化工原理試題庫(kù)

1、試題一 化工原理試題庫(kù)一：填空題（18分）1、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg ，其絕壓=_mH 20,_Pa. 該地區(qū)的大氣壓為720mmHg 。2、常溫下水的密度為1000Kg 3，粘度為1cp ，在d 內(nèi)=100mm 的管內(nèi)以m3 速度流動(dòng)，其流動(dòng)類型為 _。 3、流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，從中心到壁可以_._._ _.4、氣體的粘度隨溫度的升高而_，水的粘度隨溫度的升高_(dá)。5、水在管路中流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為_(kāi), 低壓氣體在管路中流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為_(kāi)。 6、離心泵與往復(fù)泵的啟動(dòng)與調(diào)節(jié)的不同之處是：離心泵_. _.往復(fù)泵_._.7、在非均相物糸中，處于_狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散物質(zhì)，處

2、于 _狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散介質(zhì)。8、間竭過(guò)濾操作包括_._._._._。9、傳熱的基本方式為_(kāi)._._。10、工業(yè)上的換熱方法有_._._._。11、稱為_(kāi)，其物理意義為_(kāi). _，提高管內(nèi)值的有效方法_. 提高管外值的有效方法_。12、蒸汽冷凝有二種方式，即_和_ 。其中， 由于_，其傳熱效果好。 二：?jiǎn)柎痤}（36分）1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng)，若將其管徑增加一倍，問(wèn)能量損 失變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？2、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？3、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問(wèn)：（1）傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？（2）傳熱糸數(shù)K 接近于

3、哪一種流體的對(duì)流傳熱膜糸數(shù)？（3）那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？5、換熱器的設(shè)計(jì)中為何常常采用逆流操作？6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？三：計(jì)算題(46分1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)，設(shè)管路中所有直管管路的阻力糸數(shù) 為=0. 03，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5mH 20，若管徑為100mm, 求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)？2、在一 列管式換熱器中，用冷卻將1000C 的熱水冷卻到500C ，熱水 流量為60m 3數(shù)K 為2000，冷卻水在管內(nèi) 流動(dòng)，溫度從200C 升到450C 。已 知傳熱糸2m . C和換熱管數(shù) （逆流）。已知： 熱水=9603C 熱水=C 冷水=4. m試題

4、一答案：一、填充題 ， 換熱管為252. 5mm 的鋼管，長(zhǎng) 為3m. 。求冷卻水量1、8.7m H 20 , 8. 53104pa . du 0. 1. 3. 10005 2、R e =310。湍 -31. 10 流。 3、層流、過(guò)渡流和湍流。 4、增加、降低。50m 25m 5、3-8、8-15。 6、啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體，關(guān)出口閥門、用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵啟動(dòng)前不需灌液，開(kāi)旁路閥、用旁路閥來(lái)圖1-1 調(diào)節(jié)流量的。 7、分散、連續(xù)。8、過(guò)濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。9、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、熱輻射。10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。11、稱為對(duì)流傳熱膜糸數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫度差為1K 時(shí)，通

5、過(guò)單位面積單位時(shí)間內(nèi)所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。12、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：?jiǎn)柎痤}l u 12V 1=u 1， 1、h 1=1. . 。d 2=2d 1，u 2=. . d 224d 12g 2=64/d . u . l u 221. =h 1。 =21。h 2=2. d 22g 162、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體。3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而分離的過(guò)程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運(yùn)動(dòng)的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動(dòng)，這一速度稱為重力沉降速度。3、

6、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱糸數(shù)K 接近于空氣的對(duì)流傳熱膜糸數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。4、因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿?dòng)力大，所需的傳熱面積??；減少載熱體的用量。5、可以降低溶液的沸點(diǎn)，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不耐高溫的溶液，可以減少蒸發(fā)器的熱損失。三：計(jì)算題1、 圖示，在1-1，2-2面間列板努利方程 u 22p u 12p z 1+=z 2+h ' +2g g 2g gu 2l u 2u 210+0+0=0+5+. . +進(jìn). 29. 81d 2g 2g50111 5=u 2. +0. 03. . +0. 5. 0. 129. 8129. 8129

7、. 813312m m =68. 9 u =2. 44 V =. . d u =0. 019。 4在2-2，3-3面間列板努利方程 u 32p 3l u 2u 2u 2u 22p 2' z 2+ +h ，0+5=0+. . +出. +=z 3+2g g d 2g 2g 2g 2g g2511 5=2. 44 +0. 03. . + ， =8。 0. 129. 8129. 8129. 813m 即流體的流量為0. 01923m , 68. 9局部阻力糸數(shù)為8。2-62、 （1）、V =K . A . 2. 4=K . 30. 3060 K =3. 5610V 2=3. 210. 3

8、9; 11 （2）、V 2=K . A 2. =2 V ' =1. 7m 22-3222m 2（3）、V' ' ' ' 2=2K . A 2. ， V 2=2K . A 2. =23. 5610-6302. 23600 V ' ' =6. 8m 3。3、 G 1C 1(T 1-T 2= ，G 2=32Kg st =42. 50C A =G 2C 2(t 2-t 1/K . t =39. 4m 2。n =167. 即冷卻水的流量為32Kg 和管子根數(shù)為167根。試題二一：填充題（20分）1、牛頓粘性定律_，粘度在SI 制中的單位是_。2、常

9、用測(cè)定流量的流_._._。3、在流動(dòng)糸統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等僅隨_而變，不隨_而變，稱為穩(wěn)定流動(dòng)。若以上各量既隨_而變，又隨_而變，稱為不穩(wěn)定流動(dòng)。4、等邊三角形的邊長(zhǎng)為a ，其當(dāng)量直徑為_(kāi)。5、流體在圓形直管內(nèi)滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是_ 型曲線，其管中心的最大流速為平均流速的_ ，縻擦糸數(shù)與R e 的關(guān)系為_(kāi)。6、泵是指_，按其工作原理來(lái)分可分為 _._._._。7、氣體按壓縮比來(lái)分，可分為_(kāi)._._._。8、降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件_。9、過(guò)濾操作實(shí)際上是濾液通過(guò)_和_ 的流動(dòng)過(guò)程， 過(guò)濾速率是指_。10、傳熱一般采用逆流操作，但為_(kāi)._ 時(shí)采用并流操作。11、用二種厚度

10、相同的材料保溫時(shí)，往往把_ 的材料包在內(nèi) 層，以達(dá)到好的保溫效果。12、蒸發(fā)是利用溶液中溶質(zhì)的_，用加熱的方法使部分溶劑汽化并除去 _溶液的濃度或析出溶質(zhì)。13、金屬的導(dǎo)熱糸數(shù)大都隨其純度的增加而_，隨其溫度的升高_(dá)。14、對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在_,因_ 強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。15、 工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在_Kpa。 二：?jiǎn)柎痤}（30分）1、流體的流動(dòng)形態(tài)有哪幾種？如何判斷？2、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？3、采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？4、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？5、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為r 1和r 2，壁表面溫度分別為T ' 和t ' ，

11、若t ' T ' ，試寫出圓筒任意半徑r 處的溫度表達(dá)式？ 三：計(jì)算題（50分）1、流量為5000m 3的水通過(guò)一根20Km 長(zhǎng)的水平管，總壓降為0.5Mpa 。3現(xiàn)在中央接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問(wèn)總流量變?yōu)槎嗌賛 （設(shè)總壓降始終不變，流動(dòng)始終為高度湍流，局部阻力忽略）。 ？2、泵將200C 的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為984mmm 的無(wú)縫鋼管。吸入管長(zhǎng)為50m ，排出管長(zhǎng)為160m 。且泵到管出口的距離為10m ，其中流量為35m 3。（已知：p 0=1atm ，=0. 02, H s =3. 0m, N 電=2Kw , 電=0. 94）.(200

12、C 時(shí)水，=1000Kg 3，mm m求：忽略動(dòng)壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長(zhǎng)3m, 管數(shù)30根，管徑為252. 5mm ，管程為 1，現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS 2飽和蒸汽，使之從飽和溫度460C 降至100C 。CS 2走管外，其流量為G 1=0. 07Kg ，其冷凝潛熱為356Kj ，比熱為1. 050。水走管內(nèi)，且與CS 2成逆流流Kg . C -3=1. 2410N . 30N p =2. 410，22動(dòng)。冷卻水的進(jìn)出口溫度分別為50C 和300C 。已知冷凝和冷卻段基于W W 外表面的總傳熱糸數(shù)分別為K 1=200020和K 2=1002

13、0。問(wèn)m . C m . C此換熱器是否造適用？4、用一傳熱面積為10m 2的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到40%，沸點(diǎn)進(jìn)料，要求每小時(shí)蒸得375Kg 濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為200Kpa ，蒸發(fā)室的操作壓強(qiáng)為20Kpa, 此操作條件下的溫度差損失可取80C ，熱損失可忽略不計(jì)。試求：（）開(kāi)始設(shè)入使用時(shí)，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？（）操作一段時(shí)間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加熱蒸汽的壓力提高到350Kpa ，問(wèn)此時(shí)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？查得20Kpa 水蒸汽的飽和溫度為60. 10C ，汽化潛熱為2354 . 9Kj 查得200Kpa 水蒸汽的飽和溫度為120. 20C

14、查得350Kpa 水蒸汽的飽和溫度為138. 80C試題二的答案一：填充題dw N . 1、=. 、。 2dy m2、孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。3 、位置、時(shí)間、時(shí)間、位置。4、a 。 5、拋物線、0.5、。 e6、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。7、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。8、顆粒的停留時(shí)間大于沉降時(shí)間。9、介質(zhì)和濾渣層的流動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)所獲到的濾液量。10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。11、導(dǎo)熱糸數(shù)小的。12、不揮發(fā)性、提高。13、增加、增加。14、層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。15、10.13-101.3.二：?jiǎn)柎痤}1、流體的流動(dòng)形態(tài)有兩種：層

15、流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來(lái)判斷，當(dāng)R e 2000，為層流，當(dāng)R e 4000為湍流。2、 在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動(dòng) 的流體薄層，此薄層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。3、 避免壓縮后氣體溫度過(guò)高，提高氣缸容積糸數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為合理。4、 列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（500C 以上）時(shí)，由于熱應(yīng)力會(huì)引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補(bǔ)償。r ' ' . T -t . ln r 12. L . . T ' -t ' 2.

16、L . . T ' -t 5、 Q = t =T ' - r 2r r 2ln ln ln r 1r 1r 1三：計(jì)算題 (3 1、 設(shè)接平行管道后，總流量為V m 。 3 33 二平行管流量為V m 和V m 。 12 板努利方程：u 32p 3u 12p 1 +h f 1 += 22 22p p u 2u 3 +h f 2 +3= 22總壓降相同得： l u 2l u 32l 1u 123. . =. . ， + 1. . d 2d 2d 21 1=2=3=，l 1=l 2=l 3=l 。u 1=u 3 2388 u 3=。u V ' =6330m 55 3 2 圖

17、2-1 圖2-22、u 1=V. d 2 u 2=1. 53。 =1. 53。 . . 0. 092. 360035u 2u 2l u 21. 532501. 532' Z =H s -h f =H s -. . =3. 0-0. 02. . =1. 555m 2g 2g d 2g 2. 9. 810. 092. 9. 81考慮0.5m 的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N 軸=N 電電=2. 0. 94=1. 88Kw .l u 2u 2. H =Z +h =Z +. . +(進(jìn)+出d 2g 2g '160+501. 53 . H =16. 75m . H =11+ 0.

18、 02+1+0. 5. 0. 092. 9. 81N =HQ g =16. 75. 35. 1000. 9. 81/3600=1. 6Kw . =N =85%. 電3、換熱器已有的傳熱面積：A =n . . dl =30. 3. 14. 0. 025. 3=7. 07m 2。求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量：Q 1 =w . r =0. 07. 356=24. 9Kw冷卻段的熱量：Q 2=w . C 1. (T 1-T 2=0. 07. 1. 05. 36=2. 65Kw ?？偀崃繛椋篞=Q 1+Q 2=27.55KwQ 27. 55冷卻水的用量：G 水=0263Kg C . t 2-t 14.

19、 187. 30-5Q 2. 65冷卻水離開(kāi)冷卻段的溫度：t =t 1+=5+=7. 40C G 水C 比0. 263. 4. 187(46-7. 4-(46-30=25. 70C 冷凝段的溫度差：t =46-7. 4ln 46-30(46-7. 4-(10-5=16. 40C 冷卻段的溫度差：t = 46-7. 4ln 10-5Q 24. 9. 1000=4. 84m 2 冷凝段所需傳熱面積：A 1=K . t 200. 25. 7Q 2. 65. 1000=1. 61m 2 冷卻段所需傳熱面積：A 2=K . t 100. 16. 4所需的總的傳熱面積：A=6.45m 2.x 04、水分蒸

20、發(fā)量：W =F . 1-x =0. 625F ，F(xiàn) -W =375.1F=1000Kg , W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為 t =60. 1+8=68. 10C 。2Q 625. 2354. 9. 1000=78520 A t 10. 3600. 120. 2-68. 1m . C改變壓力后的傳熱糸數(shù)：Q 625. 2354. 9. 1000K ' =57820。 A t 10. 3600. 138. 8-68. 1m . C可見(jiàn)結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。 傳熱糸數(shù)K 為：K =試題三一：填充題（18分）1、空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.29Kgm 0，在0.25Mpa 下（絕壓）80C 時(shí)3的

21、密 度為_(kāi)。2、產(chǎn)生流體阻力的原因有_._3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)_。4、連續(xù)性方程u 1s 1=u 2s 2是_指導(dǎo)出來(lái)的，它適用_流體。5、 直管阻力的表示式為_(kāi)，管中流出出=_流入管中入=_。6、離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生_現(xiàn)象。7、 往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)為_(kāi)._ ._._四個(gè)階段。8、一熱流體將熱量通過(guò)壁面?zhèn)鹘o冷流體的過(guò)程是_._.9、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走 _程。10、一根暴露在外的熱管子以_._散發(fā)熱量。11、=0. 023. d 內(nèi)(R e 0. 8. (Pr n 式中兩個(gè)準(zhǔn)數(shù)Re =_，Pr=_. 若液體被冷卻時(shí)n=

22、_。12、多效蒸發(fā)主要有_._._三種典型流程。 二：判斷題（18分）1、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相等 的。（穩(wěn)定流動(dòng)）。2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以讀出任何流體的流量。3、用雷諾準(zhǔn)數(shù)來(lái)判斷流體的流動(dòng)形態(tài)時(shí)，在SI 制中屬層流范圍，在cgs 制中屬 湍流范圍。4、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵銘牌上的性能參數(shù)是指泵揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。5、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個(gè)階段組成。6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無(wú)關(guān)。7、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8、用板框式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行

23、恒壓過(guò)濾操作，隨著過(guò)濾時(shí)間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn)能力也不斷增加。9、多層導(dǎo)熱時(shí)，其推動(dòng)力為各層推動(dòng)力之和，阻力也為各層阻力之和。10、流體對(duì)流傳熱膜糸數(shù)一般來(lái)說(shuō)有相變時(shí)的要比無(wú)相變時(shí)為大。11、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時(shí)，如果某層壁面導(dǎo)熱糸數(shù)小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動(dòng)力小。12、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用二次稱為雙效蒸發(fā)，依次類推。16、對(duì)流傳熱糸數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。17、黑體、鏡體、和

24、灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18、總傳熱糸數(shù)K 可用來(lái)表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無(wú)關(guān)。 三：計(jì)算題（64分）1、圖示，“U ”管壓差計(jì)甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為3cm ，求P 12？若再接一“U ”管壓差計(jì)乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測(cè)得R 乙=63. 5cm ，求 ？2、一降層室長(zhǎng)為5m, 寬為3m ，高為4m 。內(nèi)部用隔板分成20層，用來(lái)回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含3塵氣體的流量為36000m ，氣體密度 =0. 9Kgm 3. s 。 ，粘度為=0. 03mPa塵粒密度=4300Kg 3。試求理論上能 m100%除

25、去的最小顆粒直徑？3、外徑為200mm 的蒸汽管道，管外壁溫度 為1600C 。管外包以導(dǎo)熱糸數(shù)為 圖3-1=0. 08+1. 110-4t 的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過(guò)600C ，每米 管長(zhǎng)的熱損失不超過(guò)150。問(wèn)保溫層的厚度應(yīng)為多少？ 4、欲將濃度為25%，沸點(diǎn)為131. 50C ，流量為3600Kg 的NaOH 水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到50%。料液的進(jìn)口溫度為200C ，加熱蒸汽的壓強(qiáng)為392.4Kpa （絕壓），冷凝器的壓強(qiáng)為53.32Kpa. 據(jù)經(jīng)驗(yàn)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)可取1100W 2，溶液的密度為1500Kg 3。若忽略蒸發(fā)器的熱損m m . K失。求加熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需

26、的傳熱面積？C =4. 93Kj 0 Kg . C 已知：p=53.32Kpa, t =830C , r =2000Kj p=392.4Kpa, T =142. 90C R =2143Kj 試題三答案一：填充題1、 2. 5Kg 3 。 2、內(nèi)縻擦力和流體的流動(dòng)狀態(tài)。 m3、保持垂直。 4、質(zhì)量守恒定律、1=2l u 25、. 、1、0.5. 6、 氣蝕現(xiàn)象。 d 27、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)階段所組成。8、熱流體以對(duì)流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對(duì)流傳熱的方式獲得熱量9、管程。10、自然對(duì)流、熱輻射。. C p d . u 11、R e =、P r =、n =0.

27、3 12、并流、逆流和平流。二：判斷題6、10、17為對(duì)，其余都為錯(cuò)。三：計(jì)算題1、p =(示-測(cè)Rg p =13. 6-1. 0. 03. 9. 81. 103=3. 708Kpa 。p =(-1. 0. 635. 9. 81. 103=3. 708Kpa ， 示=1600Kg 3。 示m (2、降沉室的總面積：A =20. 5. 3=300m 2。V 36000=0. 033。 沉降速度：u =A 300. 3600d 2. (s -. g 設(shè)沉降區(qū)為層流，則有：u = 180. 033=d 2. (4300-0. 9. 9. 8118. 0. 03. 10-3du 2. 0610-5.

28、0. 033. 0. 9 驗(yàn)算：R e =0. 66 1。 -30. 03. 103、保溫材料的導(dǎo)熱糸數(shù) ：=0. 0921。 . KQ 2. (T -t 2. 3. 140. 0921(160-60=150 ， =47mm 。 =100+l ln ln x 025Kg 。 4、水分蒸發(fā)量： W =F . 1-=3600. 1-=1800 x 150加熱蒸汽消耗量：2143D . R 0. 736. 2143=125. 9m 2。 所需的傳熱面積為：A =K . t 1100. 142. 5-131. 5即所需的加熱蒸汽消耗量為0. 736Kg 。所需的傳熱面積為125. 9m 2， d =2

29、. 0610-5m 。 D =F . C . t 0-t f R (=3600. 4. 93. (131. 5-20=0. 736Kg 。試題四 一：填充題（20分）1、邊界層的形成是流體具有_結(jié)果。2、用阻力糸數(shù)法來(lái)計(jì)算突然擴(kuò)大和突然縮小的損失時(shí)，按_管內(nèi)的流速來(lái)計(jì)算動(dòng)能項(xiàng)。3、長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為2a ，寬為 a，其當(dāng)量直徑為_(kāi)4、粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的_.5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm 的鋼管輸送運(yùn)動(dòng)粘度為90m 2的燃料油，若保持油品作層流流動(dòng)，則最大流速不能超過(guò)_。6、用離心泵在兩個(gè)敞開(kāi)容器間輸液，若維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)小輸送管道的閥門后，管道的總阻力將_。6、離心泵的

30、工作點(diǎn)是_曲線與_曲線的交點(diǎn)。8、往復(fù)式壓縮機(jī)的余隙糸數(shù)=_,_-，則容增大，生產(chǎn) 能力_。9、沉降操作是指在某種_中利用分散相和連續(xù)相之間的_,使之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)分離的操作。沉降過(guò)程有_和_沉降兩種方式。10、工業(yè)上常用的過(guò)濾介質(zhì)主要有_、_、_。11、在過(guò)濾操作中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是_而不是_。12、在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過(guò)程中，通過(guò)三層厚度相同的材料，三層間的溫度差變 化是依次降低，則三層材料的導(dǎo)熱糸數(shù)的大小順序_。13、沸騰傳熱可分為三個(gè)區(qū)域，它們是_、_、_ 。應(yīng)維持在_區(qū)內(nèi)操作。14、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可能是由于_所引起的。15、溫度

31、差損失包括_、_、 _。二：選擇題1、層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是（ ）A、流速不同； B、流通截面積不同；C、雷諾數(shù)不同； D、層流無(wú)徑向流動(dòng)，湍流有徑向流動(dòng)；2、選擇下述流體在管路中常用的流速（1）、過(guò)熱水蒸汽（ ），（2）、水及一般流體（ ）；（3）、壓強(qiáng)較高的氣體（ ），（4）、粘度較大的液體（ ）； _ A、1-3，B 、0.5-1,C 、15-20,D 、30-50 3、離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（ ）時(shí)的主要性能參數(shù)。A、流量最大； B、壓頭最大；C、效率最高； D、軸功率最??；4、下列結(jié)論正確的是（ ）。A 、 液體的粘度隨溫度的升高而減小；B 、 氣體的粘度隨溫度的升高而增大；C 、

32、 液體的粘度基本上不隨壓強(qiáng)變化；D 、 氣體的粘度隨壓強(qiáng)增大而減小。5、離心泵吸入管路底閥的作用是（ ）。A、阻攔液體中的固體顆粒； B、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象；C、維持最低的允許吸上高度；D 、防止啟動(dòng)前充入的液體從泵內(nèi)漏出；6、在一個(gè)過(guò)濾周期中，為了達(dá)到最大生產(chǎn)能力應(yīng)（ ）A、過(guò)濾時(shí)間應(yīng)大于輔助時(shí)間； B、過(guò)濾時(shí)間應(yīng)小于輔助時(shí)間；C、過(guò)濾時(shí)間應(yīng)等于輔助時(shí)間； D、過(guò)濾加洗滌所需時(shí)間等于1/2周期；7、下述說(shuō)法中正確的是（ ）。A、過(guò)濾速率與過(guò)濾面積成正比；B 、過(guò)濾速率與過(guò)濾面積的平方成正比；C、過(guò)濾速率與濾布阻力成反比；D 、過(guò)濾速率與操作壓差的平方成正比；8、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列

33、因素?zé)o關(guān)的是（ ）。A、顆粒的幾何尺寸； B、顆粒與流體的密度；C、流體的水平流速； D、顆粒的形狀；9、旋液分離器是利用離心力分離（ ）。A、離心機(jī)可分離液液混合物； B、離心機(jī)可分離液固混合物；C、離心機(jī)可分離氣固混合物；D 、 離心機(jī)所分離的不均勻混合物中至少有一相是液相；10、傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱糸數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程的將是 （ ）。A、管壁熱阻； B、管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻；C、污垢熱阻； D、管外對(duì)流傳熱熱阻；11、下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱糸數(shù)有效的是（ ）。A、設(shè)置折流擋板； B、增大板間距；C、增加管程數(shù)； D、增加管內(nèi)流體的流速；12、在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)

34、，通常走管程的有（ ），走殼程的有（ ）。A、高壓流體； B、蒸汽； C、易結(jié)垢的流體；D、腐蝕性流體； E、粘度大的流體； F、被冷卻的流體；13、采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對(duì)流傳熱糸數(shù)，但同時(shí)地導(dǎo)致（ ）。A、管內(nèi)易結(jié)垢； B、殼程流體流速過(guò)低；C、平均溫差下降； D、管內(nèi)流動(dòng)阻力增大；14、增大換熱器傳熱面積的辦法有（ ）。A、選用粗管排列； B、選用翅片管；C、增加管程數(shù)； D、增加殼程數(shù)；15、關(guān)于傳熱糸數(shù)K 下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。A 、 傳熱過(guò)程中總傳熱糸數(shù)K 實(shí)際上是個(gè)平均值；B 、 總傳熱糸數(shù)K 隨著所取的傳熱面不同而異；C 、 總傳熱糸數(shù)K 可用來(lái)

35、表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無(wú)關(guān)；D 、 要提高K 值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；三：計(jì)算題1、 圖示為一輸油管路，未裝流量計(jì)，但在A 、B 分別測(cè)得壓強(qiáng)為P A =150Kpa ，P A =140Kpa ，試估算管道中油的流量？ 已知：管為894mm ，A 、B 間距為10m,其中管道的當(dāng)量長(zhǎng)度為9.3m ， =820Kg 3，=121cp 。 m2、試證明球形顆粒在重力場(chǎng)中作自由沉降時(shí)，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式 為： d 2. (s -. g 。 u 0=18. 3、用一板框壓濾機(jī)在300Kpa 壓強(qiáng)差下過(guò)濾 圖4-2-5某懸浮液。已知過(guò)濾常數(shù)K 為7. 5103 q e 為0. 01

36、2m m 2，m設(shè)濾餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求：過(guò)濾時(shí)間；若操作壓強(qiáng)差提高至600Kpa ，現(xiàn)有一臺(tái)板框過(guò)濾機(jī)，每框的尺寸為63563525mm ，若 3 。要求每一操作周期得濾液，過(guò)濾時(shí)間為0.5h 。8m 2要求每個(gè)過(guò)濾周期仍得8m 3濾液，則至少需要多少個(gè)框能滿足要求？過(guò)濾時(shí)間又為多少？4、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長(zhǎng)為3m, 直徑為252mm 。水以0. 7的 流速在管內(nèi)流動(dòng)，并從170C 被加熱到370C 。流量為1. 25Kg 、溫度為720C烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝潛熱為。 315Kj 已測(cè)得：蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為80020，管內(nèi)

37、側(cè)熱阻為個(gè)側(cè)熱阻的m . C40%，污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的70%，試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。計(jì)算時(shí)可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案一：填充題1、粘性。 2、細(xì)。 3、a 。 4、剪應(yīng)力。 5、1. 14。 6、不變。 7、管路特性曲線、離心泵特性曲線。 V 8、3-V 、 小、大。 9、力場(chǎng)、密度、重力、離心。 1310、 織物介質(zhì)、粒狀介質(zhì)、多孔性固體介質(zhì)。11、濾餅層、過(guò)濾介質(zhì)。 12、依次增加。13、自然對(duì)流、膜狀對(duì)流、核狀對(duì)流、 核狀對(duì)流。14、冷凝水未排出、不凝性氣體未排15、溶液沸點(diǎn)升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失。 二：判斷題1、D 2、D 、A 、C 。

38、 3、C 。4、A 、B 、C 5、B 。 6、D7、B 8、C 。 9、B 。10、B 11、A 。 12、A 、C 、D ；B 、E 、F 。13、C 、D 14、B 。 15、C 。三：計(jì)算題1、在A-B 兩點(diǎn)間列板努利方程： l +l e u 2P A u 2P B u 2Z A +。 +=Z B +. . g 2g . g 2g d 2g19. 3140103u 20+. . u 2=0. 02. +. =1+820. 9. 810. 0812. 9. 81820. 9. 810. 11764 設(shè)流體在管路中作層流流動(dòng)，則：= ， =。 u R e0. 1172. u =0. 02。

39、 u =1. 7。 . u 2=0. 02=ud . u . =933 2000。 核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：R e =31 則：油品的流量為V =. . d 2. u =31. 52m 。 411 2、顆粒作自由沉降，受力：F 1=. . d 3. s g ，F(xiàn) 2=. . d 3. g 661. u 2F 3=. . d ，ma 。F 1-F 2-F 3=0 422d . (s -. g 4. d . s -. g u =，層流：= ，u =。 18. e 3. 3、過(guò)濾面積：(q +q e 2=K . ，+0. 0122=7. 5. 10-5. 05. 3600，A 1501032(A =22. 5

40、m 2。濾餅體積：V =8. 0. 025=0. 2m 3，框數(shù)n =0. 2=20。 0. 635. 0. 635. 0. 025過(guò)濾總面積：A =0. 6352. 2. 20=16. 13m 2。(q +q e 2=K . ，. 13+0. 0122=1. 5. 10-4，=0. 478h 。5、傳熱量為：Q =394Kw 。 所需水量：W =4. 713Kg 。t =44. 250C 。 單管水量：W =0. 243Kg ，每程所需管子數(shù)為：n =20。 每程傳熱面積：A =4. 71m 2，傳熱糸數(shù)：K =476. 2W 20 (所需傳熱面積：A ' =18. 7m 2 m .

41、 C 管程數(shù)為：n=4.總管數(shù)為80根。試題五一：簡(jiǎn)答題（60分）1、 圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動(dòng)。問(wèn)： p （1）、靜壓頭哪個(gè)大？為什么？ g （2）、體積流量V 哪個(gè)大？為什么？ （3）、質(zhì)量流速哪個(gè)大？為什么？ （不計(jì)阻力）2、圖示，測(cè)出A 、B 兩端點(diǎn)的壓力差？ 3、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾種？家里的自來(lái)水管是什么管？4、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防止？5、何謂過(guò)濾介質(zhì)？對(duì)過(guò)濾介質(zhì)有何要求？6、說(shuō)明熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關(guān)糸？7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說(shuō)明之？8、敘述導(dǎo)熱糸數(shù)、對(duì)流傳熱膜糸數(shù)、 圖5-2傳熱糸數(shù)的單位及物理意義？9、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？ p A

42、 p B 10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？ 二：計(jì)算題1、容器A 、B 分別盛有水和密度為800Kg 3的灑精，中間接一水銀壓差計(jì)。 m （1）當(dāng)容器A 中的壓強(qiáng)P A =2. 943104pa （表壓）時(shí)，測(cè)得R =0. 3m ，h 1=0. 5m h 2=0. 2m ，求容器B 內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？（2）當(dāng)容器A 中的壓強(qiáng)減小至P A =1. 962104pa ，容器B 內(nèi)的壓強(qiáng)不變， 圖5-3則水銀壓差計(jì)內(nèi)的讀數(shù)為多少？2、用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓強(qiáng)為652.365Kpa 。泵位于貯罐液面以下1.5m 處，吸入管路的全部壓頭損失為1.6m 。異丁烷在輸送條件

43、下的密度為530Kg 3，飽和蒸汽壓為m637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m 。試問(wèn)該泵能否正常操作？ 3、在一板框過(guò)濾機(jī)上過(guò)濾某種懸浮液，在0.1Mpa （表壓）下20分鐘可在每平方米過(guò)濾面積上得到0.197m 3的濾液，再過(guò)濾20分鐘又得到濾液0.09m 3, 試求共過(guò)濾1小時(shí)可得總濾液量為多少？4、某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量。已知2100Kg ，加熱蒸汽的溫度為1200C ，其汽化潛熱為2205Kj Kg蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為810C ，各項(xiàng)溫度差損失共為90C 。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù)2為8000W 2，沸

44、騰溶液的傳熱膜糸數(shù)1m . K為3500W 2，求該換熱器的傳熱面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及熱損m . K失忽略不計(jì)）試題五答案一：?jiǎn)柎痤}p p p A u A 2p B u B 21、Z A +=Z B +，A B 。 +. g g g 2g g 2gV A =V B 。W =u ，W A =W B 。2、p =p A +測(cè). g . (R +h ，p =p B +測(cè). g . (Z +h +示. g . Rp =p A -p B =測(cè). g . Z +(示-測(cè). g . R . p =測(cè). g . Z +(示-測(cè). g . R 。3 、管子的類型有：鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。表示

45、方法有： 英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。4、泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，此時(shí)液 體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫，泵體振 動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。5、過(guò)濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。要求：多孔性、阻力??；有一定的機(jī)械強(qiáng)度；有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。6、傳熱速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)傳熱面的傳熱量。熱負(fù)荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加熱（或冷卻）某物料時(shí)，便要求換熱器在單位時(shí)間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量，這是生產(chǎn)對(duì)換熱器換熱能力的要求，稱為該換熱器的熱負(fù)荷。一個(gè)滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是

46、：傳熱速率等于（略大于）熱負(fù)荷。7、加熱劑：給出熱量對(duì)物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。冷卻劑：取走熱量對(duì)物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。8、導(dǎo)熱糸數(shù)：在壁厚為1m 時(shí)，在單位面積單位時(shí)間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所傳遞熱量的多少。單位是：W . K 。傳熱糸數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K 時(shí)，通過(guò)單位面積單位時(shí)間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是：W 2。 m . K對(duì)流傳熱膜糸數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為1K 時(shí)，通過(guò)單位面積單位時(shí)間內(nèi)以對(duì)流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是：W 2。 m . K9、強(qiáng)化傳熱的途徑有：增加傳熱面積；（增加有效傳熱面積） 增加溫度差；（采用逆流流動(dòng)） 增加傳熱糸數(shù)K

47、 （增加流體的湍流流動(dòng)，防止垢層熱阻的形成及及時(shí)地消除垢層熱阻）10、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)：溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特性。二：計(jì)算題：1、p =p A +1. g . h 1 ， p =p B +2. g . h 2+Hg . g . R 。p B =-2. g . h 2-Hg . g . R +p A +1. g . h 1 ，p B =-7. 26103pa 。 ' ' R -R R -R ，p =p B +2. g . h 2+Hg . g . R ' p =p A +1. g . h 1- 22' ' R -R R -R =p B +

48、2. g . h 2+Hg . g . R ' 。 p A +1. g . h 1- 22R ' =0. 221m 。p 0-p 0652365-637650-3. 5-1. 6=-2. 27m 。 2、Z =-h -h f ，Z =530. 9. 81. g 即泵不能正常工作。 3、(q +q e 2=K . ，(q +q e 2=K . 2. 2. 20. 60。 q e =0. 022m3 q =0. 356m 3。 -8。 。K =3. 96102m 3m 2。過(guò)濾1小時(shí)所得到的總濾液量為0.356 2. m m2205=1290Kw . 4 、傳熱量：Q =D . r

49、 = 溶液的沸點(diǎn)： 傳熱面積：A = Q 1290=17. 66m 2。 K . t 2. 435. 30故所需的傳熱面積為17. 66m 2。試題六一：填充題（20分）1、精餾分離的依據(jù)是_的差異，要使混合物中的 組分得到完全分離，必須進(jìn)行 多次地_._。2、 相對(duì)揮發(fā)度的表示式=_.對(duì)于二組分溶液的蒸餾，當(dāng)=1 時(shí)，能否分離_。3、q 的定義式是_，飽和液體進(jìn)料q=_.飽和蒸汽進(jìn)料q=_.蒸汽是液體的3倍的混合進(jìn)料時(shí)q=_。4、二組分的連續(xù)精餾操作，精餾段操作線方程為y =0. 75x +0. 245，提餾段 操作線方程為y =1. 25x -0. 02，當(dāng)q=1時(shí)，則x W =_x D

50、=_。5、在連續(xù)精餾中，其它條件均不變時(shí)，僅加大回流，可以使塔頂產(chǎn)品x D _，若此時(shí)加熱蒸汽量V 不變，產(chǎn)品量D 將_。若在改變R 的同時(shí)，保持塔頂采出量不變，必需增加蒸汽用量，那么冷卻水用量將_。6、壓力_.溫度_將有利于吸收的進(jìn)行。7、完成下列方程，并指出吸收糸數(shù)的單位。N =k (c i - k 的單位_.N =K G (p - K G 的單位_.8、吸收過(guò)程中的傳質(zhì)速率等于分子散速率的條件是_9、飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t 1降至t 2，其相對(duì)濕度_，絕對(duì)濕濕度H_,露點(diǎn)_，濕球溫度_。10、萃取操作的依據(jù)是_.萃取操 作選擇溶劑的主要原則是_. _-._.二：簡(jiǎn)答題（36分）1、敘述恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？3、試推導(dǎo)并流吸收塔的操作線方程？并在y-x 的相圖上表示出來(lái)？4、敘述雙膜理論的論點(diǎn)？ V 5、畫出單級(jí)萃取操作相圖？ 6、敘述濕