復習題(附答案)

1、復習題第一章 流體流動與輸送一、填空題1.流體的密度是指 單位體積流體所具有的質量 ，其單位為 kg/m3 。2. 20時苯的密度為880kg/m3，甲苯的密度為866kg/m3，則含苯40%（質量）苯、甲苯溶液的密度為 871.55 。3.流體的粘度是描述流體 流動 性能的物理量，一般用符號 表示；流體的粘度越大，流動時阻力損失 越大 。4.流體的流動形態(tài)有 層流 和 湍流 兩種，可用 雷諾數(shù)Re 判斷。5.流體阻力產(chǎn)生的根本原因是 流體本身的粘性 ，而 流動型態(tài) 與 管路條件 是產(chǎn)生流體阻力的外因。6.管路防腐要涂油漆，一般油漆的顏色與物料的性質、用途有關。那么紅色管為主要物料管 ；黃色管

2、為 危險品管 ；綠色管為 水管 。7.轉子流量計應垂直安裝，流體 由下而上 流動；讀數(shù)讀轉子的 最大截面處 ，一般為轉子的 頂部 。8.離心泵的構造主要包括 葉輪 和 泵軸 組成的旋轉部件以及 泵殼 和 軸封 組成的固定部件。9.離心泵開車時，泵空轉、吸不上液體、進口處真空度低，此時泵發(fā)生了 氣縛 現(xiàn)象，其原因可能是 沒有灌泵 或 軸封不嚴密 。10.離心泵運轉時，泵振動大、噪音大、出口處壓力低、流量下降，此時泵發(fā)生了 氣蝕 現(xiàn)象，其原因可能是 安裝高度過高 或 吸入管路阻力太大 或者 被輸送流體溫度過高。11.流體的特征是具有 一定的體積 ；無 一定的形狀 ，其形狀隨容器的形狀而改變；在外力

3、作用下內部會發(fā)生 相對運動 。12.化工管路的連接方式有 螺紋連接 、 法蘭連接 、 承插連接 和 焊接連接 。二、選擇題1.有一串聯(lián)管道，分別由管徑為d1與d2的兩管段串接而成。d1d2。其流體穩(wěn)定流過該管道。今確知d1管段內流體呈層流。請斷定流體在d2管段內的流型為( c )。A.湍流 B.過渡流 C.層流 D.須計算確定。2.有兩種關于粘性的說法：( a )。(1) 無論是靜止的流體還是運動的流體都具有粘性。(2) 粘性只有在流體運動時才會表現(xiàn)出來。A.這兩種說法都對 B.第一種說法對，第二種說法不對C.這兩種說法都不對 D.第二種說法對，第一種說法不對3.水以2 ms-1的流速在35

4、mm2.5 mm鋼管中流動，水的粘度為110-3 Pas，密度為1000 kgm-3，其流動類型為( b )。A.層流 B.湍流 C.過渡流 D.無法確定4.裝在某設備進口處的真空表讀數(shù)為50 kPa，出口壓力表的讀數(shù)為100 kPa，此設備進出口之間的絕對壓強差為( a )kPa。A. 150 B. 50 C. 75 D. 255.各種型號的離心泵特性曲線( d )。A.完全相同B.完全不相同C.有的相同，有的不同D.圖形基本相似6.某設備上真空表讀數(shù)為0.09MPa，若當?shù)卮髿鈮簭姙?.1MPa，則設備內絕對壓強為( b )。A. 101.33 kPa B. 10 kPa C. 0.91

5、kPa D. 90 kPa 7.層流與湍流的本質區(qū)別是( a )。A.層流無徑向脈動，湍流有徑向脈動 B.湍流Re層流ReC.湍流流速大于層流流速 D.速度分布不同8.當兩個同規(guī)格的離心泵串聯(lián)使用時，只能說( c )。A.串聯(lián)泵較單臺泵實際的揚程增大一倍B.串聯(lián)泵的工作點處較單臺泵的工作點處揚程增大一倍C.當流量相同時，串聯(lián)泵特性曲線上的揚程是單臺泵特性曲線上的揚程的兩倍D.在管路中操作的串聯(lián)泵，流量與單臺泵操作時相同，但揚程增大兩倍9. 離心泵的效率和流量Q的關系為( b )。A. Q增大，增大 B. Q增大，先增大后減小C. Q增大，減小 D. Q增大，先減小后增大10.判斷流體流動類型的

6、準數(shù)為( a )。A. Re數(shù) B. Nu數(shù) C. Pr數(shù) D. Fr數(shù) 11.牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體應呈( c )。A.過渡型流動 B.湍流流動 C.層流流動 D.靜止狀態(tài)12.在一水平變徑管路中，在小管截面A和大管截面B連接一U型壓差計，當流體流過該管時，壓差計讀數(shù)R值反映( a )。A. A、B兩截面間的壓強差 B. A、B兩截面間的流動阻力C. A、B兩截面間動壓頭變化 D. 突然擴大或縮小的局部阻力13.離心泵停止操作時宜( b )。A.先停電后關閥 B.先關出口閥后停電C.先關出口閥或先停電均可 D.單級泵先停電，多級泵先關出口閥14. 關于黏性和黏度的敘述錯誤的是（

7、 c ）。A.靜止的流體和流動的流體都具有黏性B.黏度是衡量流體黏性大小的物理量C.流體的黏度隨溫度的升高而減小D.壓力改變對液體黏度的影響很小，可以忽略，不很高的壓力對氣體黏度的影響也可以忽略15.下列說法正確的是( d )。A.柏努利方程不能表示靜止流體內部能量轉化與守恒的規(guī)律B.流體作用在單位面積上的壓力，稱為靜壓強C.可以用液柱高度表示壓力的大小D.在靜止、連通的流體中，處于同一水平面上各點的壓力均相等16.關于U形管壓差計的指示液，下列說法錯誤的是（ c ）。A.指示液與被測流體不互溶B.指示液不能與被測流體發(fā)生化學反應C.指示液的密度一定要比被測流體大D.指示液最好帶一些顏色，方便

8、讀數(shù) 17.下列說法錯誤的是( b )。A.黏性是流體阻力產(chǎn)生的根本原因 B.靜止的流體沒有黏性C.靜止的流體沒有阻力 D.流體的流動型態(tài)與黏度有關18.下列說法正確的是( b )。 A.流體的流動型態(tài)有層流、過度流和湍流三種B.湍流與滯流的本質區(qū)別是流體質點有無作徑向運動C.流體在管內流動時，湍流和滯流不可能同時存在D.直管阻力與局部阻力均與流體的動能成正比例關系19.流體在直管內作湍流流動時，若管徑和長度都不變，且認為不變，若流速為原來的2倍，則阻力為原來的( d )倍。A. B. C. 2 D. 420.不能減少流體阻力的措施是( c )。A.減短管路，減少管件、閥門 B.放大管徑C.增

9、大流速 D.加入某些藥物，以減少旋渦21. 離心泵的揚程為（ d ）。A.用泵將液體從低處送到高處的高度差B.升揚高度和安裝高度之差C.泵對1kg液體做的功D.液體在泵出口處和入口處的總壓頭差22.離心泵上銘牌注明的性能參數(shù)是（ b ）的性能。A.實際使用時 B.效率最高時 C.設計點時 D.軸功率最大時23.下列說法正確的是（ d ）。A.在離心泵的吸入管末端安裝單向底閥是為了防止“氣蝕”B.“氣蝕”與“氣縛”的現(xiàn)象相同，發(fā)生原因不同C.調節(jié)離心泵的流量可用改變出口閥門或入口閥門開度的方法來進行D.允許安裝高度可能比吸入液面低24.對由外管直徑為d1，內管直徑為d2組成的套管而言，按潤濕周邊

10、計算而得得當量直徑為( c )。A. B.d1d2 C.d1d2 D.d2d1三、判斷題1.壓力的單位也可用流體的液柱高度來表示。（ ）2.國際單位制中表示壓力的單位為大氣壓即atm。（ ）3.流體的流速是指單位時間流體質點流過的距離，化工計算中一般用管路截面上的平均流速，通過體積流量除以流通截面積得到。（ ）4.流體的粘度是表示流體流動性能的一個物理量，粘度越大的流體，同樣的流速下阻力損失越大。（ ）5.流體的粘度是流體的動力學性質，靜止時粘度為0。（ ）6. U形管壓差計中指示液密度必須大于被測流體的密度。（ ）7.壓差一定時，U形管壓差計的讀數(shù)R與U形管的長、短無關。（ ）8.柏努利方程

11、是流體的機械能衡算式，不包括能量損失。（ ）9.流體的流動型態(tài)有三種，即層流、過渡流和湍流。（ ）10.雷諾數(shù)Re是一個描述流體流動型態(tài)的無因次數(shù)群，只要各參數(shù)用同一單位制的數(shù)值代入，其計算結果都是一樣的。（ ）11. ，所以，當管路中流量不變時，管徑增大Re也增大。（ ）12.當量直徑等于4倍的水力半徑。（ ）13.粘性是產(chǎn)生流體阻力的根本原因。（ ）14.摩擦系數(shù)隨Re的增大而增大。（ ）15.轉子流量計應垂直安裝在管路中，流體自上而下流過流量計。（ ）16.離心泵上銘牌注明的性能參數(shù)是軸功率最大時的參數(shù)。（ ）17.離心泵的揚程為用泵將液體從低處送到高處的高度差。（ ）18.在離心泵的吸

12、入管末端安裝單向底閥是為了防止“氣蝕”。 （ ）四、簡答題1.靜止的流體有粘度嗎？溫度對流體粘度影響如何？試分析之？答：有，但沒有表現(xiàn)；液體的黏度隨溫度的升高而降低，氣體的粘度隨溫度的升高而升高，因為溫度升高，液體的分子間距增大，分子之間的作用力減小，粘度降低，而對于氣體，分子之間的作用是靠碰撞進行的，溫度越高，碰撞機會越多，所以粘度增大。2.流體的流動型態(tài)有哪兩種？如何來判斷流體的流動型態(tài)？影響流動型態(tài)的因素有哪些？答：流體的流動型態(tài)有層流和湍流；用Re來判定，Re小于等于2000為層流，Re大于4000為湍流；影響流動型態(tài)的因素主要有管徑、流速及流體的密度和粘度。3.試述減小流體阻力的途徑

13、？答：縮短直管長度、減少不必要的管件，適當放大管徑，加入一些添加劑以減小流體粘度，減小管路的相對粗糙度。4.離心示輸送流體的工作原理？答：借助于高速旋轉的葉輪施加于流體離心力，使流體獲得較高的動能，在泵殼的作用下，部分動能轉化為靜壓能排出泵外，而葉輪旋轉中心隨流體拋出后形成負壓而吸入流體。5.什么是離心泵的氣縛現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵空轉，吸不上流體。 原因：泵內有空氣。一是沒灌泵或沒灌滿；二是可能軸封不嚴密。6.什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象，試分析引起原因？答：現(xiàn)象：泵振動大，噪音大，流量與揚程下降，泵殼和葉輪金屬離子被剝落。 原因：葉輪旋轉中心負壓太大。一是泵的安裝高度可能過高；二是可

14、能吸入管路阻力太大；三是可能被輸送流體的溫度過高。五、計算題1.苯和甲苯的混合蒸氣可視為理想氣體，其中含苯0.60（體積分數(shù)）。試求30、Pa絕對壓強下該混合蒸氣的平均密度?2.常溫下苯的密度為879，甲苯的密度為866，試求濃度為40%（質量）苯、甲苯溶液的平均密謀？3.合成氨工業(yè)的碳化工段操作中，采用本題圖所示的噴射泵制濃氨水。噴射泵主體為57mm3mm的管子漸收縮成內徑為13mm的噴嘴。每小時將1104kg的稀氨水連續(xù)送入，流至噴嘴處，因流速加大而壓力降低將由中部送入的氨氣吸入制成濃氨水。稀氨水性質與水近似，可取其密度為1000kg/m3。稀氨水進口管上壓強表讀數(shù)為1.52105Pa，由

15、壓強表至噴嘴內側的總摩擦阻力為2J/kg。試求稀氨水在噴嘴內側的壓強。4. 如圖所示的水冷卻裝置中，處理量為60 m3/h，輸入管路的內徑為100mm的鋼管，噴頭入口處的壓強不低于0.5at（表壓），管路計算總長度（包括所有局部阻力的當量長度）為100m，摩擦系數(shù)。求泵的功率？（）5.在離心泵性能實驗中，當泵入口處真空表讀數(shù)為56kpa時，恰好出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，試求在操作條件下的氣蝕余量h和允許吸上真空度H，當?shù)卮髿鈮簽?00kpa，20時水的飽和蒸氣壓為2.238kpa。動壓頭可忽略。6.現(xiàn)有一臺離心泵，允許吸上真空度， 用來輸送20C的清水，已知流量為20m3/h，吸入管內徑為50 mm，吸入

16、管的全部阻力損失為，當?shù)卮髿鈮簽?0 mH2O。試計算此泵的允許安裝高度為多少米？ 解： 7.已知硫酸與水的密度分別為1830kg/m3與998kg/m3，試求含硫酸為60%（質量）的硫酸水溶液的密度為若干。1/=0.6/1830+0.4/998=(3.28+4.01)10-4=7.29*10-4=1372kg/m38.用泵將貯槽中密度為1200kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內，貯槽內液面維持恒定，其上方壓強為101.33103Pa，蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室內操作壓強為26670Pa（真空度），蒸發(fā)器進料口高于貯槽內液面15m，進料量為20m3/h，溶液流經(jīng)全部管路的能量損失為120J/kg，求泵的有效

17、功率。管路直徑為60mm。第二章 非均相物系的分離一、填空題1.非均相物系一般有兩相組成，其中一相稱為 連續(xù)相 ，另一相稱為 分散相 。2.非均相物系的主要分離方法有 沉降 、 過濾 、離心分離及濕法分離。3.沉降分離是依據(jù)分散介質與分散物質間的 密度 差來分離的。4.沉降器的生產(chǎn)能力與 面積 和 顆粒的沉降速度 正比，與降塵室的 沉降高度 無關。5.沉降分離的必要條件是顆粒在沉降器中的 停留 時間大于或等于 沉降 時間。6.旋風分離器的操作是混合氣體從筒體上部的 切向 方向進入（徑向或切向）， 頂部 排出凈化氣體， 底部 間歇排灰（頂部或底部）。7.過濾方法有 餅層過濾 、 深床過濾 和 動

18、態(tài)過濾 三種。8.常用的過濾介質有 織物狀 、 粒狀 和 固體多孔 三種。9.根據(jù)連續(xù)相的狀態(tài)不同，非均相物系可分為 氣態(tài) 非均相物系和 液態(tài) 非均相物系。10.過濾操作中，待過濾的懸浮液稱為 濾漿 ，而過濾后分離出的固體稱為 濾渣或濾餅 ，通過過濾介質的液體稱為 濾液 。二、選擇題1.下列屬于非均相物系的是（ D ）。 A.空氣 B.水銀 C.乙醇水溶液 D.氯化鈣水溶液2.在重力場中，固體顆粒的沉降速度與下列因素無關的是（ D ）。A .粒子幾何形狀 B. 粒子幾何尺寸 C .粒子與流體密度 D .流體的流速3.描述顆粒特性的參數(shù)不包括（ C ）。A.形狀 B.大小 C.密度 D.表面積4

19、.含塵氣體通過長4m、寬3m、高1m的降塵室，已知顆粒的沉降速度為0.25m/s，則除塵室的生產(chǎn)能力為（ A ）。A. 3 m3/s B. 1 m3/s C. 0.75m3/s D. 6 m3/s5.某粒徑的顆粒在降塵室中沉降，若降塵室的高度增加一倍，則該降塵室的生產(chǎn)能力將 （ C ）。A.增加一倍 B.為原來1/2 C.不變 D.不確定6.織物狀過濾介質不包括（ D ）。A.濾布 B.濾紙 C.濾網(wǎng) D.濾板7.過濾方法不包括（ B ）。A.餅層過濾 B.濾布過濾 C.深層過濾 D.動態(tài)過濾8.下列各項中不用于表示過濾推動力的是（ B ）。A.液柱靜壓力 B.濃度差 C.慣性離心力 D.壓力

20、差9.固液分離不可以選用的分離設備是（ A ）。A.旋風分離器 B.砂濾器 C.轉筒真空過濾機 D.葉濾機10.下列為連續(xù)式操作設備的是（ B ）。A.板框壓濾機 B.轉筒真空過濾機 C.葉濾機 D.三足式離心機11.旋液分離器是利用離心力分離（ B ）。 A.氣液混合物的設備 B.液固混合物的設備C.液液混合物的設備 D.氣固混合物的設備12.下列說法哪種是錯誤的（ C ）。 A.降塵室是分離氣固混合物的設備 B.葉濾機是分離液固混合物的設備 C.沉降式離心機是分離氣固混合物的設備 D.沉降槽是分離液固混合物的設備13.下列不屬于沉降設備的是（ D ）。A.旋風分離器 B.降塵室 C.增稠器

21、 D.葉濾機三、判斷題 1.液-液相物系不構成非均相物系。（ ）2.沉降操作只能用來分離懸浮液。（ ）3.過濾操作適用于分離含固體物質的非均相物系。（ ）4.沉降分離的原理是依據(jù)分散物質與分散介質之間的粘度差來分離的。（ ）5.沉降分離的必要條件是物料的停留時間必須大于或等于粒子的沉降間。（ ）6.沉降速度一般是指粒子在勻速沉降時的速度。（ ）7.過濾推動力是指懸浮液的壓力大小。（ ）8.過濾阻力主要是過濾介質的阻力。（ ）9.濾餅是主要的過濾阻力。（ ）10.轉筒真空過濾機是連續(xù)生產(chǎn)的過濾機。（ ）11.旋風分離器是分離氣-固相混合物的設備。（ ）12.離心機是分離液-固相混合物的設備。（

22、）四、問答題1.什么是非均相物系？答：物系內部存在有穩(wěn)定的相界面，界面兩側物質的性質是完全不同的，這種物系稱為非均相物系。2.過濾方法有幾種？分別適用于什么場合？答：有餅層過濾、深床過濾以及動態(tài)過濾三種；餅層過濾適用于固粒濃度較高的物料，深床過濾適用于固粒濃度極低的物料，動態(tài)過濾適用于固粒濃度較低的物料。3.工業(yè)上常用的過濾介質有哪幾種，分別適用于什么場合？答：有織物狀介質、固體多孔介質以及粒狀介質三種；織物狀介質適用于過濾顆粒濃度高、粒徑小的物料；固體多孔介質適用于過濾顆粒濃度小、粒徑較大的物料；粒狀介質適用于過濾固粒濃度小于0.1%的物料。4.過濾得到的濾餅是漿狀物質，使過濾很難進行，試討

23、論解決方法？答：采用活性碳助濾劑，直接混合在懸浮液中，讓其隨機地停留在濾餅層中起支撐作用，使過濾過程得以進行。5.旋風分離器的進口為什么要設置成切線方向？答： 以使氣流進入分離器后沿筒壁作向下的螺旋運動，減小沉降距離； 不至于將已沉降的顆粒再重新卷起。第三章 傳熱一、填空題1.列管式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，則傳熱管的壁溫接近 飽和水蒸氣 ，總傳熱系數(shù)K的值接近 空氣傳熱膜系數(shù) 。2.多程列管式熱交換器的殼程中常裝有一定數(shù)目與管束相垂直的折流擋板(簡稱擋板)，其目的是 提高對流傳熱系數(shù) 。3.在換熱過程中，溫度較高放出熱量的流體稱為 熱載熱體 ；溫度較低吸收熱量的流體稱為 冷載熱體 。4

24、.根據(jù)機理的不同，傳熱的基本方式有 熱傳導 、熱對流 和 熱輻射 。5.導熱速率與 溫度梯度 以及垂直于熱流方向的 導熱面積 成正比。6.熱導率是物質的一種 物理性質 ，反映物質 導熱 能力的大小，其單位是 W/mK 。7.間壁式換熱器中傳熱速度與傳熱 溫度差 成正比，與傳熱 熱阻 成反比。8.換熱器中兩流體的流動形式有： 并 流、 逆 流、 錯 流和 折 流等。9.強化傳熱的途徑有增大 傳熱面積 、提高 傳熱溫度差 及提高_ 傳熱系數(shù) 。二、選擇題1.下列說法中錯誤的是(C )。A.熱量總是自發(fā)地從高溫處向低溫處傳遞B.固體中存在熱傳導，不存在熱對流C.液體中存在熱對流，不存在熱傳導D.輻射

25、傳熱不僅是能量的傳遞，同時還拌有能量形式的轉換2.關于熱導率的敘述錯誤的是 ( D )。A.金屬的熱導率隨純度的增高而增大B.氣體的熱導率隨壓力的升高而增大C.與固體和液體相比，氣體的熱導率最小D.物質的熱導率均隨溫度的升高而增大3.氣體的導熱系數(shù)數(shù)值隨溫度的變化趨勢為 ( A )。A. T升高，增大 B. T升高，減小C. T升高，可能增大或減小 D. T變化，不變4.空氣、水、金屬固體的導熱系數(shù)分別為1、2、3，其大小順序 ( B )。A. 123 B. 123 C. 231 D. 2315.下列比較銅、鐵、熔化的鐵水三種物質導熱系數(shù)的大小論斷中正確的是 ( A )。A.銅的導熱系數(shù)最大，

26、鐵水的最小 B.鐵水導熱系數(shù)最大，鐵的最小C.銅的導熱系數(shù)最大，鐵的最小 D.鐵的導熱系數(shù)最大，鐵水的最小6.多層平壁定態(tài)熱傳導時，各層的溫差與各相應層的熱阻 ( A )。A.成正比 B.成反比 C.沒關系 D.不確定7.對由三層平壁組成的多層平壁穩(wěn)定熱傳導而言，若三層的傳熱推動力t1t2t3，則三層平壁的傳熱阻力R1，R2，R3之間的關系是( A )。A.R1R2R3 B.R1R2R3 C.R1R3R2 D.R2R1R38.雙層平壁穩(wěn)定熱傳導，壁厚相同，各層的導熱系數(shù)分別為1和2，其對應的溫度差為t1和t2，若t1t2，則1和2的關系為( A )。A.12 B.12 C.12 D.無法確定9

27、.由厚度都相同的平壁組成的三層平壁而言，若123，則熱阻R1，R2，R3之間的關系為 ( B )。A.R1R2R3 B.R1R2R3 C.R1R3R2 D.R3R1R211.能顯著提高傳熱速率的是 ( B )。 A.盡量減少管壁的厚度 B.定期檢查除垢C.間壁兩側對流傳熱系數(shù)相差很大時，增加對流傳熱系數(shù)大的那一側流體的流速D.間壁兩側對流傳熱系數(shù)相差很小時，增加對流體熱系數(shù)小的那一側流體的流速12.對于三層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導而言，若Q1，Q2，Q3為從內向外各層的導熱量，則它們之間的關系為 ( C )。A.Q1Q2Q3 B.Q3Q1Q2 C.Q1Q2Q3 D.無法比較13.某燃燒爐爐壁內外表面

28、溫度分別為t1，t2，今在爐壁外表面加一層保溫層，爐壁內外表面的溫度變化為T1，T2。下列判斷中正確的是 ( B )。A.T1=T2，T1T2t1t2 B.T1T2，T1T2t1t2C.T1T2，T1T2t1t2 D.以上都不對14.由傅立葉定律，可以定義出導熱系數(shù)；由牛頓冷卻定律，可以定義出對流傳熱系數(shù)。對于及的下列認識中正確的是 ( C )。A.和皆為物質的熱物理性質B.和具有相同的因次C.和不一樣，僅為物質的熱物理性質D.和不一樣，僅為物質的熱物理性質15. 一般情況下，下列說法錯誤的是 ( B )。A.湍流時的值比滯流時大得多B.無相變時的值比有相變時大得多C.強制對流時的值比自然對流

29、大D.計算常采用實驗得到的關聯(lián)式16.生產(chǎn)中為提高傳熱推動力盡量采用 ( A )。A.逆流 B.并流 C.錯流 D.折流17.適用于殼程流體清潔且不結垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高場合的是( A )換熱器。A.固定管板式 B.浮頭式 C.U形管式 D.填料函式18.下列結構最緊湊且流體作嚴格的逆流流動的是( B )換熱器。A.列管式 B.套管式 C.夾套式 D.螺旋板式19.可在器內設置攪拌器的是( C )換熱器。 A.套管 B.釜式 C.夾套 D.熱管20.在列管換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，下面兩項判斷中正確的是 ( A )。 甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸氣溫度 乙：換熱器總傳

30、熱系數(shù)K將接近空氣側的對流傳熱系數(shù)A.甲、乙均合理 B.甲、乙均不合理 C.甲合理、乙不合理 D.乙合理、甲不合理三、判斷題1.化工生產(chǎn)中對傳熱的要求可分為強化傳熱和削弱傳熱兩種情況。( )3.多管程換熱器中，一般管程數(shù)為偶數(shù)。( )4.熱負荷是對換熱器換熱能力的要求，而傳熱速率是換熱器本身具有的換熱能力。( )5.換熱器還未選定或設計出來之前無法確定傳熱速率，但可計算熱負荷。( )6.顯熱法可用于物質無相變或有相變的傳熱量的計算。( )7.冷、熱流體間的平均溫度差即流體進出口溫度差的算術平均值( )8.水蒸氣是生產(chǎn)過程中最常見的加熱劑。（ ）9.水是生產(chǎn)過程中最常用的冷卻劑。 （ ）12.換

31、熱器內設置擋板是為了提高管外流體流速，提高傳熱速率。 （ ）13.在蒸氣冷凝傳熱中，不凝氣體的存在對沒有影響。（ ）14.溫度升高，氣體的熱導率增大。（ ）15.對流傳熱過程既包括熱對流，也包括熱傳導。（ ）16.傳熱過程中，熱負荷一定小于或等于換熱器的傳熱速率。（ ）17.傳熱速率是冷、熱流體在單位時間內通過傳熱面所傳遞的熱量。（ ）四、簡答題1.熱的基本方式有哪幾種?各有什么特點? 答 傳熱的基本方式有三種： （1） 熱傳導：是指物體內部溫度較高的分子或自由電子，以振動或碰撞的形式將能量傳給相鄰溫度較低的分子的過程。其特點是物體內的分子沒有宏觀的相對位移。（2） 熱對流：是指流體質點之間產(chǎn)

32、生宏觀相對位移而引起的熱量傳遞。其特點是傳熱過程中流體質點要產(chǎn)生宏觀位移。 （3） 熱輻射：是指熱量以電磁波形式傳遞的現(xiàn)象。其特點是不需要任何介質做媒介。2.什么叫穩(wěn)態(tài)傳熱?什么叫不穩(wěn)態(tài)傳熱?答 穩(wěn)定傳熱：流體在管道內流動時，任一管截面處的物理量（如流量、流速、壓強等）不隨時間而改變。 不穩(wěn)定傳熱：流體在管道內流動時，任一管截面處的物理量（如流量、流速、壓強等）要隨時間而改變。3.何謂換熱器的傳熱速率和熱負荷?兩者關系如何?答 換熱器的傳熱速率是指單位時間內通過換熱面?zhèn)鬟f的熱量，常用Q表示，單位為W（或J/s）. 換熱器的熱負荷是指工藝上或生產(chǎn)任務對換熱器提出的換熱要求。一臺合用的換熱器，其傳

33、熱速率必須等于或稍大于熱負荷。4.換熱器熱負荷的確定方法有哪幾種?答 換熱器的確定方法有以下三種：（1）顯熱法，適用于流體在換熱過程沒有相變的情況。（2）潛熱法，適用于換熱過程中流體僅發(fā)生恒溫相變時的情況。（3）焓差法。5.熱導率的物理意義和單位是什么?答 熱導率的物理意義：熱導率也稱導熱系數(shù)，表示當導熱面積為1m2，溫度梯度為1K/m時，單位時間內以導熱方式傳遞的熱量，其單位為W/(mK)6.傳熱系數(shù)K的物理意義和單位是什么? 提高傳熱系數(shù)的具體方法有哪些?答 傳熱系數(shù)K的物理意義為：當冷、熱流體主體的溫度差為1K時單位時間內單位傳熱面積所傳遞的熱量。其單位為：W/m2K。 由K的關聯(lián)式：

34、可知，在忽略管壁熱阻的情況下，要提高傳熱系數(shù)K，必須要提高壁面兩側的對流給熱系數(shù)i、o及減小管壁兩側的污垢熱阻Rsi和Rso。具體來說就是提高較小側的流體的流速及湍動程度、改變流動條件和經(jīng)常清洗管壁以減小管壁熱阻等。7.當間壁兩則流體均無相變時，試寫出傳熱的平均溫差的計算式，為什么工程上并不都采用逆流傳熱?8.什么叫強化傳熱？強化傳熱的有效途徑是什么？可采取哪些具體措施?9.當間壁兩側流體的給熱系數(shù)相差較大時，為提高傳熱系數(shù)K，以提高哪一側流體的給熱系數(shù)更為有效?為什么?當間壁兩側流體的給熱系數(shù)相差較大時，為提高傳熱系數(shù)K，以提高較小側的更為有效。因為根據(jù)討論，此時的總傳熱系數(shù)K數(shù)值上接近于較

35、小側的給熱系數(shù)。五、計算題1.普通磚平壁厚度為500mm，一側為300，另一側溫度為30，已知平壁的平均熱導率為0.9W/，試求：(1)通過平壁的導熱通量，W/m2 ；(2)平壁內距離高溫側300mm處的溫度。2.某工業(yè)燃燒爐，其爐壁由下列三種材料從里往外排列砌成，各層厚度和熱導率如下：耐火磚 1225mm 11.4 W/ (m)保溫磚 2115mm 20.15 W/ (m)普通磚 3225mm 30.8 W/ (m)燃燒穩(wěn)定后，現(xiàn)場測得內壁溫度為930，外壁溫度為55，試求單位面積的熱損失和各層接面上的溫度。3.某燃燒爐的平壁由下列三種磚依次砌成： 耐火磚導熱系數(shù) 11.05W/(m)、壁厚

36、b10.23m絕熱磚導熱系數(shù) 20.095W/（m）普通磚導熱系數(shù) 30.71 W/（m）、壁厚b30.24m若已知耐火磚內側溫度為860，耐火磚于絕熱磚接觸面溫度為800，而絕熱磚與普通磚接觸面溫度為135，試求：（1）通過爐墻損失的熱量，W/m2；（2）絕熱磚層厚度，m；（3）普通磚外壁溫度，。4.外徑為426mm的蒸汽管道，其外包上一層厚度為426mm的保溫層，保溫層材料的熱導率為0.615W/ (m)。若蒸汽管道與保溫層交界面處溫度為180，保溫層的外表面溫度為40，試求每米管長的熱損失。假定層間接觸良好。5.有一603.5 mm 的鋼管，其外包有兩層絕熱材料，里層為40mm厚的氧化鎂

37、粉，平均熱導率0.07 W/ (m)；外層為20 mm厚的石棉層，其平均熱導率0.15 W/ (m)。若管內壁溫度為500，最外層溫度為80，管壁的熱導率45W/ (m)，試求每米管長的熱損失及兩保溫層界面的溫度。6.今對一新型換熱器進行性能試驗，熱損失可忽略，從現(xiàn)場測得熱流體進口溫度為336K，出口溫度為323 K，比熱為4.2 kJ/kgK，流量為5.278kg/s。冷流體的進口溫度為292K，出口溫度為323K。冷、熱流體按逆流方式流動，換熱器的傳熱面積為4.2m2，試計算該換熱器的傳熱系數(shù)。若冷流體的比熱為2.8 kJ/kgK，問冷流體的流量為多少?第四章 蒸發(fā)一、填空題1.工業(yè)上常用

38、的蒸發(fā)器有 循環(huán)型蒸發(fā)器 、 單程型蒸發(fā)器 和 旋轉刮片式蒸發(fā)器 。2.通常將lkg水蒸氣所能蒸發(fā)的水量(WD)稱為 蒸氣的經(jīng)濟性 。 3.一般定義單位傳熱面的蒸發(fā)量稱為蒸發(fā)器的 生產(chǎn)強度 。4.蒸發(fā)就是通過 加熱 的方法，將稀溶液中的 揮發(fā)性 溶劑 汽化 而 除去 ，從而使溶液 濃縮 的一種單元操作。5.蒸發(fā)分 單效 蒸發(fā)和 多效 蒸發(fā)兩種，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的是 多次 汽化。6.蒸發(fā)操作中，用來加熱的蒸汽稱為 生蒸氣或熱源 蒸汽，從蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來的蒸汽稱為 二次 蒸汽。7.蒸發(fā)操作按壓強分可分為 常壓蒸發(fā) 、 加壓蒸發(fā) 和 減壓蒸發(fā) 操作；按二次蒸汽的利用情況可分為 單效 蒸發(fā)和 多效

39、蒸發(fā)。8.對于單效蒸發(fā)在給定生產(chǎn)任務和確定了操作條件后，可用物料衡算和熱量衡算來計算 水分 的汽化量及 蒸氣 的消耗量。9.根據(jù)加料方式不同，多效操作的流程可分為 并流 、 逆流 和 平流 。10.蒸發(fā)所用的主體設備蒸發(fā)器由 蒸發(fā)室 和 加熱室 兩個基本部分組成。此外，蒸發(fā)設備還包括 除沫器 、 冷凝器 及減壓蒸發(fā)時采用的 抽真空裝置 等輔助設備。二、選擇題1.二次蒸氣為( D )。A.加熱蒸氣 B.第二效所用的加熱蒸氣C.第二效溶液中蒸發(fā)的蒸氣 D.無論哪一效溶液中蒸發(fā)出來的蒸氣2.下列說法錯誤的是( C )。A.多效蒸發(fā)時，后一效的壓力一定比前一效的低B.多效蒸發(fā)時效數(shù)越多，單位蒸氣消耗量

40、越少C.多效蒸發(fā)時效數(shù)越多越好D.大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)場合均采用多效蒸發(fā)3.將加熱室安在蒸發(fā)室外面的是( C )蒸發(fā)器。A.中央循環(huán)管式 B.懸筐式 C.列文式 D.強制循環(huán)式4.膜式蒸發(fā)器中，適用于易結晶、結垢物料的是( A )。A.升膜式 B.降膜式 C.升降膜式 D.回轉式5.下列說法中正確的是( D )。A.單效蒸發(fā)比多效蒸發(fā)應用廣B.減壓蒸發(fā)可減少設備費用C.二次蒸氣即第二效蒸發(fā)的蒸氣D.采用多效蒸發(fā)的目的是降低單位蒸氣消耗量6.在多效蒸發(fā)的三種流程中( C )。A.熱蒸氣流向不相同B.后一效的壓力不一定比前一效低C.逆流進料能處理黏度隨濃度的增加而迅速加大的溶液D.同一效中加熱蒸氣的壓力

41、可能低于二次蒸氣的壓力7.熱敏性物料宜采用( C )蒸發(fā)器。A.自然循環(huán)式 B.強制循環(huán)式 C.膜式 D.都可以8.蒸發(fā)操作中，下列措施中不能顯著提高傳熱系數(shù)K的是( C )。A.及時排除加熱蒸氣中的不凝性氣體B.定期清洗除垢C.提高加熱蒸氣的湍流速度D.提高溶液的速度和湍流程度三、判斷題1.多效蒸發(fā)的目的是為了提高產(chǎn)量。（ ）2.蒸發(fā)生產(chǎn)的目的，一是濃縮溶液，二是除去結晶鹽。（ ）3.溶液在自然蒸發(fā)器中的循環(huán)的方向是在加熱室列管中下降，而在循環(huán)管中上升。（ ）4.在標準蒸發(fā)器加熱室中，管程走蒸氣，殼程走溶液。（ ）5.對蒸發(fā)裝置而言，加熱蒸氣壓力越高越好。（ ）6.蒸發(fā)的效數(shù)是指蒸發(fā)裝置中蒸

42、發(fā)器的個數(shù)。（ ）7.對強制循環(huán)蒸發(fā)器來說，由于利用外部動力來克服循環(huán)阻力，形成循環(huán)的推動力大，故循環(huán)速度可達23 m/s。（ ）8.蒸發(fā)的效數(shù)是指蒸汽利用的次數(shù)。（ 對 ）9.蒸發(fā)器的有效溫度差是指加熱蒸氣的溫度與被加熱溶液的沸點溫度之差。（ ）10.蒸發(fā)過程中，加熱蒸氣所提供的熱量主要消耗于原料液的預熱、水的蒸發(fā)、設備的熱損失。（ ）11.蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力越大，則蒸發(fā)強度也越大。（ ）12.溫度越高，溶液的黏度越大。（ ）四、簡答題1.什么叫蒸發(fā)? 蒸發(fā)操作具有哪些特點?答 蒸發(fā)操作就是加熱溶液，使其中部分溶劑汽化并除去的操作，簡單說來就是濃縮溶液的操作。 蒸發(fā)操作的特點主要有： （1）

43、是一傳熱和傳質同時進行的過程。 （2） 傳熱壁面兩側均有相變：，一側為加熱蒸氣冷凝，另一側為溶液沸騰汽化。 （3） 蒸發(fā)操作處理的溶液，溶劑為揮發(fā)性的，而溶質為不揮發(fā)的。 （4） 蒸發(fā)操作常在溶液的沸點下進行，且會產(chǎn)生溫度差損失。 （5） 蒸發(fā)操作為汽化溶劑須消耗大量的熱能，必須注意節(jié)能問題。 （6） 隨溶劑汽化、溶液濃縮，蒸發(fā)器內的溶質會結晶析出，等等。2.什么叫單位蒸汽消耗量？它與哪些影響因素有關?答 所謂單位蒸汽消耗量，表示每蒸發(fā)1kg水所需消耗的加熱蒸氣量，用e表示，eD/W。 單位蒸汽消耗量的大小即加熱蒸氣的經(jīng)濟性除了跟原料液的溫度有關外，主要取決于蒸發(fā)的效數(shù)及蒸氣的綜合利用情況。3

44、.什么叫多效蒸發(fā)？多效蒸發(fā)的常用流程有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？答 所謂多效蒸發(fā)，是指將前效蒸發(fā)器汽化出的二次蒸氣引入下一效作為加熱蒸氣，多個蒸發(fā)器串聯(lián)操作的流程。多效蒸發(fā)的常用流程有以下三種： （1） 并流加料流程，即溶液與加熱蒸氣的流動方向相同，都是順序從第一效流至末效。其優(yōu)點是溶液從壓力和沸點較高的前效可自動流入壓力和沸點較低的后效，且會在后效產(chǎn)生自蒸發(fā)，可以多汽化部分水分。此外，操作也簡便，容易控制。但隨溶液從前效流至后效，溫度降低，濃度增大，使溶液的黏度增加，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)下降。故不適于黏度隨濃度增加而變化很大的物料。 （2） 逆流加料流程，即溶液的流動方向與加熱蒸氣的流動方向相反，蒸

45、氣仍然順序從第一效流至末效，而溶液從末效加入。其優(yōu)點是溶液濃度隨流動方向增大的同時，其溫度也隨之升高，使得溶液的黏度基本保持不變，從而各效的傳熱系數(shù)也大致相同。其缺點是溶液在效間的流動需要用泵來輸送，產(chǎn)生的二次蒸氣量也較少。適合于處理黏度隨濃度和溫度增加而變化較大的物料。 （3） 平流加料流程，各效都加入原料液放出濃縮液，蒸氣仍然順序從第一效流至末效。其特點是溶液不需要在效間流動，適合于處理在蒸發(fā)過程中容易析出結晶的物料。4.簡述采用多效蒸發(fā)的意義以及其效數(shù)受到限制的原因。答 采用多效蒸發(fā)可以用1kg加熱蒸氣蒸發(fā)出1kg以上的水，比起單效蒸發(fā)能節(jié)約大量的能源，即大大提高了加熱蒸氣的經(jīng)濟性。故一

46、般的蒸發(fā)操作常采用多效蒸發(fā)流程。但效數(shù)達到一定數(shù)量再增加時，由于所節(jié)省的加熱蒸氣操作費用已不抵增加的設備費用，即得不償失，也就是說，多效蒸發(fā)的效數(shù)是受到限制的。原則上，多效蒸發(fā)的效數(shù)應根據(jù)設備費用和操作費用兩者之和為最小來確定。5.什么叫蒸發(fā)器的生產(chǎn)強度？提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強度的主要途徑是什么？可采取哪些具體措施？答 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強度，是指單位時間內單位傳熱面積上所能蒸發(fā)的水分量。單位為kg/m2h。 提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強度的主要途徑是提高傳熱系數(shù)K和傳熱溫度差tm。6.在蒸發(fā)裝置中，有哪些輔助設備?各起什么作用?答 在蒸發(fā)裝置中，輔助設備主要有除沫器、冷凝器和真空裝置等。 除沫器用于在分離室中除去二

47、次蒸氣夾帶出的液沫或液滴，防止液體產(chǎn)品的損失或冷凝液被污染；冷凝器的作用是二次蒸氣冷凝成水后排除；真空裝置則是在減壓操作時，將冷凝液中的不凝性氣體抽出，從而維持蒸發(fā)操作所需要的真空度。五、計算題1.在單效蒸發(fā)器中將2000kg/h的某種水溶液從10%濃縮至25%。原料液的比熱容為3.77kJ/(kg)，操作條件下溶液的沸點為80。加熱蒸氣絕對壓強為200kPa，冷凝水在加熱蒸氣的飽和溫度下排除。蒸發(fā)室的絕對壓強為40kPa。忽略濃縮熱及蒸發(fā)器的熱損失。當原料液進入蒸發(fā)器的溫度分別為30和80時，通過計算比較它們的經(jīng)濟性。（加熱蒸氣 p200kPa時，r2205kJ/kg，二次蒸氣p=40kPa時，r2319 kJ/kg）第六章 蒸餾一、填空題1.