化工原理习题Word下载.docx
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屮14.1C.20
系是（）.
A.流速大，压降大
C.流速小，压降大
7.通过三层平壁的定态传热过程，第一层两侧温度分别为1200C和800C,热阻为
R,第三层外表面温度为400C,热阻为第二层热阻为R2,则R、R、R3大
小关系为（）.
（R2+R3）v（R2+R3）=（R2+R3）D.不确定
8.冷热两种流体通过金属壁面进行热交换，则壁温接近于（）.
A.a大一侧流体温度B.a小一侧流体温度
C.冷流体温度D.热流体温度
9.在确定换热介质的流程中，通常走壳程的是（）.
A.高压流体B.易结垢流体C.粘度大的流体D.腐蚀性流体
10.在套管式换热器中冷热两种流体作逆流换热，如WcCpc<
1,且A^x,则热
whCph
流体的出口温度T2是（）.
B.
无法确定
—WcCpc
C.t2cpc（t2t1）
WhCph21
二.填空题（每空1分，共30分）
1.当流体的流动型态是层流时，流速沿断面按分布，平均
流速是最大流速的;
当流体的流动型态是湍流时，
流速沿断面按分布，平均流速是最大流速的
左右.
2.流体流动系统中，若，则
此种流动称为定态流动；
当流体充满导管作定态流动时，在导管系统没有汲入或泄失的情况下，应相等，此关系
称为流体流动的连续性方程.对于圆形管路且是不可压缩流体，则连续性方程也可以写成.
3.任何局部阻力系数的增大，将使管内流量,下游阻力增大将使
上游压强,上游阻力增大,将使下游压强.
4.离心泵启动前需要向泵内充满被输送流体,否则将发生现象;
而
当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生现象.离心泵
通常用调流量;
往复泵通常用调流量.
5.实际流化床可能有两种不同的流化形式,即和,
流化床不正常操作现象有和.要使固体粒子在流态化
操作,通常要使气速高于而低于.
5.在降尘室中除去某粒径的颗粒时,若降尘室高度增加,则颗粒的沉降时间,气体流速,生产能力.
6.对于板框式压滤机,过滤面积为全部滤框面积的,洗涤面积为
过滤面积的,洗涤液通过过滤终了时滤液的途径.
7.换热器操作时，若W、Ti、ti不变，冷流体流量W增大，则K,
t2,T2,Q.
二.填空题
1.抛物线;
一半;
指数函数;
2.运动空间各点的状态不随时间变化;
各截面的质量流量;
ui/u2=（d2/di）2.
3.变小;
增大;
变小.
4.气缚;
气蚀;
阀门;
旁路.
5.散式流化;
聚式流化;
umf;
ut.
6.增大;
变小;
不变.
7.2倍;
2倍.
8.增大;
增大.
三.计算题
1、某圆形管道管径为57mM3.5mm液体以7200kg/h的流量流过，液体的密度
为980kg/m3,粘度为2xiO-3Pa・s。
试判断流体在管道中的流动型态
7200/3600
980i0052
解：
Re吒
0.051.04980
3254804000
2103
u
1.04（m/s）
由于Re>
400Q该过程的流动形态为湍流
2.某圆筒形流化床上部设一扩大段，为保证气体夹带出反应器的催化剂尘粒不大于55卩m,则流化床扩大段的直径为多少米己知催化剂密度为1300kg/m3,气
体密度为1.54kg/m3,粘度为，流化床床层直径为2m,操作气速为0.3m/s.
设在Stokes区
2-62-5
ut=dp（pp-p）g/18□=（55x10）xx（18xx10）
=（m/s）
-6-c
Re）=dpUtp/a=55x10xxx10=<
2
计算有效
D=（u/ut）=x2=2.77m
四.应用题
1、用离心泵将常温的清水由敞口贮槽送入一填料塔顶，贮槽水面与塔顶喷嘴的垂直距离为20m塔顶的压力为1mHO（表压），管路是©
114mrx7mr的新钢管，计算长度L+艺Le=60m若水在管路中的流速为1.5m/s，摩擦系数入=,求该泵的有效功率R。
22
2U1P1crU2P2.
解:
gz12Wegz22hf
0.025聖1516.88（J/kg）
0.12
223.83140.121.510002630（W）2.6（kW）2.过滤
4
面积为0.2m2的某过滤机在cm2的表压下恒压过滤某悬浮液，2h后得滤液40m过滤介质的阻力忽略不计
（1）若其它情况不变，过滤面积增大1倍，2h可得滤液多少
（2）若其它情况不变，过滤时间缩短为1h,所得滤液为多少
⑶若在cm的表压下，恒压过滤2h后，用5m水洗涤滤饼，
则洗涤时间为多少h（设洗涤与过滤面积相同）
V2=kAt
kA二V2/T=402/2=800
（1）V2=KA2t=K（2A）2t=4X2X
（2）V'
2二Kat'
二KAX仁800800=6400V=28.3m3
V=80昭（3）tw=2VWKA2=2X40X5/800=
3、拟设计一台冷却器，用水冷却一种密度为800kg/m3，比热为kg?
K的有机液体，该液体的流量为18nVh，进口温度105C，要求冷到35C，若冷却水进口温度15C,流量为0.01m/s，试计算逆流换热所需的热面积。
（设K为600W/m・K,水的比热为kg?
K密度为1000kg/m3。
）
105C>
35C
txC15C
浓缩至25%已知二次蒸汽的压力为kPa（绝压），汽化热为2258kJ/kg。
蒸发器内溶液沸点为113C，加热蒸汽压力为392kPa（绝压），汽化热为2140kJ
/kg，进料温度为20C，氢氧化钠水溶液的比热容为kJ/（kg?
K），若不计热
损失及浓缩热，试计算进料情况下所需的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量
1.某管路（l+le）及qv已确定，且是层流流动，设计时若将直径d增大1倍，其
它条件均不变，则阻力损失为原来的（）.
84C.1/3216■
2.某并联管路中由两支路组成，且两支路中流体均为湍流流动，当U1=2U2,2l1=l2,
则hf1:
hf2=（）
24C.1
3.用管子从高位水糟放水，当管径减小1倍时，则其流量为原来的（
倍.设水是理想流体.
A.0.5
4.
离心泵出口阀开大，流量必然增大，出口真空表读数则（
6.
过滤过程的推动力是
的两种材料同时用于圆形管路，为了降低热损失速率时，下列说法正确的是（）.
A.应将导热系数小的材料包里面B.应将导热系数大的材料包里面
C.AE两种说法均对D.AE两种说法均不对
9.某炉壁由多层保温材料砌成，假设过程为定态传热，则保温层的温差越大，
热阻（）.
A.不变B.越小C.越大D.不确定
10.当流体在圆形直管中作湍流流动时，其给热系数为ai,现保持流量不变，但
管径为原来的一半，则为a2为（）ai.
A.20.8B.21.8C.22
2.填空题（每空1分，共20分）
1.某设备上,真空表的读数为80mmHg,其绝对压为kgf/cm2
=Pa该地区的大气压为720mmHg）.无论湍流和滞流，在管道任意截面
流体质点的速度沿管径而变,管壁处速度为,管中心速度为
.滞流时,圆管截面的平均速度是最大流速的倍.
2.水及—般液体在管道中的常用流速为m/s;
低压气体在管道中的
常用流速为m/s;
饱和蒸汽在管道中的常用流速为
m/s;
压力高的比压力低的气体在管道中的流速通常要
3.离心泵的特性曲线通常包括曲线,曲线,
曲线,泵制造厂所提供的特性曲线是用测定的.
4.固体粒子的沉降过程分为阶段和阶段.某颗粒
的沉降服从斯托克斯定律,若其在水中的沉降速度为u1,在空气中的为u2,
则u1u2;
若在冷空气中的沉降速度为u3,在热空气中的为u4,则
u3u4.
5.描述颗粒筛分分析结果可用两个函数来表示,即频率函数（f）和
它们之间的关系为.0dmaxfd（d）=.
6.导热系数入的物理意义是其
单位是.金属的入随温度的升高而,非
金属固体的入随温度的升高而,气体入的随温度的升高
7.换热器设计时，若w、Ti、T2、ti一定，冷流体流量选择大些，则Q
K,t2,S,△tm.
填充题
1.;
85351;
0;
最大;
.
2.1-3;
8-15;
20-60;
大.
3.Q-He;
Q-N;
Q-n;
水.
4.加速；
衡速；
大于；
小于.
5.分布函数;
F=厂。
fd（d）;
1.
6.两传热面相距1米，温差1K,单位时间内传递的热量；
W^K-1;
变小；
增大;
7.不变；
增大；
增大.
3.计算题
1、某圆形管道管径为45mM2.5mm液体以5400kg/h的流量流过，液体的密度为1200kg/m3,粘度为2x10-3Pa・s。
试判断流体在管道中的流动型态。
5400/3600
1（m/s）
12000.042
du0.0411200
Re3240004000
210
4000该过程的流动形态为湍流。
2、某固体粉末水的悬浮液含固量为20kg/m3悬浮液，颗粒密度为2000kg/m3,若滤饼中含有40%水（Wt）,则每处理20m悬浮液，可得滤饼、滤液各多少立方米解：
对悬浮液衡算V悬=V+LA
对滤饼衡算V悬©
=LA（1-£
）
£
=（40/1000）/（40/100+60/2000）=
33
©
=（20/2000）/1=0.01m/m
x20=
4.应用题
1、用压缩空气将封闭贮槽中的硫酸输送到敞口高位槽。
在输送结束时，两槽的
液面为4m，硫酸在管中的流速为1.4m/s，管路的能量损失为35J/kg，硫酸
的密度为1800kg/m3。
求贮槽中应保持多大的压力以atm（表压）表示。
p1135324（Pa）1.33（atm）
2、用降尘室净化温度为20°
C,流量为2500riT/h的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kg/m3，要求净化后的空气不含直径大于10um的尘粒，试求所需沉
降面积为多少若降尘室的低面宽2m长5m室内至少需设多少块隔板（设空气
20oC时粘度x10-5Pa・s,密度1.2kg/m3）.解:
ut=dp（pp-p）g/18□=（10x10）x（18xx10）
=x10-3（m⑸
Rep=dputp/□=10x10-6xx10-3xx10-5=x10-3<
A=VS/ut=2500/（3600x=128.6mi
N=（2x5）-1=
12块
3、在一列管式热交器中，某冷盐溶液与热盐溶液逆流换热。
热流体走管内，流速为1.5m/s。
列管直径25mm<
2.5mm,总管长为100m两种流体的密度均为1200kg/m3，比热均为3kJ/kg。
热流体从90C冷却到60°
C,冷流体从20C加热到40C。
试求列管式热交器中的总传热系数Ko和冷流体的流量wco
90C>
60C
40C20C
tm
t1t25040
kK44.8（C）
t240
Cpc（t1t2）
79481251.32（kg/s）
3000（4020）
4、用一单效蒸发器需将1000kg/h的NaCI水溶液由5%（质量浓度，下同）浓缩至30%二次蒸汽的压力为（绝压），其饱和温度为104C,汽化热为2356kJ/kg。
蒸发器内溶液的沸点为75C，加热蒸汽压力为118kPa（绝压），汽化热为2247kJ/kg。
已知进料温度为30C，氯化钠水溶液的比热容为kJ/（kg?
K），蒸发器的传热系数为1500W/（m2?
K）。
若不计热损失及浓缩热，试求加热蒸汽消耗量及蒸发器的传热面积。
WF（1直）1000（1—）833.3（kg/h）
x130
wrFCpo（tito）
r
833.3235610004.03（7530）
2247
954.4（kg/h）
S°
Q
K0tm
Dr954・42247100013.7（m2）
K0（Tt1）36001500（10475）
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