
3、=，
/=。
即冷却水的流量为和管子根数为167根。
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，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变，不随__________而变，称为稳定流动。
若以上各量既随__________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___________，縻擦糸数与的关系为______________。
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，以达到好的保温效果。
12、蒸发是利用溶液中溶质的________，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去___________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。
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、外半径分别为和，壁表面温度分别为 和，若〈，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？
三：
计算题（50分）
1、流量为5000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？
（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。
（已知：
，,m,,）.（时水，，，）
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，管程为1，现拟选用此换热器冷凝、冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度降至。
走管外，其流量为，其冷凝潜热为，比热为。
水走管内，且与成逆流流动。
冷却水的进出口温度分别为和。
已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为和。
问此换热器是否造适用？
4、用一传热面积为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，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取，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水蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为
查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为
查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为
试题二的答案
一：
填充题
1、、。
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。
4、。
5、抛物线、0.5、。
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：
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，为层流，当为湍流。
2、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。
3、避免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。
4、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。
若两流体的温度差较大（以上）时，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。
5、=
三：
1 3 2 图2-1
1、设接平行管道后，总流量为。
二平行管流量为和。
板努利方程：
2 2 10m 1 1 图2-2
总压降相同得：
=，
，。
。
2、。
。
考虑0.5m的安装安全糸数。
则泵的安装高度为1m.
.
.
..
..
3、换热器已有的传热面积：
求所需的传热面积：
冷凝段的热量：
=
冷却段的热量：
总热量为：
Q=+=27.55Kw
冷却水的用量：
冷却水离开冷却段的温度：
冷凝段的温度差：
冷却段的温度差：
冷凝段所需传热面积：
冷却段所需传热面积：
所需的总的传热面积：
A=6.45.
4、水分蒸发量：
，.
F=1000Kg,W=625Kg
溶液的沸点为。
传热糸数K为：
改变压力后的传热糸数：
。
可见结垢以后的传热糸数降低。
试题三
一：
填充题（18分）
1、空气在标准状态下密度为1.29，在0.25Mpa下（绝压）时的密度为__________________。
2、产生流体阻力的原因有_________________._______________________
3、转子流量计在安装时应_________________。
4、连续性方程是__________指导出来的，它适用______流体。
5、直管阻力的表示式为____________________，管中流出=__________流入管中=_____________。
6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生________现象。
7、往复式压缩机的工作循环为_______._____._____._______四个阶段。
8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是______________________
_______________.________________________________.
9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走
______________程。
10、一根暴露在外的热管子以__________.___________散发热量。
11、式中两个准数=__________，Pr=__________.若液体被冷却时n=____________。
12、多效蒸发主要有_______._________._________三种典型流程。
判断题（18分）
1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等的。
（稳定流动）。
2、转子流量计可以读出任何流体的流量。
3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属湍流范围。
4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。
离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。
5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。
6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。
7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。
8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。
9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。
10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。
11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。
12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。
13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。
14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。
15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。
16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。
17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。
18、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。
计算题（64分）
1、图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为，求？
若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得，求？
P1
甲
乙
2、一降层室长为5m,宽为3m，高为4m。
内部用隔板分成20层，用来回收含尘
气体中的球形固体颗粒，操作条件下含
尘气体的流量为，气体密度
，粘度为。
尘粒密度。
试求理论上能
100%除去的最小颗粒直径？
3、外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度为。
管外包以导热糸数为图3-1
的保温材料。
要求保温层外壁面温度不超过，
每米管长的热损失不超过。
问保温层的厚度应为多少？
4、欲将浓度为25%，沸点为，流量为的NaOH水溶液经蒸发浓缩到50%。
料液的进口温度为，加热蒸汽的压强为392.4Kpa（绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热糸数可取，溶液的密度为。
若忽略蒸发器的热损失。
求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？
已知：
p=53.32Kpa,,
p=392.4Kpa,
试题三答案
一：
1、。
2、内縻擦力和流体的流动状态。
3、保持垂直。
4、质量守恒定律、
5、、1、0.5.6、气蚀现象。
7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。
8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量
9、管程。
10、自然对流、热辐射。
11、、、
12、并流、逆流和平流。
判断题
6、10、17为对，其余都为错。
1、。
，。
2、降沉室的总面积：
沉降速度：
设沉降区为层流，则有：
，。
验算：
3、保温材料的导热糸数：
，。
4、水分蒸发量：
。
加热蒸汽消耗量：
所需的传热面积为：
即所需的加热蒸汽消耗量为。
所需的传热面积为
试题四
一：
1、边界层的形成是流体具有_________结果。
2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_____管内的流速来计算动能项。
3、长方形的长为2a，宽为a，其当量直径为_________________
4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的___________.
5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过 ________。
6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将___________。
6、离心泵的工作点是___________曲线与________________曲线的交点。
8、往复式压缩机的余隙糸数=___________,_______-，则增大，生产能力_______________。
9、沉降操作是指在某种______中利用分散相和连续相之间的________,使之发生相对运动而实现分离的操作。
沉降过程有_____和_____沉降两种方式。
10、工业上常用的过滤介质主要有________、__________、___________。
11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_______而不是______。
12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。
13、沸腾传热可分为三个区域，它们是_______、_________、_________。
应维持在_____________区内操作。
14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于___________________________________所引起的。
15、温度差损失包括__________________________、___________________、
____________________________。
二：
选择题
1、层流和湍流的本质区别是（）
A、流速不同；
B、流通截面积不同；
C、雷诺数不同；
D、层流无径向流动，湍流有径向流动；
2、选择下述流体在管路中常用的流速
（1）、过热水蒸汽（），
（2）、水及一般流体（）；
（3）、压强较高的气体（
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