2023年化工原理題庫練習(xí)與解答

一、單選題１．單位體積流體所具有的()稱為流體的密度。ＡA質(zhì)量;B粘度；Ｃ位能;D動(dòng)能。2.單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的(）。AA密度；B粘度；C位能;D動(dòng)能。3．層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是(）。DA湍流流速>層流流速;B流道截面大的為湍流,截面小的為層流;C層流的雷諾數(shù)＜湍流的雷諾數(shù)；D層流無徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。4.氣體是（)的流體。BA可移動(dòng)；B可壓縮;C可流動(dòng)；D可測(cè)量。5．在靜止的流體內(nèi),單位面積上所受的壓力稱為流體的()。CA絕對(duì)壓力；B表壓力；C靜壓力;Ｄ真空度。6．以絕對(duì)零壓作起點(diǎn)計(jì)算的壓力,稱為（）。AA絕對(duì)壓力；Ｂ表壓力；C靜壓力；D真空度。7.當(dāng)被測(cè)流體的（）大于外界大氣壓力時(shí)，所用的測(cè)壓儀表稱為壓力表。DA真空度；Ｂ表壓力；C相對(duì)壓力；Ｄ絕對(duì)壓力。８．當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓力（）外界大氣壓力時(shí),所用的測(cè)壓儀表稱為壓力表。AＡ大于；Ｂ小于；C等于;D近似于。９．（）上的讀數(shù)表達(dá)被測(cè)流體的絕對(duì)壓力比大氣壓力高出的數(shù)值，稱為表壓力。AA壓力表；B真空表;C高度表;D速度表。10．被測(cè)流體的(）小于外界大氣壓力時(shí)，所用測(cè)壓儀表稱為真空表。DA大氣壓;B表壓力；C相對(duì)壓力；D絕對(duì)壓力。1１.流體在園管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心流速最大,若為湍流時(shí)，平均流速與管中心的最大流速的關(guān)系為（)。BA.Ｕｍ＝１／2Ｕmax；B.Um=０．8Uｍax;Ｃ.Uｍ＝３/2Uｍax。12.從流體靜力學(xué)基本方程了解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是()。ＡＡ.與指示液密度、液面高度有關(guān)，與Ｕ形管粗細(xì)無關(guān);B.與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細(xì)有關(guān)；Ｃ.與指示液密度、液面高度無關(guān),與U形管粗細(xì)無關(guān)。13.層流底層越薄()。ＣＡ.近壁面速度梯度越小;B.流動(dòng)阻力越小;C．流動(dòng)阻力越大；D．流體湍動(dòng)限度越小。１4．雙液體Ｕ形差壓計(jì)規(guī)定指示液的密度差(）CＡ．大；Ｂ.中檔；C．小；D.越大越好。15．轉(zhuǎn)子流量計(jì)的重要特點(diǎn)是（)。CA．恒截面、恒壓差；B.變截面、變壓差;C.恒流速、恒壓差；Ｄ.變流速、恒壓差。16.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：()。DA.湍流流速＞層流流速;B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流;Ｃ.層流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù)；D.層流無徑向脈動(dòng),而湍流有徑向脈動(dòng)。17．圓直管內(nèi)流動(dòng)流體,湍流時(shí)雷諾準(zhǔn)數(shù)是(）。BＡ.Re≤2０2３；B．Re≥4000;Ｃ.Ｒe=20２3~4０0０。18．某離心泵入口處真空表的讀數(shù)為2００ｍmHg，本地大氣壓為101kPa,則泵入口處的絕對(duì)壓強(qiáng)為(）。AＡ.7４.3kPa；B.101ｋＰａ;C.127．6ｋPa。19.在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,水由粗管連續(xù)地流入細(xì)管，若粗管直徑是細(xì)管的２倍，則細(xì)管流速是粗管的（)倍。CＡ.2;Ｂ．8；C.4。20.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的主線因素是()。CA.流動(dòng)速度大于零;B.管邊不夠光滑;Ｃ.流體具有粘性。21.在相同條件下，縮小管徑,雷諾數(shù)（)。AA.增大；B．減??；C．不變。2２.水在園形直管中作滯流流動(dòng),流速不變，若管子直徑增大一倍，則阻力損失為本來的(）。AＡ.１/4；B.1／２;C.2倍。23．單位時(shí)間內(nèi)流過管道任意截面的流體量稱為（）。ＣA流速；Ｂ流線；Ｃ流量;D流函數(shù)。２4.單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流過的()稱為流速。CA寬度;B高度；C距離;D直線。25．柏努利方程式中的（)項(xiàng)表達(dá)單位質(zhì)量流體所具有的位能。AAgz；B；C;Dwｅ。2６．柏努利方程式中的項(xiàng)表達(dá)單位質(zhì)量流體所具有的()。BA位能;Ｂ動(dòng)能;Ｃ靜壓能;D有效功。27.柏努利方程式中的（）項(xiàng)表達(dá)單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能。ＣAgｚ;B；C；Dwe。２8.柏努利方程式中的（）項(xiàng)表達(dá)單位質(zhì)量流體通過泵（或其他輸送設(shè)備）所獲得的能量,稱為有效功。DＡgｚ；Ｂ;C；Dwe。２９.柏努利方程式中的（)項(xiàng)表達(dá)單位質(zhì)量流體因克服流動(dòng)阻力而損失的能量。DAgｚ；B；C；Ｄ。30．流體在直管中流動(dòng),當(dāng)(）≤2023時(shí),流體的流動(dòng)類型屬于層流。ＡARｅ；ＢPｒ；CNｕ；ＤGr。31.流體在直管中流動(dòng)，當(dāng)Ｒｅ（)40０0時(shí),流體的流動(dòng)類型屬于湍流。ＢA＜;B≥;C≤;Ｄ≠。3２.流體在直管中流動(dòng),當(dāng)2０23<()<40０0時(shí),流體的流動(dòng)類型屬于不穩(wěn)定的過渡區(qū)。ＡARe；BPr；CNｕ；DGr。33.流體在管內(nèi)作(）流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)。AA層流;Ｂ湍流；C過渡流;D漩渦流。34．流體在管內(nèi)作()流動(dòng)時(shí),其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)。BA層流;Ｂ湍流;C過渡流；D漩渦流。35．流體在圓管內(nèi)（）流動(dòng)時(shí),平均速度是最大速度的一半。AA層流;B湍流；C過渡流；D漩渦流。36．對(duì)于(）,當(dāng)量直徑等于四倍的流通截面積除以潤濕周邊。BＡ圓形管;Ｂ非圓形管;Ｃ矩形管；Ｄ直管。二、填空題1.流體靜力學(xué)基本方程式或2．定態(tài)流動(dòng)的柏努利方程式––––能量衡算式1kg流體:[Ｊ/kｇ]3.單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度。４．雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為_____Rｅ=dｕρ/μ_____。當(dāng)密度ρ＝10０0ｋｇ.m，粘度μ＝1厘泊的水,在內(nèi)徑為d＝100mm,以流速為1ｍ.s在管中流動(dòng)時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)等于__10___＿,其流動(dòng)類型為_＿湍流__。５．本地大氣壓為7５０mｍＨg時(shí),測(cè)得某體系的表壓為100mｍHｇ,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_＿＿８50＿_(dá)mmＨg,真空度為__-100_＿ｍmHg。6.本地大氣壓為７50mmHｇ時(shí)，測(cè)得某體系的表壓為100mmHg,則該體系的絕對(duì)壓強(qiáng)為_113４04_＿Pa，真空度為_-133402__Ｐa。７.某物的比重為０.8７9,其密度為＿8７9kｇ/m3_,其比容為_0.001１4m3/kｇ8.圓管中有常溫下的水流動(dòng),管內(nèi)徑d=1００mm，測(cè)得其中的質(zhì)量流量為1５.7ｋg./ｓ,其體積流量為_0．０157m3／s,平均流速為＿2．0m／s9.當(dāng)20℃的甘油(ρ=1261kg／m3，μ=1４9９厘泊)在內(nèi)徑為１00mm的管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為1.０m/s時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)Rｅ為__８４.１_＿,其摩擦阻力系數(shù)λ為__0.76110.某長方形截面的通風(fēng)管道，其截面尺寸為30×２0mm,其當(dāng)量直徑de為＿＿24mm__。１1.測(cè)量流體流量的流量計(jì)重要有如下四種:_轉(zhuǎn)子流量計(jì),孔板流量計(jì)，_文丘里流量計(jì),＿_(dá)濕式氣體流量計(jì)＿，測(cè)量管內(nèi)流體點(diǎn)的速度,則用_皮托管＿_(dá)_。12.管出口的局部阻力系數(shù)等于__１.0＿_(dá),管入口的局部阻力系數(shù)等于__0.5__。1３.化工生產(chǎn)中,物料衡算的理論依據(jù)是＿質(zhì)量守恒定律＿,熱量衡算的理論基礎(chǔ)是＿能量守恒定律_。1４.流體體積流量一定期,有效截面擴(kuò)大,則流速減少_，動(dòng)壓頭＿減少_，靜壓頭＿增長＿。１5．抱負(fù)流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動(dòng)時(shí)，在管子直徑縮小的地方,其靜壓力_減少_。16.套管由φ57×2.5ｍm和φ25×2.５mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于_１63３ｍｍ２______＿,潤濕周邊等于_24２ｍm_＿,當(dāng)量直徑等于_27mm＿。17.流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng),流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長__不變_＿。１8．液柱壓力計(jì)量是基于_流體靜力學(xué)__原理的測(cè)壓裝置，用U形管壓差計(jì)測(cè)壓時(shí),當(dāng)一端與大氣相通時(shí),讀數(shù)R表達(dá)的是_＿_(dá)表壓_＿_(dá)或__真空度__。19.米糠油在管中作流動(dòng)，若流量不變，管徑不變,管長增長一倍，則摩擦阻力損失為本來的_＿2__倍。２０．米糠油在管中作層流流動(dòng),若流量不變，管長不變,管徑增長一倍，則摩擦阻力損失為本來的__1/16__倍。２1.當(dāng)Ｒe為已知時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)λ=__6４/Ｒe_，在管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)λ與_＿_(dá)Ｒe＿＿、＿＿_(dá)ε/d_＿有關(guān)。22.液體的粘度隨溫度升高而__減小_，氣體的粘度隨溫度的升高而_增大＿。23．某流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是_拋物線__型曲線,其管中心最大流速為平均流速的__2倍__倍,摩擦系數(shù)λ與Rｅ的關(guān)系為_＿λ＝６4/Rｅ_。2４.牛頓型流體與非牛頓型流體的重要的區(qū)別是＿牛頓型流體符合牛頓粘性定律＿＿。25.穩(wěn)定流動(dòng)的定義是__流動(dòng)狀況不隨時(shí)間而變__＿＿。三、計(jì)算題1.一套管換熱器的內(nèi)管外徑為80mm,外管內(nèi)徑為150mｍ，其環(huán)隙的當(dāng)量直徑為多少?解:ｄe＝4×=４×=15０–８0=7０mm2.某液體在一管路中穩(wěn)定流過,若將管子直徑減小一半，而流量不變,則液體的流速為原流速的多少倍?解:Ｖ＝uA，ｕ１A1=u2Ａ2，A=，當(dāng)d1=2d2時(shí)u１＝u２，有，,即得u2=4u13.一定量的液體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)。若管長及液體物性不變，而管徑減至原有的一半,問因流動(dòng)阻力產(chǎn)生的能量損失為本來的多少倍？解:流動(dòng)阻力，設(shè)管徑改變后，則根據(jù)u１A1=u2A2可得u2=4ｕ1,滯流時(shí)，＝,，∴4．某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為13.３×103Pa,計(jì)算設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)與表壓強(qiáng)。已知該地區(qū)大氣壓強(qiáng)為98.7×103Pａ。解:絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓—真空度＝98.7×1０3—13.3×10３=85．4×1０3Pａ表壓強(qiáng)=—真空度＝—1３.3×103Pa５.甲乙兩地的平均大氣壓強(qiáng)分別為８５．３×1０3Pa和101.33×10３Pa,在甲地操作的真空精餾塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80×103Pａ,在乙地操作時(shí),若規(guī)定塔內(nèi)維持相同的絕對(duì)壓強(qiáng),真空表讀數(shù)應(yīng)為多少？解：在甲地絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓—真空度=85.3×１0３—8０×103=5．3×103Pa在乙地真空度＝大氣壓—絕對(duì)壓強(qiáng)=10１.33×10３—5.3×1０3=96.03×103Pａ６．在蘭州操作的苯乙烯真空精餾塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80×103Pa,在天津操作時(shí)，若規(guī)定塔內(nèi)維持相同的絕對(duì)壓強(qiáng)，真空表的讀數(shù)應(yīng)為多少?蘭州地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)為85．3×１03Pa，天津地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)為1０1.３3×103Pa。解:在蘭州絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓—真空度=85.３×1０３—８０×103＝5．3×10３Ｐa在天津真空度=大氣壓—絕對(duì)壓強(qiáng)＝101.33×103—5.３×103=96.０３×103Ｐa７.某設(shè)備的進(jìn)、出口壓強(qiáng)分別為1200ｍmH２O(真空度）和1.６kgｆ／cm2（表壓)。若本地大氣壓為７6０mmHg,求此設(shè)備進(jìn)、出口的壓強(qiáng)差。(用ＳI制表達(dá)）解：進(jìn)口Ｐ1(絕壓）=P(大氣壓）-P(真空度）出口P2（絕壓）=P（大氣壓）+P（表壓)Ｐ1（真空度)=1200mｍH2Ｏ=０.１2ｋｇf/ｃm2Ｐ１(絕壓)-P2(絕壓）=-[P1（真空度)+P2(表壓）]=-(0.12+１.6)＝－1．72kgf/ｃm2＝-１.7２×９.８1×１０４=－1．６87×1０5N/m2１１.有一內(nèi)徑為25mm的水管，如管中水的流速為１.0ｍ/s，求：(１）管中水的流動(dòng)類型；（2）管中水保持層流狀態(tài)的最大流速(水的密度ρ=１000ｋg/m3，粘度μ＝1cp)。解：(1）Re=duρ/μ=0.0２5×1×１000/0.00１=２5000＞400０流動(dòng)類型為湍流。(2）層流時(shí),Re≤2０2３,流速最大時(shí)，Re=2023,即dｕρ／μ＝２023∴u=20２3μ/dρ=２023×0.00１／(０.025×1000）=0.０８m/s12.密度為85０kg/m3、粘度為８×1０－3Pａ·s的液體在內(nèi)徑為14ｍｍ的鋼管內(nèi)流動(dòng)，液體的流速為1m/s。計(jì)算:（1）雷諾準(zhǔn)數(shù),并指出屬于何種流型;(2)若要使該流動(dòng)達(dá)成湍流,液體的流速至少應(yīng)為多少?解:(1)Rｅ=ｄuρ／μ=0．014×1×８50/8×１０－3＝１４87.5≤202３流動(dòng)類型為層流(2)湍流時(shí),Ｒｅ≥４000,流速最小時(shí)，Re＝4000，即duρ/μ=400０∴ｕ=4000μ／dρ=４000×０．０0８／(0.01４×85０)=2.69m/s13．用10８×4mｍ的鋼管從水塔將水引至車間，管路長度1５0m（涉及管件的當(dāng)量長度）。若此管路的所有能量損失為118Ｊ/kg,此管路輸水量為若干m3／ｈ？（管路摩擦系數(shù)可取為0.０2，水的密度取為1000kｇ/m3）解:能量損失11８J/kg∴u=2．8m/s流量Ｖ=uA=２.８×79.13ｍ3/h1４．用Φ1６８×９mm的鋼管輸送原油。管線總長100km,油量為60000ｋg/h，油管最大抗壓能力為1.５７×1０7Ｐａ。已知50℃時(shí)油的密度為8９0kg／m3,粘度為1８1cｐ。假定輸油管水平放置,其局部阻力忽略不計(jì)。問:為完畢上述輸油任務(wù),半途需設(shè)幾個(gè)加壓站解:ｕ1=u2,Z1=Z2，ｕ=V/A=(600００／890)/(３6０0×0.7８5×０.1５2)=1．06m/ｓRe=dｕρ／μ＝０.15×１.06×８90/(１81×1０-３)=7８2層流λ=６4/Rｅ=64／782=0．081８ΔP=λ(l/ｄ)(u2/２)ρ=０．0818×(10５/0．15)×（1.0６2/2)×８9０=2.７2×10７Ｐａn=2.72×1０７/（1.57×1０7)＝1．７3半途應(yīng)設(shè)一個(gè)加壓站15．在附圖所示的儲(chǔ)油罐中盛有密度為９6０kg／m3的油品。油面高于罐底9.６m，油面上方為常壓。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為７６０mm圓孔,其中心距罐底8０0mｍ，孔蓋用１4mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應(yīng)力取為３9.23×10６Pa,問:至少需要幾個(gè)螺釘?解：設(shè)通過孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強(qiáng)為p，則p就是管內(nèi)液體作用與孔蓋上的平均壓強(qiáng)。由流體靜力學(xué)基本方程式知作用在孔蓋外側(cè)的是大氣壓強(qiáng)pa，故孔蓋內(nèi)外兩側(cè)所受壓強(qiáng)差為作用在孔蓋上的靜壓力為每個(gè)螺釘能承受的力為螺釘?shù)膫€(gè)數(shù)=3.76×1０4／6．０4×1０３=6.23個(gè)即至少需要7個(gè)螺釘。１6．某流化床反映器上裝有兩個(gè)U管壓差計(jì)，如本題附圖所示。測(cè)得R1=4０0ｍm,R２=50mm，指示液為水銀。為防止水銀蒸氣向空間擴(kuò)散，在右側(cè)的U管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度Ｒ３＝５0mｍ。求Ａ、B兩處的表壓強(qiáng)。解：Ｕ管壓差計(jì)連接管中是氣體，其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水銀及水的密度,由氣柱高度所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差可以忽略。設(shè)R２下端為C點(diǎn),R1下端為D點(diǎn),因此可認(rèn)為PA≈ＰC,ＰＢ≈ＰD。PＡ≈PC=ρH2OgR３+ρHggR２=1000×9．81×0.05＋１3６０0×9．８１×0.05=7161N/m2(表壓)PB≈PＤ=PＡ+ρHｇgR１=7161+１3６00×9.8１×0.４=6.05×1０4N／ｍ2(表壓)17.根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計(jì)的讀數(shù)，計(jì)算管路中氣體的表壓強(qiáng)ｐ。壓差計(jì)中以油和水為指示液,其密度分別為920kg／ｍ３及９９8kg／m3，U管中油、水交界面高度差R=300mm。兩擴(kuò)大室的內(nèi)徑D均為6０ｍm，Ｕ管內(nèi)徑d為６mm。(當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí),兩擴(kuò)大室液面平齊。)解：當(dāng)管路內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，兩擴(kuò)大室的液面平齊，則兩擴(kuò)大室液面差Δh與微差壓差計(jì)讀數(shù)R的關(guān)系為當(dāng)壓差計(jì)讀數(shù)R=300mm時(shí),兩擴(kuò)大室液面差為ｍ則管路中氣體的表壓強(qiáng)為p=(９98-9２0）×9.81×０.3+92０×9．81×０.003=25７N/ｍ２(表壓)１8.用泵將水從水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路所有能量損失為2０J/ｋg，流量為３6m3/h,高位槽與水池均為敞口。若泵的效率為6０%，求泵的軸功率。(水的密度取為１０0０kg／m3）解：設(shè)水池液面為1-1＇截面，高位槽液面為２-2＇,以水池液面為基準(zhǔn)水平面,在兩截面間列柏努利方程式。Z1＝0,Z2＝50m，u1≈0,ｕ2≈0,P1＝P2=0（表壓），Σhf=20Ｊ/kg∴we=9.８1×50＋20=51０.5J/kｇ水的質(zhì)量流率ws＝3６×1000／3600＝１0ｋg/s有效功率Ne=we·ｗｓ＝51０.5×10=5１0５W軸功率N=5１05／0.6＝８508.3Ｗ19．水以2.５m／s的流速流經(jīng)３8×2.５mm的水平管,此管以錐形管與另一38×3mｍ的水平管相連。如附圖所示,在錐形管兩側(cè)Ａ、B處各插入一垂直玻璃管以觀測(cè)兩截面的壓強(qiáng)。若水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為1.5Ｊ/kｇ,求兩玻璃管的水面差(以mm記），并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對(duì)位置。（水的密度取為１0０0kg／ｍ3)解：上游截面Ａ-Ａ',下游截面B-B'，通過管子中心線作基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中ＺA＝ZB=0，uＡ=2.5ｍ/s，ΣｈfA,B=1.5J/kｇ根據(jù)連續(xù)性方程式，對(duì)于不可壓縮流體有m/s兩截面的壓強(qiáng)差為=＝868．55N／m2即mmH２Ｏ由于∴pB>ｐA20.如圖所示，常溫的水在管道中流過,兩個(gè)串聯(lián)的U形管壓差計(jì)中的指示液均為水銀，密度為ｒHｇ,測(cè)壓連接管內(nèi)充滿常溫的水,密度為ｒｗ,兩Ｕ形管的連通管內(nèi)充滿空氣。若測(cè)壓前兩U形管壓差計(jì)內(nèi)的水銀液面均為同一高度,測(cè)壓后兩U形管壓差計(jì)的讀數(shù)分別為R１、R2，試求a、b兩點(diǎn)間的壓力差。解:,,,,而，所以21．在如圖所示的測(cè)壓差裝置中，U形管壓差計(jì)中的指示液為水銀，其密度為rＨｇ,其他管內(nèi)均充滿水，其密度為ｒｗ，U形管壓差計(jì)的讀數(shù)為R，兩測(cè)壓點(diǎn)間的位差為ｈ，試求ａ、b兩測(cè)壓點(diǎn)間的壓力差。解：由所以所以22.用離心泵將水從儲(chǔ)槽送至水洗塔的頂部,槽內(nèi)水位維持恒定,各部分相對(duì)位置如本題附圖所示。管路的直徑均為76×2．5ｍｍ。在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為24.66×1０3Ｐａ;水流經(jīng)吸入管與排出管（不涉及噴頭）的能量損失可分別按與計(jì)算。由于管徑不變，故式中u為吸入或排出管的流速ｍ/ｓ。排水管與噴頭處的壓強(qiáng)為98.0７×103Pa（表壓）。求泵的有效功率。(水的密度取為1００0ｋｇ/m3)解：（1）水在管內(nèi)的流速與流量設(shè)儲(chǔ)槽水面為上游截面1-1'，真空表連接處為下游截面２-２',并以截面1-1＇為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程。式中Z1=0,Z2=1.５m，ｐ1＝0(表壓）,p2＝-24．６６×103Pa（表壓）u１≈0,將上列數(shù)值代入柏努利方程式,解得水在管內(nèi)的流速u2m/s水的流量ws=uＡρ=ｋｇ/ｓ(2)泵的有效功率設(shè)儲(chǔ)槽水面為上游截面1-１＇,排水管與噴頭連接處為下游截面2-２',仍以截面1-１＇為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程。式中Z１=0,Z2=14m,ｕ1≈0，ｕ2=2m/s,p１=0(表壓）p2＝98.07×103Pa（表壓）,將上列數(shù)值代入柏努利方程式,解得weJ/kgwe泵的有效功率Ne＝wｅ·wｓ＝285.41×7.92=2２60W23．在本題附圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,于異徑水平管段兩截面間連一倒置Ｕ管壓差計(jì)，以測(cè)量兩截面之間的壓強(qiáng)差。當(dāng)水的流量為１080０kg／h時(shí),Ｕ管壓差計(jì)讀數(shù)R為100mm。粗、細(xì)管的直徑分別為Φ６０×3.5mm與Φ4２×３mm。計(jì)算：(１）1ｋｇ水流經(jīng)兩截面間的能量損失;（2)與該能量損失相稱的壓強(qiáng)降為多少Pa?(水的密度取為1000kg/ｍ3）解：（1）１ｋg水流經(jīng)兩截面間的能量損失設(shè)導(dǎo)管在上游的連接處為截面1-1'，下游的連接處為截面２-2＇，并通過管軸作基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式中Z1＝Z2=0,u=ｗs/Ａρm/sm/ｓ∵,∴Ｊ／kg將以上各數(shù)值代入柏努利方程式,解得J/kg（2）與該能量損失相稱的壓強(qiáng)降N/m224.在圖示裝置中，水管直徑為Φ5７×3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí)，壓力表讀數(shù)為0.３大氣壓,而在閥門啟動(dòng)后，壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為0．5ｍＨ2O，求水的流量為若干m3/h?解:閥門全閉時(shí)，由P2=ρgH,H=0.3×1.013×１05/（10０0×9.81)=3.1m即水槽液面距閥門中心線的高度為3．１m。閥門啟動(dòng)時(shí)，以水槽液面為上游截面1-1'，壓力表處為下游截面2-2'，管路中心線為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式Ｚ1=Ｈ＝3m,Z2=0,P1=0,P2=0.２×1．0１3×１０5Pａ，u1≈0,Σｈf/g=0．5mH2O代入上式3.1=0．2×1.0１3×105/（１0０0×９．81)＋/(2×9.81)＋0.5解得ｕ2=３.２4m/sＶｈ＝(π/４)d２u×3６00=22．9m325.如圖所示，密度為８５0kg/ｍ3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內(nèi)的液面維持恒定。塔內(nèi)表壓強(qiáng)為9．81×103Pa，進(jìn)料量為５m3/h。連接管直徑為38×2.５mm,料液在連接管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失為30J／kg（不涉及出口的能量損失）。求:高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進(jìn)料口高出多少?解:以高位槽液面為上游截面１-1＇,連接管出口內(nèi)側(cè)為下游截面２-２'，并以截面1-１＇為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中Z１=0,u1≈0,m/sp1=0(表壓），p2＝9.81×１0３Pa（表壓），Σhf=３0J/kg將上述數(shù)值代入柏努利方程，解得ｍ高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進(jìn)料口高４.３７m。2６.如圖所示,用泵將儲(chǔ)槽中密度為1２００kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)。儲(chǔ)槽內(nèi)液面維持恒定,其上方與大氣相同。蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強(qiáng)為20０ｍmHｇ（真空度）,蒸發(fā)器進(jìn)料口高于儲(chǔ)槽內(nèi)的液面15m,輸送管道的直徑為6８×4mm,送料量為2０m3/h，溶液流徑所有管道的能量損失為１20J/kg,求泵的有效功率。解:以儲(chǔ)槽的液面為上游截面1-1＇,管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-２',并以截面1-１＇為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中Z1=0，Ｚ２=１５m,p1＝0（表壓),Pａ（表壓)ｕ1≈0,m/s，Σhｆ=1２0J/kg將以上各項(xiàng)數(shù)值代入柏努利方程中weJ／kｇwewskg/swsNe=we·ws=246.9×6．6７=１647W27．附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路,液體在流動(dòng)中溫度可視為不變。問：（1)液體通過aｂ和ｃd兩管段的能量損失是否相等？（2)此兩管段的壓強(qiáng)差是否相等?寫出它們的表達(dá)式。解:(1)直管的能量損失

管段ab與cd中,長度、直徑均相同;流量不變則流速相同；溫度不變，密度相同，粘度相同,則雷諾數(shù)相同;又由于粗糙度相同,則摩擦系數(shù)相同，所以兩管段的能量損失相等。(2)兩管段的壓強(qiáng)差不相等。在兩管段上分別列柏努利方程式aｂ管段式中uａ＝uｂ，則ｃｄ管段式中ｕc＝ｕｄ,Ｚc=Zd，則28.有兩個(gè)液面高度相差6ｍ的貯槽,其底部彼此用管道連接(本題附圖所示)。Ａ槽底面出口連接一根直徑為６00mｍ、長為30０0m的管道BＣ,在接點(diǎn)C管路分為兩支管分別與下槽相通,支路ＣＤ和CＥ的長度皆為25００m、直徑均為250ｍm,若已知摩擦系數(shù)值均為0．04，試求Ａ槽向下槽的流量為多少?(忽略所有的局部阻力)解:在分支點(diǎn)C所在截面與F水槽液面之間分別列支路CD和ＣE的機(jī)械能衡算式可擬定：由于dCD＝dCE,故可判斷出ｕＣD=uCEＶBＣ=2VＣＤ即在兩水槽液面之間列機(jī)械能衡算方程：(a）式中:pA＝pF＝０(表壓)，uA=ｕF≈0,zＡ-zF=6m,將以上數(shù)據(jù)代入(a)式中,并整理解得.29.如本題附圖所示用泵將20℃水經(jīng)總管分別打人容器A、B內(nèi)，總管流量為１7６m３/h,總管直徑為Φ168x5mm解：(１）總管流速在圖示的Ｏ－O與C-C截面之間列機(jī)械能衡算方程:式中：（２）求支路阻力在C－Ｃ和A-Ａ截面之間列機(jī)械能衡算方程:式中：,故支路CA的阻力為液柱同理液柱流體輸送設(shè)備一章習(xí)題及答案一、選擇題1、離心泵開動(dòng)以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生()。ＡA．氣縛現(xiàn)象;B.汽蝕現(xiàn)象;Ｃ.汽化現(xiàn)象;D.氣浮現(xiàn)象。2、離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是()。ＢＡ.改變吸入管路中閥門開度；B．改變壓出管路中閥門的開度；C.安頓回流支路,改變循環(huán)量的大小；D．車削離心泵的葉輪。３、離心泵的揚(yáng)程,是指單位重量流體通過泵后獲得的（)。BA.涉及內(nèi)能在內(nèi)的總能量;B.機(jī)械能；C．壓能;D．位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度)。4、離心泵的揚(yáng)程是()。DＡ.實(shí)際的升揚(yáng)高度；B．泵的吸液高度；C.液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高度Ｄ.單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值。5、某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水,泵進(jìn)口處真空計(jì)指示真空度很高，他對(duì)故障因素作出了對(duì)的判斷，排除了故障，你認(rèn)為以下也許的因素中，哪一個(gè)是真正的因素（)。ＣＡ．水溫太高;B．真空計(jì)壞了；C.吸入管路堵塞；D.排出管路堵塞。6、為避免發(fā)氣憤蝕現(xiàn)象,應(yīng)使離心泵內(nèi)的最低壓力（A)輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓。A．大于；B.小于;C.等于。7、流量調(diào)節(jié)，離心泵常用(),往復(fù)泵常用()。A;CＡ．出口閥Ｂ．進(jìn)口閥Ｃ．旁路閥8、欲送潤滑油到高壓壓縮機(jī)的氣缸中,應(yīng)采用()。輸送大流量，低粘度的液體應(yīng)采用（）。Ｃ；AA.離心泵;B．往復(fù)泵；C.齒輪泵。９、１m3Ａ.全風(fēng)壓;Ｂ．靜風(fēng)壓；C.揚(yáng)程。1０、往復(fù)泵在啟動(dòng)之前，必須將出口閥()。ＡA.打開；Ｂ.關(guān)閉；C.半開。1１、用離心泵從河中抽水,當(dāng)河面水位下降時(shí),泵提供的流量減少了,其因素是(）。CA.發(fā)生了氣縛現(xiàn)象；Ｂ．泵特性曲線變了；C．管路特性曲線變了。12、離心泵啟動(dòng)前___＿_(dá),是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。ＤA灌水；B放氣;Ｃ灌油;D灌泵。1３、離心泵裝置中_＿_(dá)__的濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。AA.吸入管路;B.排出管路;C．調(diào)節(jié)管路;Ｄ.分支管路。14、為提高離心泵的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，宜采用____＿葉片。BA前彎；Ｂ后彎；C垂直；D水平。15、離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是（)。BA.改變吸入管路中閥門開度;Ｂ．改變排出管路中閥門開度;C.安頓回流支路，改變循環(huán)量的大小;D.車削離心泵的葉輪。16、往復(fù)泵的__＿_(dá)_調(diào)節(jié)是采用回路調(diào)節(jié)裝置。CA.容積;B.體積；C.流量;Ｄ.流速。二、填空題1、某輸水的水泵系統(tǒng),經(jīng)管路計(jì)算得,需泵提供的壓頭為H＝19m水柱,輸水量為2０ｋg·s-1，則泵的有效功率為_____＿_(dá)__。3728w2、離心泵的重要部件有如下三部分:______,__＿_(dá)_，_＿_(dá)____。泵殼；葉輪;泵軸3、調(diào)節(jié)泵流量的方法有:__＿_(dá)_＿_(dá)____,_＿_(dá)________，___＿_(dá)__＿_(dá)___。改變閥門的開度;改變泵的轉(zhuǎn)速;車削葉輪外徑４、泵起動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開關(guān)的因素是＿_(dá)__＿_(dá)_＿＿_(dá)＿_(dá)＿＿_(dá)__＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)_＿＿_(dá)_。減少起動(dòng)功率,保護(hù)電機(jī),防止超負(fù)荷而受到損傷；同時(shí)也避免出口管線水力沖擊５、離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵＿_(dá)＿_(dá)_＿管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù)______,壓力表的讀數(shù)__＿_(dá)＿＿。出口;減小；增大6、離心泵的工作點(diǎn)是＿_(dá)___＿曲線與____＿_(dá)曲線的交點(diǎn)。離心泵特性;管路特性７、泵的揚(yáng)程的單位是＿_(dá)__＿_(dá)，其物理意義是＿＿＿_(dá)_＿。M；泵提供應(yīng)單位重量流體的能量8、離心泵輸送的液體粘度越大,其揚(yáng)程＿_(dá)_＿_(dá)_，流量______＿,軸功率＿_(dá)____，效率_____＿＿_(dá)。越?。辉叫?；越大；越小9、離心泵輸送的液體密度變大,則其揚(yáng)程__＿＿＿_(dá)_＿_(dá)，流量_______＿，效率_________,軸功率_______＿＿。不變;不變;不變;變大1０、通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指＿＿＿_(dá)_____的氣體通過風(fēng)機(jī)所獲得的能量，單位常用__＿_(dá)＿_(dá)___；習(xí)慣上以__＿_(dá)_____單位表達(dá)。單位體積；Pa;ｍｍH２O11、水環(huán)真空泵可以導(dǎo)致的最大真空度為85%,即真空泵能達(dá)成的最低壓力（絕壓）是____＿_(dá)_＿_(dá)mmＨｇ。1１412、啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí)灌泵。不需要13、齒輪泵的流量_＿_(dá)__而揚(yáng)程__＿_(dá)_＿。較??；較高14、石油化工廠常用的壓縮機(jī)重要有__＿＿＿和＿＿_(dá)＿_(dá)__兩大類。往復(fù)式；離心式１5、往復(fù)泵常用____＿的方法來調(diào)節(jié)流量?；芈氛{(diào)節(jié)１６、往復(fù)泵合用于。流量較小，揚(yáng)程較高的場合三、計(jì)算題1、如圖２-１用離心泵將２0℃的水由敞口水池送到一壓力為2．5atｍ的塔內(nèi)，管徑為φ１0８×４mm管路全長100m(涉及局部阻力的當(dāng)量長度,管的進(jìn)、出口當(dāng)量長度也涉及在內(nèi))。已知:水的流量為56.5m３·ｈ－1，水的粘度為1厘泊,密度為10０0kg·m－3，管路摩擦系數(shù)可取為(1）水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)；(2）管路所需要的壓頭和功率；圖2-1解：已知：d=108-２×4=１00mm=0.１ｍA=(π/４）d2=3.14×(1／4)×0.1２=0.７85×１0-2mｌ+Σｌｅ=100mqv=56．５ｍ3/ｈ∴ｕ=q/A=56.5/(3600×０.7８5×10-２)＝2m/sμ=１cp=１０-3Ｐａ·Sρ＝1０00ｋg.ｍ-3，λ＝０.024⑴∵Re＝duρ/μ=0.1×２×1000/1０-3＝2×１０5＞4０00∴水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流⑵以１－1面為水平基準(zhǔn)面,在1-1與2-２面間列柏努利方程:Z1+(u12/2g)+(p1/ρg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/ρg)＋ΣＨf∵Z1=０，u1=0,p=0(表壓),Z2=１8ｍ，ｕ2=0p2/ρg=２.5×9.81×104/(10０0×9．8１)=２5mΣHf＝λ[(l+Σle)/d](u2/2ｇ)=0.024×（10０/０．１)×[2２/(2×９.８1）]＝4.9ｍ∴Ｈ=18+2５+4.９＝4７.9ｍＮe=Hqvρg=47.9×1000×9.81×５6.５/3600=７．4ｋw2、擬用泵將堿液由敞口堿液槽大入位差為10m高的塔中,塔頂壓強(qiáng)(表壓）為０．0６Mpa.所有輸送管均為f5７ｍm′3．5mｍ無縫鋼管。管長50ｍ（涉及局部阻力的當(dāng)量長度）。堿液的密度r=1200kg/m3，粘度為m=2mPa·s。管路粗糙度為0．3mm。試求:（1)流動(dòng)處在阻力平方區(qū)時(shí)的管路特性曲線;(2)流量為30ｍ3/ｈ時(shí)的He和Pｅ解:（１)在阻力平方區(qū)，l＝f(e/d）e/d=0.006，查圖得：ｌ=0.033管路特性方程：(2）qv＝30m33、采用IS８0－65－12５水泵從一敞口水槽輸送60℃熱水。最后槽內(nèi)液面將降到泵人口以下2.4m。已知該泵在額定流量６０m3/h下的（NPSＨ）r為3.98ｍ，6０℃水的飽和蒸汽壓Pv為1９.９２kｐａ、ρ為９83.2kg／ｍ3解：∴該泵不能正常工作。說明安裝高度偏高。4、擬用一臺(tái)IS65-50-１60A型離心泵將2０oC的某溶液由溶液罐送往高位槽中供生產(chǎn)使用，溶液罐上方連通大氣。已知吸入管內(nèi)徑為５0mm，送液量為20m3/h,估計(jì)此時(shí)吸入管的阻力損失為3m液柱,求大氣壓分別為101．３kPa的平原和51.4kＰａ的高原地帶泵的允許安裝高度，查得上述流量下泵的允許汽蝕余量為３.３m，２0oC時(shí)溶液的飽和蒸汽壓為5.87kPa,密度為800kg/ｍ3解:其中[Z2］為為負(fù)值,表白在高原安裝該泵時(shí)要使其入口位于液面以下,才干保證正常操作。同時(shí)考慮實(shí)際操作的波動(dòng)一般還應(yīng)給予適當(dāng)?shù)脑Ａ?，比如安裝高度再減少0.5m,變成－１m。５、今選用IS型水泵將水從低位水池向高位槽送水，規(guī)定送水量為40t/ｈ,槽內(nèi)壓強(qiáng)（表壓)為0.03Mpa，槽內(nèi)水面離低位水池水面16m，管路總阻力為4.1J/N。試擬定選用哪一種類型為宜?解：在槽內(nèi)水面和低位水池水面之間列柏努利方程：即管路所需壓頭為2３．2m。查課本附錄9,選IS-80-６５－160型合適。６、用泵將5℃的水從水池吸上,經(jīng)換熱器預(yù)熱后打入某容器。已知泵的流量為10０0kg／h,加熱器的傳熱速率為11．6Ｗ，管路的散熱率為２．０9kｗ，泵的有效功率為1.2kw池面與容器的高度不變，求水進(jìn)入容器時(shí)的溫度。10m210m2200114m圖2-2解：(1)水的內(nèi)能增長值如圖2-２，以０-０'面為基準(zhǔn)面,列1－1’.2-2’截面間的柏努利方程式，以表壓計(jì)。式中——截面1，2水的內(nèi)能,J/Kg；??Ｑ——加熱器加入的熱量，J/Kg。已知??? 將其代入上式，整理得 傳熱速率：?可寫成泵對(duì)水加入的能量: 水的內(nèi)能增長值:(２)水溫取水的比熱容為,則水進(jìn)入容器時(shí)的溫度為 ?沉降與過濾一章習(xí)題及答案一、選擇題1、一密度為7８00kg/m3的小鋼球在相對(duì)密度為1.2的某液體中的自由沉降速度為在２0℃水中沉降速度的1/4000，則此溶液的粘度為４0０0mPａ·s;4０ｍPａ·ｓ；33.８２Pａ·s；33８2mPａ·s2、含塵氣體在降塵室內(nèi)按斯托克斯定律進(jìn)行沉降。理論上能完全除去30μm的粒子，現(xiàn)氣體解決量增大1倍,則該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為。DA.；Ｂ。;C。；D。3、降塵室的生產(chǎn)能力取決于。ＢA.沉降面積和降塵室高度;B．沉降面積和能1００%除去的最小顆粒的沉降速度;Ｃ．降塵室長度和能１０0%除去的最小顆粒的沉降速度;D．降塵室的寬度和高度。４、降塵室的特點(diǎn)是。D結(jié)構(gòu)簡樸，流體阻力小，分離效率高,但體積龐大；結(jié)構(gòu)簡樸,分離效率高,但流體阻力大，體積龐大;結(jié)構(gòu)簡樸,分離效率高，體積小,但流體阻力大；結(jié)構(gòu)簡樸,流體阻力小,但體積龐大,分離效率低5、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)。CA.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6、在討論旋風(fēng)分離器分離性能時(shí),臨界粒徑這一術(shù)語是指。C旋風(fēng)分離器效率最高時(shí)的旋風(fēng)分離器的直徑;B．旋風(fēng)分離器允許的最小直徑；C．旋風(fēng)分離器可以所有分離出來的最小顆粒的直徑;D．能保持滯流流型時(shí)的最大顆粒直徑７、旋風(fēng)分離器的總的分離效率是指。DA.顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率;B.顆粒群中最小粒子的分離效率;Ｃ.不同粒級(jí)(直徑范圍)粒子分離效率之和;D.所有顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率8、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器系列,下述說法哪一個(gè)是對(duì)的的。CA.尺寸大,則解決量大，但壓降也大;B．尺寸大，則分離效率高，且壓降??；C.尺寸小,則解決量小，分離效率高；D．尺寸小，則分離效率差,且壓降大。9、恒壓過濾時(shí)，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力可忽略，當(dāng)操作壓差增長１倍,則過濾速率為本來的。BA.１倍；Ｂ.2倍;C.倍；D.1／2倍10、助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)。BＡ.顆粒均勻、柔軟、可壓縮;B.顆粒均勻、堅(jiān)硬、不可壓縮；Ｃ.粒度分布廣、堅(jiān)硬、不可壓縮;Ｄ．顆粒均勻、可壓縮、易變形1１、助濾劑的作用是。B減少濾液粘度,減少流動(dòng)阻力；形成疏松餅層,使濾液得以暢流；幫助介質(zhì)攔截固體顆粒;使得濾餅密實(shí)并具有一定的剛性１２、下面哪一個(gè)是轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的特點(diǎn)。ＢA．面積大，解決量大;Ｂ.面積小，解決量大；C.壓差小,解決量?。籇．壓差大，面積小1３、以下說法是對(duì)的的。BA.過濾速率與A（過濾面積)成正比；B.過濾速率與A2成正比；C.過濾速率與濾液體積成正比；D.過濾速率與濾布阻力成反比14、恒壓過濾,如介質(zhì)阻力不計(jì)，過濾壓差增大一倍時(shí),同一過濾時(shí)刻所得濾液量。C增大至本來的2倍;B．增大至本來的4倍;C.增大至本來的倍;D.增大至本來的1.5倍１５、過濾推動(dòng)力一般是指。BA．過濾介質(zhì)兩邊的壓差；B.過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差；Ｃ.濾餅兩面的壓差;D．液體進(jìn)出過濾機(jī)的壓差1６、恒壓板框過濾機(jī),當(dāng)操作壓差增大1倍時(shí)，則在同樣的時(shí)間里所得濾液量將（忽略介質(zhì)阻力)。A A.增大至本來的倍; B.增大至本來的2倍;Ｃ．增大至本來的4倍；D．不變二、填空題1、一球形石英顆粒，分別在空氣和水中按斯托克斯定律沉降,若系統(tǒng)溫度升高，則其在水中的沉降速度將,在空氣中的沉降速度將。下降,增大2、在滯流(層流）區(qū)，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的次方成正比。23、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的和()有關(guān)。長度寬度４、已知某沉降室在操作條件下的氣體流率為360０m3／ｈ,沉降室長、寬、高尺寸為＝5，則其沉降速度為。0．０6７5、在除去某粒徑的顆粒時(shí)，若降塵室的高度增長一倍,氣流速度。減少一倍6、若降塵室的高度增長,則沉降時(shí)間,氣流速度，生產(chǎn)能力。增長;下降;不變7、一降塵室長８m,寬4ｍ，高1.5m，中間裝有１4塊隔板，隔板間距為０．1m?，F(xiàn)顆粒最小直徑為１2m,其沉降速度為0.02ｍ/s，欲將最小直徑的顆粒所有沉降下來,則含塵氣體的最大流速不能超過m/s。1.6８、在旋風(fēng)分離器中，某球形顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為0.4m,切向速度為15m/ｓ。當(dāng)顆粒與流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬層流時(shí),其分離因數(shù)為。579、選擇旋風(fēng)分離器型式及決定其重要尺寸的根據(jù)是；;。氣體解決量,分離效率,允許壓降10、通常，非均相物系的離心沉降是在旋風(fēng)分離器中進(jìn)行,懸浮物系一般可在旋液分離器或沉降離心機(jī)中進(jìn)行。氣固；液固11、已知ｑ為單位過濾面積所得濾液體積V/A,qe為Ve/Ａ，Vｅ為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積（濾液體積為Ｖe時(shí)所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力)，在恒壓過濾時(shí),測(cè)得Δｔ/Δｑ＝3740ｑ+２00則過濾常數(shù)K=()。0.0００5351２、實(shí)現(xiàn)過濾操作的外力可以是、或。重力；壓強(qiáng)差;慣性離心力１３、在餅層過濾中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的重要是而不是。濾餅層;過濾介質(zhì)14、對(duì)恒壓過濾，當(dāng)過濾面積增大一倍時(shí),如濾餅可壓縮,則過濾速率增大為本來的倍。四１5、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作,隨著過濾時(shí)間的增長，濾液量，生產(chǎn)能力。增長；不變16、對(duì)恒壓過濾,介質(zhì)阻力可以忽略時(shí)，過濾量增大一倍,則過濾速率為本來的。一半三、計(jì)算題1、某一鍋爐房的煙氣沉降室，長、寬、高分別為11×6×4m,沿沉降室高度的中間加一層隔板，故塵粒在沉降室內(nèi)的降落高度為2m。煙氣溫度為15０℃，沉降室煙氣流量12５00ｍ3標(biāo)準(zhǔn)）／h，試核算沿降室能否沉降35μm以上的塵粒。已知ρ塵粒＝16０0kg/ｍ３，ρ煙氣=1.29kｇ/m,μ煙氣=0.0225cｐ解:設(shè)沉降在滯流狀態(tài)下進(jìn)行,Re<1,且因ρ塵粒>>ρ煙氣,故斯托克斯公式可簡化為:ｕ0=d塵粒2ρ塵粒g/18μ煙氣=(３5×10-6)2×1600×9.81/(１8×2.25×1０-5）=0．０47４m/ｓ檢查：Rｅ=d塵粒u0ρ煙氣/μ煙氣=35×１0-６×0．0４74×1.29/(２.25×10-５)＝0.０95<1故采用計(jì)算式對(duì)的,則35ｍm以上粒子的沉降時(shí)間為：θ沉降＝2/0．0４7４=４2．2ｓ又，煙氣流速ｕ=[(1２5００/(4×６×3６00)）×[(２７3+1５0）／27３］＝0．２24m/ｓ煙氣在沉降室內(nèi)停留時(shí)間：θ停留=11/0.2２4＝49.1ｓ即θ停留＞θ沉降∴３5mm以上塵?？稍谠撌页两?、相對(duì)密度7．９,直徑2．5ｍm的鋼球,在某粘稠油品（相對(duì)密度０.9）中以５mｍ／s的速度勻速沉降。試求該油品的粘度。解:設(shè)沉降以滯流狀態(tài)進(jìn)行,則：μ油品=d鋼球2(ρ鋼球-ρ油品)ｇ/（18u鋼球)=(0.００25)２×(790０-90０)×９.8１／(18×0.0０5)=4.7７Pａ?s驗(yàn)算：Rｅ=d鋼球u鋼球ρ油品/μ油品=0．0025×０.005×9０0／4．77=2.3６×1０-3＜1假設(shè)對(duì)的３、直徑為３0的球形顆粒，于大氣壓及20℃下在某氣體中的沉降速度為在水中沉降速度的88倍，又知此顆粒在此氣體中的有效重量為水中有效重量的1.6倍。試求此顆粒在此氣體中的沉降速度.20℃的水:,氣體的密度為1．２kg/m3(有效重量指重力減浮力)解:∵∴解得：設(shè)球形顆粒在水中的沉降為層流，則在水中沉降速度:校核：＜1假設(shè)對(duì)的．則此顆粒在氣體中的沉降速度為4、有一降塵室,長6ｍ,寬3m，共2０層，每層100mm，用以除去爐氣中的礦塵,礦塵密度，爐氣密度，粘度0.03５m，現(xiàn)要除去爐氣中10以上的顆粒，試求:為完畢上述任務(wù)，可允許的最大氣流速度為多少？每小時(shí)最多可送入爐氣若干?若取消隔板，為完畢任務(wù)該降塵室的最大解決量為多少?解：（１)設(shè)沉降區(qū)為滯流,則由于則假設(shè)對(duì)的由降塵室的分離條件,有（2）=６052.3（3）可見加隔板可提高生產(chǎn)能力,但隔板間距不能過小，過小會(huì)影響出灰和干擾沉降。5、一降塵室，長５,寬3,高4，內(nèi)部用隔板提成20層，用來除去煙氣中以上的顆粒。已知煙氣密度為0.6,粘度為0.0３,塵粒密度為4300，試求可解決的煙氣量。解:設(shè)沉降區(qū)為層流，則驗(yàn)算故假設(shè)對(duì)的總解決量為6、一降塵室長5ｍ，寬3ｍ，高4m，內(nèi)部用隔板提成20層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒,操作條件下含塵氣體的流量為3６000,氣體密度，粘度。塵粒密度,試求理論上能100%除去的最小顆粒直徑。解：降塵室總面積生產(chǎn)能力的計(jì)算式為注意式中u０為能100％除去的最小顆粒的沉降速度，而A應(yīng)為總沉降面積。解出設(shè)沉降區(qū)為層流，則有=驗(yàn)算Rｅ0=＝故假設(shè)對(duì)的７、在202.７ｋPａ(2atm)操作壓力下用板框過濾機(jī)解決某物料,操作周期為3h,其中過濾1．5h，濾餅不需洗滌。已知每獲1m3濾液得濾餅0．０５m3，操作條件下過濾常數(shù),介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計(jì)算:若規(guī)定每周期獲0.６m3的濾餅,需多大過濾面積?若選用板框長′寬的規(guī)格為，則框數(shù)及框厚分別為多少？解：（１)所以Ａ＝＝=28.4３m(２)A=所以=1４．2?。?個(gè)所以＝＝0.04應(yīng)注意每個(gè)框的兩側(cè)都有濾布,故計(jì)算面積時(shí)要在n個(gè)框面積的基礎(chǔ)上再乘以２。8、一小型板框壓濾機(jī)有5個(gè)框，長寬各為0.2m,在300kＰa(表壓)下恒壓過濾2h,濾餅充滿濾框，且得濾液80L,每次洗滌與裝卸時(shí)間各為０.５h。若濾餅不可壓縮，且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。求:(１)洗滌速率為多少m3／（m2.h)？(2)若操作壓強(qiáng)增長一倍,其它條件不變,過濾機(jī)的生產(chǎn)能力為多少？解:(1)洗滌速率因過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，即ｑ2=Kτ過濾面積 A＝５×0．22×2＝０.4m2單位過濾面積上的濾液量?q=V/A＝80×10－3/０．４=0.2m3/m2過濾常數(shù)??K=ｑ２/τ=0.2２/2=0．０２m2／h過濾終了時(shí)的速率（dq/dτ)E=K/2q＝0.02/（２×0.2)=0.０5m/ｈ洗滌速率(dq/ｄτ)Ｗ=0.5(ｄq/ｄτ)E=０.5×0.０5=0.０2５m／h（２)Δp’=2Δp時(shí)的生產(chǎn)能力因?yàn)V餅不可壓縮,所以K’=KΔp’/Δp=2Ｋ=2×0.02=０.04m２/ｈ因在原板框壓濾機(jī)過濾,懸浮液濃度未變,則當(dāng)5個(gè)板框充滿濾餅時(shí)所得濾液量仍為V’=0.08ｍ3，故此時(shí)所用的過濾時(shí)間為τ=q’2/K’＝q2／K＝０.2２/0.０4=1h生產(chǎn)能力Q=V’/(τ+τw+τD)=０.０8/(1+０.５+０．5)=0．0４m3濾液/ｈ9、在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在1atm表壓下20分鐘在每1ｍ２過濾面積上得到0.１97m3的濾液,再過濾2０分鐘又得濾液0.０９m３。試求共過濾1小時(shí)可得總濾液量為若干m3．解:當(dāng)時(shí)，q1=０.197m3/m2時(shí)，ｑ2=0.197＋0.09=0.28７m3/m2代入恒壓過濾方程時(shí)可得:聯(lián)立解得：由此\當(dāng)過濾1小時(shí)后，可得濾液量:解得：q=0．３5６m3/m2即每m２過濾面積過濾1小時(shí)后可得濾液為0.356ｍ３10、一轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī),其直徑和長度均為1ｍ，用來過濾某懸浮液。原工況下每轉(zhuǎn)一周需時(shí)1min,操作真空度為４.9KＰa(500ｍmＨg),每小時(shí)可得濾液６0,濾餅厚度為１2ｍｍ,新工況下規(guī)定生產(chǎn)能力提高1倍，操作真空度提高至6.37ｋＰa(65０mmHg）,已知濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力可忽略。試求：新工況過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？(2)新工況所生成的濾餅厚度為多少?解：（1)=0所以設(shè)浸沒度為,轉(zhuǎn)速為n(ｒ/min)則轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為,其中轉(zhuǎn)筒整個(gè)面積浸入濾槽即過濾時(shí)間為所以故Q=60ｎＶ=6０A所以由題知Ｓ=０及故(2）設(shè)濾餅的厚度為,則有所以選擇題:1、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯(cuò)誤的是（)A、傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際是個(gè)平均值；B、總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異;C、總傳熱系數(shù)K可用來表達(dá)傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)；Ｄ、要提高K值,應(yīng)從減少最大熱阻著手;答案:Ｃ2、揭示了物體輻射能力與吸效率之間關(guān)系的定律是（）。A、斯蒂芬-波爾茲曼定律；C、折射;B、克?；舴?Ｄ、普郎克;答案:B3、在擬定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，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；?答案：Ａ、Ｃ、D;B、Ｅ、Ｆ４、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有（)。A、產(chǎn)生對(duì)流的因素；Ｂ、流體的流動(dòng)狀況;C、流體的物性;D、流體有無相變;Ｅ、壁面的幾何因素;答案:A、Ｂ、C、D、E５、某套管換熱器，管間用飽和水蒸氣將湍流流動(dòng)的空氣加熱至指定溫度,若需進(jìn)一步提高空氣出口溫度,擬將加熱管管徑增長一倍（管長、流動(dòng)狀態(tài)及其他條件均不變)，你認(rèn)為此措施是:A、不可行的；B、可行的；Ｃ、也許行,也也許不行；D、視具體情況而定;答案:A解:因素是：流量不變當(dāng)管徑增大時(shí)，ａ.，b.d增大時(shí)，α增大，綜合以上結(jié)果,,管徑增長,下降根據(jù)對(duì)于該系統(tǒng)∴即∵則∴?本題在于靈活應(yīng)用管內(nèi)強(qiáng)制湍流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：，即物性一定期，。根據(jù)連續(xù)性方程，流量不變時(shí)，，所以管徑變化，管內(nèi)流速也發(fā)生變化。管間用飽和水蒸氣加熱,熱阻小，可以忽略不計(jì),總熱阻近似等于管內(nèi)傳熱熱阻，即6、對(duì)下述幾組換熱介質(zhì),通常在列管式換熱器中K值從大到小對(duì)的的排列順序應(yīng)是（)。A、②>④>③>①；Ｂ、③>④>②＞①;C、③>②＞①＞④;Ｄ、②>③＞④>①;冷流體熱流體①水氣體②水沸騰水蒸氣冷凝③水水④水輕油答案:D7、為了在某固定空間導(dǎo)致充足的自然對(duì)流,有下面兩種說法：①加熱器應(yīng)置于該空間的上部；②冷凝器應(yīng)置于該空間的下部;對(duì)的的結(jié)論應(yīng)當(dāng)是()。A、這兩種說法都對(duì);C、第一種說法對(duì),第二種說法錯(cuò);B、這兩種說法都不對(duì)；D、第二種說法對(duì)，第一種說法錯(cuò);答案:B8、下述各種情況下對(duì)流傳熱系數(shù)由大到小的對(duì)的順序應(yīng)當(dāng)是()。A、③>④>①＞②；C、③>④>②＞①；B、④＞③>②>①;D、③>②>④>①；空氣流速為３０ｍ/S時(shí)的a；水的流速為1.5m/s時(shí)的a;蒸汽滴狀冷凝時(shí)的a;水沸騰時(shí)的a;答案:C９、傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí),影響傳熱過程的將是（)。A、管避熱阻；Ｂ、污垢熱阻；C、管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻；D、管外對(duì)流傳熱熱阻;答案:Ｂ1０、在冷凝器中用水冷凝苯蒸汽,水走管程,其雷諾數(shù),此時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)為。若將水的流量減半,其對(duì)流傳熱系數(shù)（)。A、＞（1/2）；B、<(１/２);C、＝(1／2);D、無法確認(rèn);答案:B分析:水的流量減半后,按流（公式計(jì)算，但本例中流型已變成渡流,此時(shí)。又,∴11、關(guān)于輻射傳熱,下述幾種說法中錯(cuò)誤的是（）。A、除真空和大多數(shù)固體外，熱射線可完全透過；B、熱輻射和光輻射的本質(zhì)完全相同,不同的僅僅是波長的范圍;Ｃ、熱射線和可見光同樣，都服從折射定律；D、物體的溫度不變，其發(fā)射的輻射能也不變;答案:A1２、關(guān)于下面兩種說法的對(duì)的結(jié)論應(yīng)是(）。1)物體的相應(yīng)位置擬定后，系統(tǒng)的黑度只與表面黑度有關(guān)；２）通過改變表面黑度的方法不能強(qiáng)化或消減輻射過程。A、這兩種說法都對(duì);Ｃ、第一種說法對(duì)，第二種說法不對(duì);兩種說法都不對(duì)；Ｄ、第二種說法對(duì)，第一種說法不對(duì)；答案：C13、冷熱水通過間壁換熱器換熱,熱水進(jìn)口溫度為90°C，出口溫度為50°C，冷水進(jìn)口溫度為15°Ｃ，出口溫度為53°C，冷熱水的流量相同，且假定冷熱水的物性為相同，則熱損失占傳熱量的（）。A、5%;Ｂ、6%；C、7％；D、8％；答案：A解:由，得14、某套管換熱器由?１08×4ｍm和?５5×2.５mm鋼管組成，流體在環(huán)隙間流動(dòng),其當(dāng)量直徑為（）mｍ。A、５3;B、45;C、50；D、５8；答案:B15、有兩臺(tái)同樣的管殼式換熱器，擬作氣體冷卻器用。在氣、液流量及進(jìn)口溫度一定期，為使氣體溫度降到最低應(yīng)采用的流程為（)氣體走管外,氣體并聯(lián)逆流操作;氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作;氣體走管內(nèi)，串聯(lián)逆流操作；氣體走管外,串聯(lián)逆流操作；答案:Ｄ16、對(duì)在蒸汽-空氣間壁換熱過程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中()在工程上是可行的:Ａ、提高空氣流速；Ｂ、提高蒸汽流速;C、采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度;D、在蒸汽一側(cè)管壁上加裝翅片，增長冷凝面積并及時(shí)導(dǎo)走冷凝液；答案：A１7、判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時(shí)的說法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的是()通過一定傳熱面的傳熱速率不隨時(shí)間變化,為一定值；系統(tǒng)中任一點(diǎn)的溫度維持恒定;總的傳熱速率等于通過垂直于熱流方向的各層傳熱面的傳熱速率之和；系統(tǒng)中任一傳熱面上的熱通量在過程中不變；答案:C1８、在常壓水蒸氣冷凝加熱空氣，空氣平均溫度為20℃，則壁溫約為（）A、20℃；B、10０℃;C、6０℃;D、49.７℃。答案:B19、有一套管換熱器，長１0m,管間用飽和水蒸氣作加熱劑。一定流量下且做湍流流動(dòng)的空氣由內(nèi)管流過,溫度可升至指定溫度?，F(xiàn)將空氣流量增長一倍,并近似認(rèn)為加熱面壁溫不變，要使空氣出口溫度仍保持原指定溫度，則套管換熱器的長度為本來的()A、2倍;B、1.７5倍；Ｃ、1.15倍;D、2.30倍；答案:C20、為了減少室外設(shè)備的熱損失，保溫層外所包的一層金屬皮應(yīng)當(dāng)是（)A、表面光滑，顏色較淺;B、表面粗糙，顏色較深;Ｃ、表面粗糙，顏色較淺；Ｄ、表面光滑，顏色較深；答案：A填空題1、對(duì)流傳熱總是概括地著眼于壁面和流體主體之間的熱傳遞，也就是將邊界層的和邊界層外的合并考慮，并命名為給熱。答案:熱傳導(dǎo);對(duì)流傳熱2、給熱是以和的差作為傳熱推動(dòng)力來考慮問題的。答案:流體的平均溫度；壁面溫度３、流體在垂直管內(nèi)自上而下流動(dòng)同時(shí)被加熱時(shí)，其對(duì)流傳熱系數(shù)比用普通準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式計(jì)算的結(jié)果要。答案：大分析:流體被加熱時(shí),自然對(duì)流的方向是自下而上,恰與流體流動(dòng)的方向相反，引起湍動(dòng)加劇。4、金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增長而,隨其溫度的升高而。答案:增大；減小5、在工程計(jì)算中，對(duì)兩側(cè)溫度分別為ｔ1,ｔ2的固體，通常采用平均導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行熱傳導(dǎo)計(jì)算。平均導(dǎo)熱系數(shù)的兩種表達(dá)方法是或。答案；；６、對(duì)流傳熱的熱阻重要集中在,因此，是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。答案:滯流內(nèi)層；減薄湍流內(nèi)層的厚度７、在、、、這4個(gè)物性參數(shù)中，若值大，對(duì)流傳熱系數(shù)就增大；若值大,對(duì)流傳熱系數(shù)就減小。答案:、、;8、黑體的表面溫度從300℃升至600℃，其輻射能力增大到本來的倍．答案:5.３9分析:斯蒂芬-波爾茲曼定律表白黑體的輻射能力與絕對(duì)溫度的４次方成正比,而非攝氏溫度,即=５.3９。9、流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流流動(dòng)，若傳熱推動(dòng)力增大１倍,則對(duì)流傳熱速率增大倍。答案：110、由核狀沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)槟罘序v時(shí)的溫度差稱為。這時(shí)單位時(shí)間、單位面積所傳遞的熱量稱為。答案：臨界溫度差;臨界熱負(fù)荷11、解決量為4４0ｋg/h的有機(jī)溶液在某換熱器中預(yù)熱。運(yùn)轉(zhuǎn)一周期后，該溶液在管內(nèi)生成積垢，使換熱器總熱阻增長了10％。若維持冷、熱介質(zhì)出口溫度不變,則該溶劑的解決量變?yōu)?。答案：４?kｇ/h分析：設(shè)Q==1.１故Q＝=４０0kg/h1２、苯在內(nèi)徑為20mｍ的圓形直管中作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為1270W/(·℃)。假如流量和物性不變,改用內(nèi)徑為30mｍ的圓管,其對(duì)流傳熱系數(shù)將變?yōu)椋?(·℃）。答案:612分析:=0.02３=0.023∝===0.48２=0.482=0.4821270=612W／(·℃）1３、熱油和水在一套管換熱器中換熱，水由20℃升至７5℃。若冷流體為最小值流體,傳熱效率０.65，則油的入口溫度為。答案:１０4℃分析:ε==0.65=1０4℃1４、在計(jì)算換熱器的平均傳熱推動(dòng)力時(shí)，若兩端的推動(dòng)力相差不大于２倍，則其算術(shù)平均值與對(duì)數(shù)平均值相差不大于。答案：4%15、換熱器在使用一段時(shí)間后,傳熱速率會(huì)下降很多，這往往是由于的緣故。答案:傳熱管表面有污垢積存1６、流體橫向流過管束作湍流流動(dòng)時(shí)，在管外加有折流板的情況下,。可見對(duì)流傳熱系數(shù)與當(dāng)量直徑的__＿_(dá)__＿_(dá)_＿成反比。答案:0.4５次方１7、對(duì)大空間的自然對(duì)流,通常取加熱（或冷卻)表面的為特性尺寸。答案:垂直高度１8、用套管換熱器加熱內(nèi)管的空氣,蒸汽在管間冷凝。現(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定蒸汽和空氣的給熱系數(shù)，需用的重要儀器有。答案:熱電偶溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、流量計(jì)19、柴油在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制滯流流動(dòng)，給熱系數(shù)可用下式計(jì)算:。若流量和物性不變，將管內(nèi)徑減半后仍為滯流,則管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)楸緛淼谋丁４鸢福?分析：知故知20、傳熱效率隨傳熱單元數(shù)的增長而，但最后趨于一定值。答案：增大計(jì)算題1、某流體通過內(nèi)徑為100ｍm圓管時(shí)的流傳熱系數(shù)為12０W／（m2·℃),流體流動(dòng)的雷諾數(shù)Re=１.2×105，此時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式為。今擬改用周長與圓管相同、高與寬之比為1：3的矩形扁管，而保持流速不變，試問對(duì)流傳熱系數(shù)有何變化?解:由對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算公式: 當(dāng)物性不變時(shí)∵u不變,?∴ 求扁管的當(dāng)量直徑dｅ： 設(shè)a、b，分別為矩形截面的寬與長 由題意解之 ?∴ ?設(shè)分別為圓管與扁管的對(duì)流傳熱系數(shù)，則∴=1.11=1.1１100=11１W/（℃)對(duì)流傳熱系數(shù)由本來的100W/(m2·℃),增至現(xiàn)在的１11W/(m2·℃）。分析:由以上的計(jì)算可以看出,由于矩形扁管的當(dāng)量直徑小于同周長圓的直徑,其對(duì)流傳熱系數(shù)大于后者。因此用非圓形管道制成的換熱器(如最近開發(fā)的螺旋扁管換熱器）,一般都具有高效的特點(diǎn)。2、一立式換熱器規(guī)格如下:管長3ｍ,管數(shù)30根，管徑為φ２5×2.5mm,管程為1?，F(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS2飽和蒸氣,使之從飽和溫度４6℃降至10℃，走管外,其流量W＝0.07ｋg／s，其冷凝潛熱為35６ｋＪ/kg，比熱容為1.05kW/（kg℃）。水