《摩擦學(xué)原理與潤(rùn)滑技術(shù)》試題名師(完整版)資料

《摩擦學(xué)原理與潤(rùn)滑技術(shù)》試題名師（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

《摩擦學(xué)原理與潤(rùn)滑技術(shù)》試題名師（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）摩擦學(xué)原理復(fù)習(xí)題整理

簡(jiǎn)述摩擦種類(lèi)及機(jī)理2.

簡(jiǎn)述磨損種類(lèi)及機(jī)理

1.

答：摩擦的分類(lèi):

按摩擦副的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：動(dòng)摩擦，靜摩擦

按摩擦副的運(yùn)動(dòng)形式：滾動(dòng)摩擦，滑動(dòng)摩

按摩擦副的潤(rùn)滑狀態(tài)：干摩擦，流體摩擦，邊界摩擦，混合摩擦

摩擦產(chǎn)生機(jī)理：

機(jī)械嚙合理論：摩擦力源于接觸面的粗糙程度。相互接觸的兩物體粗糙的峰相互嚙合、碰撞以及產(chǎn)生的塑性或彈性變形，特別是硬的粗糙峰嵌入軟表面后在滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的形變會(huì)引起較大的摩擦力。

分子作用理論：這種理論認(rèn)為由于分子的活動(dòng)性和分子作用力使固體粘附在一起而產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。被稱為粘著效應(yīng)。

3）粘著理論：人們從機(jī)械——分子聯(lián)合作用的觀點(diǎn)出發(fā)建立了粘

著理論。

答：磨損種類(lèi)：點(diǎn)蝕磨損、膠合磨損、擦傷磨損、粘著磨損、疲勞磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損、磨料磨損。

磨損產(chǎn)生機(jī)理：

1）

磨粒磨損機(jī)理：微觀切削、擠壓剝落、疲勞破壞

2）

粘著磨損機(jī)理：通常摩擦表面的實(shí)際接觸面積只有表觀面積的

0.1~0.01%。對(duì)于重載高速摩擦副，接觸峰點(diǎn)的表面壓力有時(shí)可達(dá)

5000MPa，并產(chǎn)生1000度以上的瞬現(xiàn)溫度。而由于摩擦副體積遠(yuǎn)大于接觸峰點(diǎn)，一旦脫離接觸，峰點(diǎn)溫度便迅速下降，一般局部高溫持續(xù)時(shí)間只有幾個(gè)毫秒。摩擦表面處于這種狀態(tài)下，潤(rùn)滑油膜、吸附膜或其他表面膜將發(fā)生破裂，使接觸峰點(diǎn)產(chǎn)生粘著，隨后在滑動(dòng)中粘著結(jié)點(diǎn)破壞。這種粘著、破壞、再粘著的交替過(guò)程就構(gòu)成粘著磨損。

彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑和流體動(dòng)壓潤(rùn)滑分別適用于什么情況。兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面,用借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開(kāi),由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷,稱為流體動(dòng)力潤(rùn)滑。所用的粘性流體可以是液體(如潤(rùn)滑油),也可以是氣體(如空氣等),相應(yīng)地稱為液體動(dòng)力潤(rùn)滑和氣體動(dòng)力潤(rùn)滑。流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要優(yōu)點(diǎn)是,摩擦力小,磨損小,并可以緩和振動(dòng)與沖擊。流體動(dòng)力潤(rùn)滑通常研究的是低副接觸受潤(rùn)零件之間的潤(rùn)滑問(wèn)題,把零件摩擦表面視作剛體,并認(rèn)為潤(rùn)滑劑的粘度不隨壓力而改變?？墒窃邶X輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、凸輪機(jī)構(gòu)等高副接觸中,兩摩擦表面之間接觸壓力很大,摩擦表面會(huì)出現(xiàn)不能忽略的局部彈性變形。同時(shí),在較高壓力下,潤(rùn)滑劑的粘度也將隨壓力發(fā)生變化。彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論是研究在相互滾動(dòng)或伴有滑動(dòng)的滾動(dòng)條件下,兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì),把計(jì)算在油膜壓力下摩擦表面的變形的彈性方程、表述潤(rùn)滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程與流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要方程結(jié)合起來(lái),以求解油膜壓力分布、潤(rùn)滑膜厚度分布等問(wèn)題。

表面的幾何形狀誤差類(lèi)型

答：機(jī)械零件的幾何形狀誤差主要有以下三種類(lèi)型：

微觀幾何形狀誤差（2）表面波紋度（3）表面粗糙度也叫微觀粗糙度

赫茲接觸

答：就是指圓弧形物體的接觸，如圓柱體、球體等曲面物體的接觸。

微動(dòng)腐蝕磨損

答：兩接觸表面間沒(méi)有宏觀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于振幅很小的相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的磨損稱為微動(dòng)磨損。如果微動(dòng)磨損過(guò)程中，兩表面的化學(xué)反應(yīng)起主要作用時(shí)，則可稱為微動(dòng)腐蝕磨損。彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑

答：考慮了彈性變形及壓粘變化對(duì)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的影響稱為彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑劑

答：為防止與保護(hù)相互運(yùn)動(dòng)的表面不受損害，以及減少摩擦副的摩擦與磨損而在運(yùn)動(dòng)表面使用的粉末狀或薄膜狀的固體物質(zhì)，即叫固體潤(rùn)滑劑

。強(qiáng)制潤(rùn)滑

答：用油泵將潤(rùn)滑油等輸送到需潤(rùn)滑的機(jī)件部位的方法叫強(qiáng)制潤(rùn)滑。

。

通常所說(shuō)的表面形狀誤差是由加工過(guò)程的（固有誤差）引起的與要求形狀的偏差。2、兩個(gè)粗糙表面的接觸通常是一個(gè)（彈性變形）和（塑性變形）并存的混合系統(tǒng)。3、大氣中很少遇到純凈表面，金屬表面總有一層膜，它可能是（氧化膜）或（污染膜）。4、粘著磨損按磨損程度分為（輕微磨損）（涂抹）、（刮傷）、（膠合）和（咬死）五種。

5、機(jī)器零件典型磨損過(guò)程分為（磨合）階段、（穩(wěn)定磨損）階段和（劇烈磨損）階段

6、粘度是液體流動(dòng)時(shí)在液體分子之間的（內(nèi)摩擦），即流體膜的（剪切阻力）。

磨損的定義和特征是什么？

答：磨損是由于機(jī)械作用和(或)化學(xué)反應(yīng)(包括熱化學(xué)、電化學(xué)和力化學(xué)等反應(yīng))，在固體的摩擦表面上產(chǎn)生的一種材料逐漸損耗的現(xiàn)象，這種損耗主要表現(xiàn)為固體表面尺寸和(或)形狀的改變。磨損的三個(gè)主要特征：1)

磨損是發(fā)生在物體上的一種表面現(xiàn)象；2)

磨損是發(fā)生在物體摩擦表面上的一種現(xiàn)象，其接觸表面必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3)

磨損必然產(chǎn)生物質(zhì)損耗(包括材料轉(zhuǎn)移)，而且它是具有時(shí)變特征的漸進(jìn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。選擇潤(rùn)滑方法時(shí)需考慮的因素有哪些？

答：選擇潤(rùn)滑方法時(shí)應(yīng)考慮載荷、速度、摩擦副的運(yùn)動(dòng)形式與分布、所選潤(rùn)滑劑的種類(lèi)、供給量、機(jī)器的結(jié)構(gòu)、精密程度和工作環(huán)境等。一般對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型及低速輕載的機(jī)械可采用手工潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑和油墊潤(rùn)滑等；對(duì)于大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及高速重載的機(jī)械，可采用飛濺潤(rùn)滑、油環(huán)潤(rùn)滑或強(qiáng)制潤(rùn)滑；速度更高的滾動(dòng)軸承或齒輪傳動(dòng)多用油霧潤(rùn)滑。

摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是什么？

答：（1）材料選擇。（2）表面層設(shè)計(jì)。（3）耐磨性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（4）磨損計(jì)算與預(yù)測(cè)。

簡(jiǎn)述不同類(lèi)型磨損對(duì)材料基本性能的要求。

答：粘著磨損，相互配對(duì)材料的溶解度低；在工作表面溫度條件下，抗熱軟化能力好；表面能低;

磨粒磨損，

表面硬度高于磨料硬度；加工硬化性能好;

接觸疲勞，

高硬度，高韌性；精加工的加工性能好；流線性好；無(wú)硬的非金屬夾雜物；表面無(wú)微裂紋;

腐蝕磨損

，

無(wú)鈍化作用時(shí)，具有較高的抗腐蝕能力；防腐與耐磨性能好;

微動(dòng)磨損，

較高的抗環(huán)境腐蝕與抗磨粒磨損的能力；磨損時(shí)形成軟的腐蝕產(chǎn)物；相互配對(duì)材料具有不相容性;

簡(jiǎn)述流體動(dòng)、靜壓潤(rùn)滑的工作機(jī)理和特點(diǎn)

答：

工作原理：當(dāng)摩擦副起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、載荷變化等動(dòng)壓潤(rùn)滑條件不能滿足時(shí)，投入靜壓潤(rùn)滑，以保證流體潤(rùn)滑條件；而當(dāng)摩擦副已進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行并形成動(dòng)壓潤(rùn)滑膜時(shí)，就停止供給壓力潤(rùn)滑劑（即停止靜壓潤(rùn)滑）。

特點(diǎn)：流體動(dòng)、靜壓潤(rùn)滑是近代出現(xiàn)的較先進(jìn)的潤(rùn)滑方式，其原理是綜合利用動(dòng)壓和靜壓潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)，避免兩者的缺點(diǎn)。既避免了靜壓系統(tǒng)能量的消耗，同時(shí)也保證了起動(dòng)、制動(dòng)等情況下的流體潤(rùn)滑條件，從而達(dá)到降低成本，延長(zhǎng)機(jī)械壽命的目的。1

闡述粘著摩擦理論。（15分）

2

繪出Stribeck曲線，標(biāo)明不同摩擦狀態(tài)的三個(gè)區(qū)域，并說(shuō)明各個(gè)區(qū)域影響摩擦的主要因素。（15分）

3

簡(jiǎn)述邊界潤(rùn)滑膜的減摩機(jī)理（15分）

4

如何合理選用工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油（10分）

5

齒輪是一種廣泛使用的機(jī)械零部件，根據(jù)你所熟悉的使用工況，分析齒輪的受力特點(diǎn)、潤(rùn)滑狀態(tài)和磨損機(jī)理，并采取合理的潤(rùn)滑措施。（15分）

6

通過(guò)電鍍、物理氣相沉積等方法在金屬表面沉積一層軟金屬薄膜（如Pb,

Sn,

In,

Ag,

Au）作為固體潤(rùn)滑劑，這層厚度不到0.1

μm的薄膜已成功地應(yīng)用在高真空或太空摩擦系統(tǒng)。有鍍膜金屬間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)很低(In為

0.06

，Sn

為

0.09)，而沒(méi)有鍍膜金屬間的摩擦因數(shù)很大。這層軟金屬薄膜能降低磨損至少一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

根據(jù)赫茲接觸理論和軟金屬薄膜的剪切強(qiáng)度，我們想建立硬基體鍍膜的摩擦因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。假定一個(gè)硬質(zhì)鋼球（半徑為R）施加載荷于表面鍍膜的硬質(zhì)平面上，球和平面的材料彈性參數(shù)相同（E

和

ν），且忽略軟金屬膜對(duì)接觸區(qū)赫茲接觸的影響。

（a）

在圓形接觸區(qū)內(nèi)，法向接觸壓力

p(r)是怎樣的徑向分布？根據(jù)中心點(diǎn)壓力po和接觸半徑a

，提出法向接觸壓力的徑向分布方程。

（b）

依據(jù)

Po計(jì)算出按觸區(qū)內(nèi)的平均接觸壓力Pmean。

（c）

接觸區(qū)不發(fā)生剪切的條件下，最大壓力由Po

=

τy

/

0.31確定,

這時(shí)

τy

是基材的剪切強(qiáng)度，提出法向載荷N與τy

、a等的關(guān)系表達(dá)式。

（d）

摩擦力等于真實(shí)按觸面積與軟金屬膜的τf

的積，提出摩擦力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

（e）

依據(jù)膜和基材的剪切強(qiáng)度（或硬度），計(jì)算摩擦因數(shù)μ

=

F/N?

（f）

膜和基材的硬度分別為60

kg/mm2和600

kg/mm2，試估計(jì)摩擦因數(shù)μ，并與上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較？

請(qǐng)對(duì)上述方法的所有假設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。（20分）

1題:

簡(jiǎn)單粘著理論

1）摩擦表面處于塑性接觸狀態(tài)

；

W=

Ar

×

σs

2）滑動(dòng)摩擦是粘著與滑動(dòng)交替發(fā)生的躍動(dòng)過(guò)程；

瞬間高溫→粘著→剪切→滑動(dòng)

3）

摩擦力是粘著效應(yīng)和犁溝效應(yīng)產(chǎn)生阻力之和。

F=T+Pe=Aτb+Spe

t為剪切力，Pe為犁溝力；

對(duì)于金屬材料，摩擦力主要是兩滑動(dòng)表面間金屬接點(diǎn)的粘著效應(yīng)，而忽略犁溝過(guò)程。

F＝Ar×τs=W×τs/σs

f＝F/W＝τs/

σs

結(jié)論：摩擦力與載荷成正比，摩擦力與接觸面積無(wú)關(guān)。

指導(dǎo)意義：在金屬表面鍍(涂)一層低剪切強(qiáng)度的膜可降低摩擦因數(shù)，如軟金屬、潤(rùn)滑劑、氧化膜等

剪切力使粘著接點(diǎn)長(zhǎng)大：使真實(shí)接觸面積增加，摩擦力增加。

表面膜效應(yīng)：使接觸點(diǎn)的剪切應(yīng)力降低，使摩擦力降低。

犁溝效應(yīng)：表面粗糙度對(duì)摩擦力有很大的影響。

修正的摩擦粘著理論的摩擦因數(shù)表示為

2題:

1）當(dāng)粘度、速度太低、壓力太高，軸承數(shù)ηv/p較小，處于邊界潤(rùn)滑區(qū)（Ⅲ區(qū)），μ大、磨損大，對(duì)潤(rùn)滑起主要作用的是潤(rùn)滑油和表面的理化性能。

2）當(dāng)軸承數(shù)ηv/p增加，部分動(dòng)力潤(rùn)滑增加，過(guò)渡到混合潤(rùn)滑（Ⅱ區(qū)），

μ和磨損逐漸降低。

3）軸承數(shù)ηv/p進(jìn)一步增加至一定程度，油膜足以承擔(dān)全部載荷，過(guò)渡到液體潤(rùn)滑，摩擦磨損極低，潤(rùn)滑性能取決于油的體相性能（如粘度）。

4題：工業(yè)齒輪油選用的四條原則：

1）

根據(jù)齒輪線速度選擇齒輪油的粘度。速度高的選用低粘度油，速度低的選用高粘度油。

2）根據(jù)齒面接觸壓力（MPa）選擇齒輪油的類(lèi)型

低于350，用CKB；350-500，用CKC；500-1100，用CKC、CKD，高于1100，用CKD。

3)使用溫度：油溫高，油的粘度大，油溫低，油的粘度低。夏天用高粘度油，冬天用低粘度油。

4）齒輪潤(rùn)滑與軸承潤(rùn)滑是否同一系統(tǒng)，滑動(dòng)軸承要求潤(rùn)滑油的粘度較低。

5題:

1）齒輪的受力特點(diǎn)：循環(huán)應(yīng)力、線接觸、高接觸應(yīng)力

2）潤(rùn)滑狀態(tài)：多數(shù)為彈流

3）磨損機(jī)理：點(diǎn)蝕為主的疲勞磨損

4）潤(rùn)滑措施：

（1）高粘度的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，

（2）控制潤(rùn)滑油的水分

（3）加強(qiáng)密封

（4）選用性能優(yōu)良的潤(rùn)滑劑

（5）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6題:

圓形接觸區(qū)內(nèi)，法向接觸壓力呈半橢圓分布。

磨粒磨損：外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆粒(如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒)或硬的輪廓峰尖在較軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材料,一部分流動(dòng)到溝紋的兩旁,一部分則形成一連串的碎片脫落下來(lái)成為新的游離顆粒,這樣的微切削過(guò)程就叫磨粒磨損。疲勞磨損：是指由于摩擦表面材料微體積在重復(fù)變形時(shí)疲勞破壞而引起的機(jī)械磨損。例如當(dāng)作滾動(dòng)或滾-滑運(yùn)動(dòng)的高副受到反復(fù)作用的接觸應(yīng)力(如滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)或齒輪傳動(dòng))時(shí),如果該應(yīng)力超過(guò)材料相應(yīng)的接觸疲勞極限,就會(huì)在零件工作表面或表面下一定深度處形成疲勞裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)展與相互連接,就造成許多微粒從零件工作表面上脫落下來(lái),致使表面上出現(xiàn)許多月牙形淺坑,形成疲勞磨損或疲勞點(diǎn)蝕。粘附磨損：當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點(diǎn)處發(fā)生“冷焊”后,在相對(duì)滑動(dòng)時(shí),材料從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面,便形成了粘附磨損。

固體表面形貌：是指描述固體表面特征的量，又稱表面圖形，表面結(jié)構(gòu)、表面粗糙度或表面光潔度，它是研究固體表面幾何形狀的細(xì)節(jié)。

邊界潤(rùn)滑：指兩摩擦表面之間存在著一層與工作介質(zhì)性質(zhì)不同的薄膜——邊界膜的摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)。潤(rùn)滑條件下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面雖然不直接接觸，也可能發(fā)生（

疲勞

）磨損。2、降低表面粗糙度能有效地提高抗（

磨損

）的能力。

3、粘度是液體流動(dòng)時(shí)在液體分子之間的（

內(nèi)摩擦

），即流體膜的剪切阻力。4、磨損是相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩接觸物體之間材料產(chǎn)生變形、性能變化，且物質(zhì)（

不斷損失

）的現(xiàn)象。

5、合成油不是用石油煉成的，而是用（

化學(xué)方法

）合成的。

6、動(dòng)物油的油性最好，植物油的油性次之，而一般（

礦物油

）的油性最差。

7、滾動(dòng)摩擦阻力的組成有四種即：微觀滑動(dòng)、彈性滯后、塑性變形、粘著效應(yīng)

一般情況下的潤(rùn)滑方法有哪些？油潤(rùn)滑；（2）脂潤(rùn)滑；（3）固體潤(rùn)滑(低速、高低溫、真空、輻射、腐蝕)；（4）氣體潤(rùn)滑

磨損的分類(lèi)有哪些？

（1）粘著磨損或粘附磨損；（2）磨料磨損或磨粒磨損；（3）疲勞磨損或表面疲勞磨損；（4）腐蝕磨損或摩擦－化學(xué)磨損。（5）其他。包括侵蝕磨損或沖蝕磨損和微動(dòng)磨損等。選用潤(rùn)滑劑的基本工作條件是？

（1）工作溫度；（2）工作速度；（3）工作載荷；（4）空氣濕度；（5）壓力；（6）真空（0.013Pa；0.0013Pa）

按破壞機(jī)理分，磨損類(lèi)型有幾種？

粘著摩擦、磨料摩擦、疲勞摩擦、腐蝕摩擦、微動(dòng)摩擦、沖蝕摩擦、氣蝕摩擦。摩擦學(xué)研究所應(yīng)用的主要分析測(cè)試技術(shù)大體上可分為哪三類(lèi)？

摩擦與潤(rùn)滑材料以及涂層的摩擦學(xué)性能測(cè)試技術(shù)；（2）摩擦表面測(cè)試分析技術(shù)；（3）磨損微粒分析技術(shù)===簡(jiǎn)單敘述流體動(dòng)壓形成的過(guò)程和所應(yīng)該具備的條件。依靠運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)滑動(dòng)表面的形態(tài)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生收斂形油楔，借助粘性流體的動(dòng)力學(xué)作用，產(chǎn)生具有足夠壓力的流體膜平衡于外載荷，并將兩表面分隔開(kāi)。這種潤(rùn)滑狀態(tài)稱為流體動(dòng)壓滑動(dòng)。其潤(rùn)滑系統(tǒng)的摩擦學(xué)特性主要由兩個(gè)特定決定：①運(yùn)動(dòng)阻力主要來(lái)自流體分子間存在的內(nèi)摩擦；②兩滑動(dòng)表面的幾何形狀在相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成收斂形油楔產(chǎn)生足夠的承載壓力。兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面,用借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開(kāi),由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷,稱為流體動(dòng)力潤(rùn)滑。八年級(jí)物理下冊(cè)力和力的圖示彈力、重力、摩擦力知識(shí)點(diǎn)分析蘇科版八年級(jí)物理下冊(cè)力和力的圖示彈力、重力、摩擦力知識(shí)點(diǎn)分析【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容：第二章第三至六節(jié)力和力的圖示彈力、重力、摩擦力二.重點(diǎn)、難點(diǎn)：●了解彈力、重力、摩擦力的初步知識(shí)三.知識(shí)點(diǎn)分析（一）什么是力物體間力的作用是相互的有力存在時(shí)，一定有兩個(gè)物體發(fā)生了某種作用。吸引、拉、舉等等是對(duì)這些作用的具體描繪。作用指什么？一般指物體的形狀發(fā)生改變、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。吸鐵石對(duì)鐵釘有吸引力，這是大家熟知的。但是我們也看到鐵塊對(duì)小磁針也有吸引力。這說(shuō)明磁鐵吸引鐵，同時(shí)鐵也在吸引磁鐵?？梢?jiàn)，物體間力的作用是相互的。甲物體對(duì)乙物體有一個(gè)力，同時(shí)乙物體對(duì)甲物體也有一個(gè)力。對(duì)一個(gè)力來(lái)說(shuō)，有施力物也有受力物。例1.（1）用手將彈簧拉長(zhǎng)，彈簧受______力，力的效果是______。（2）用力推桌子，桌子動(dòng)起來(lái)，力的效果是______。（3）玻璃杯落在地上，杯子給地一個(gè)力，同時(shí)杯子也會(huì)破碎，原因是______。（1）手的拉力、彈簧被拉長(zhǎng)（形狀變化）（2）桌子動(dòng)了（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化）（3）力的作用是相互的力的效果是改變物體的形狀，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用力拉彈簧，用的力越大，彈簧伸長(zhǎng)越長(zhǎng)，可見(jiàn)力的大小影響力的效果。那么除了力的大小外，還有哪些因素影響力的效果呢？（二）力的三要素1.力的大小影響力的效果。2.力的方向我們要把螺母擰緊，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該向順時(shí)針?lè)较蛴昧?，如果沿著逆時(shí)針?lè)较蛴昧χ荒軐⒙菽笖Q松。我們向上提一個(gè)木箱，必須向上用力才能將木箱提起來(lái)。如果沿水平方向用力推它，只能使它沿水平方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。我們觀看足球比賽，運(yùn)動(dòng)員射門(mén)時(shí)把球踢偏了，原因是踢球時(shí)用力的方向沒(méi)能控制好。打排球時(shí)把球扣出界外也是用力的方向不妥。可見(jiàn)，力的方向也影響力的效果。3.力的作用點(diǎn)大家注意看所有的門(mén)窗的把手都安裝在離門(mén)軸較遠(yuǎn)的位置，這樣開(kāi)關(guān)門(mén)窗比較方便。如果將門(mén)窗的把手安裝在離門(mén)軸較近的地方，開(kāi)關(guān)門(mén)窗就很費(fèi)力?？梢?jiàn)，力的作用點(diǎn)也影響力的效果。力所產(chǎn)生的效果跟力的大小、方向和作用點(diǎn)有關(guān)。我們把力的大小、方向和作用點(diǎn)叫力的三要素。所謂力的三要素，意思是只有力的三個(gè)要素都不變，力的作用效果才不變。兩個(gè)力，它們的三個(gè)要素都相同，這兩個(gè)力的效果才完全相同。（三）力的圖示要畫(huà)出力，就是畫(huà)出力的三要素1.力的作用點(diǎn)的畫(huà)法把力的作用點(diǎn)畫(huà)在受力物體上即可。2.力的大小的畫(huà)法用一個(gè)線段的長(zhǎng)度配合標(biāo)度表示力的大小。力的大小是200牛頓，可選擇1厘米長(zhǎng)的線段表示100牛頓，那么200牛頓的力應(yīng)用2厘米的線段表示。3.力的方向的畫(huà)法在線段的末端用箭頭表示力的方向。4.力的示意圖在力的圖示中省略標(biāo)度例2.力的三要素是______________、_______、__________；力的三要素會(huì)影響力的_____________。答案：力的大小、方向、作用點(diǎn)，作用效果例3.一個(gè)集裝箱的質(zhì)量是4噸，計(jì)算它所受的重力。并畫(huà)出重力的圖示。已知：m＝4噸＝4000千克，g＝10牛／千克。解：G＝mg＝4000千克×10牛／千克＝40000牛。2000N40000N（四）力的單位要測(cè)量力的大小，首先應(yīng)該規(guī)定力的單位。在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛。這是為了紀(jì)念偉大的科學(xué)家牛頓而命名的。多大的力是1牛頓？你拿起兩個(gè)雞蛋所用的力大約是1牛頓。拿起一塊磚所用的力大約是20牛頓。測(cè)量力的大小還需要有測(cè)量工具。測(cè)量力的工具是測(cè)力計(jì)，常用的測(cè)力計(jì)是彈簧秤。例4.（1）測(cè)量力的大小的工具叫做__________；實(shí)驗(yàn)室里常用測(cè)量力的儀器是__________。（測(cè)力計(jì)、彈簧秤）（2）使用彈簧秤時(shí)要注意看清它的________，加在彈簧秤上的力不許超過(guò)它的________，否則將會(huì)________彈簧秤。（測(cè)量范圍、測(cè)量范圍、損壞）（3）彈簧秤的刻度是均勻的，這是因?yàn)樵趶椈沙拥臏y(cè)量范圍內(nèi)，彈簧的__________跟受到的拉力成正比。（伸長(zhǎng)）（4）一條彈簧，受到15牛頓的拉力時(shí)長(zhǎng)8厘米，受到5牛頓的拉力時(shí)長(zhǎng)6厘米，受到10牛頓的拉力時(shí)，彈簧長(zhǎng)_______厘米，沒(méi)有受到拉力時(shí)，彈簧長(zhǎng)_________厘米。（7、5）（5）甲、乙兩位同學(xué)各用200牛頓的力沿相反的方向拉測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：（）A.400牛頓；B.200牛頓；C.100牛頓；D.0牛頓。答案：B（五）重力、彈力、摩擦力關(guān)于重力、彈力、摩擦力的學(xué)習(xí)要求就是按力的三要素和產(chǎn)生來(lái)分析這三種力重力是地球?qū)ξ矬w的吸引作用。重力的施力物是地球，受力物是地面附近的物體。例如，蘋(píng)果所受的重力，施力物是地球，受力物是蘋(píng)果重力是一種力，力有大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素，重力也有三要素。重力的方向就是物體自由落向地面時(shí)的方向，這個(gè)方向是豎直向下的。所以重力的方向是豎直向下。（應(yīng)用：重垂線）重力的作用點(diǎn)叫重心。重力的大小跟物體質(zhì)量的關(guān)系，理解公式G＝mg，知道g＝9.8牛／千克的物理意義。例5.（1）重力是由于____________________而受到的力，重力的方向總是___________；物體受到的重力跟物體的_______成正比。（地球的吸引、豎直向下的、質(zhì)量）（2）g＝9.8牛/千克的物理意義是______________________________________。（質(zhì)量為1千克的物體在地球上受到的重力是9.8牛。）（3）質(zhì)量均勻、外形規(guī)則的物體的重心在它的____________上。（幾何中心）（4）不考慮空氣的阻力的作用，質(zhì)量是4千克的鉛球正在空中飛行，它受到______力的作用，方向是__________，施力物體是________，力的大小是_________牛。（重、豎直向下的、地球、39.2）（5）用彈簧秤測(cè)量某物重時(shí)，在地面上不同的地區(qū)測(cè)量時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（）A.物體的重力和質(zhì)量都不變；B.物體的重力和質(zhì)量都略有改變；C.物體的重力略有改變而質(zhì)量不變；D.物體的重力不變而質(zhì)量略有改變。（1）兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，叫摩擦力．（2）摩擦力的大小跟壓力大小有關(guān)，跟物體的接觸面的粗糙程度有關(guān)．（3）常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦．減小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，使摩擦面脫離接觸（加潤(rùn)滑油、氣墊）這三種方法．【模擬試題】（答題時(shí)間：20分鐘）1.如圖所示是物體在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力和重力的圖示，則該物體受到的摩擦力大小和方向分別是（）A、9牛，向右B、6牛，向左C、6牛，向右D、9N，向右2.穿旱冰鞋的小孩用力推墻，會(huì)感到墻在推他，他自己也會(huì)后退，這表明，物體間力的作用是的；用力彎鋸條，鋸條變彎了，說(shuō)明力可以改變物體的。3.足球運(yùn)動(dòng)員將足球踢出去，若不計(jì)空氣對(duì)球的作用力，足球在空中飛行時(shí)受到的力是（）A、重力、踢球的力B、重力C、踢球的力D、踢球的力，向前飛行的力4.如果一切物體受到的重力突然消失，下列哪些現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)？（）A、江河中的水將停止流動(dòng)B、天上的雨滴將掉下來(lái)C、雞蛋和磚塊都可以懸浮于空中D、一切物體的質(zhì)量為零5.兩手同時(shí)用4.9牛的力分別向相反方向拉一彈簧秤的秤鉤和秤環(huán)，彈簧秤的讀數(shù)為（）A、0B、4.9牛C、2.45牛D、9.8牛6.假設(shè)一切物體間的摩擦力都突然消失，則下列哪一現(xiàn)象不可能發(fā)生？（）A、停在水平路面上的汽車(chē)無(wú)法開(kāi)動(dòng)B、手無(wú)法拿筆寫(xiě)字C、人站在地面上對(duì)地面無(wú)壓力D、沿鐵軌方向的微風(fēng)會(huì)吹動(dòng)火車(chē)7.下列事例不能說(shuō)明力能改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是（）A、汽車(chē)關(guān)上發(fā)動(dòng)機(jī)后，會(huì)逐漸停下來(lái)B、用力壓氣球，氣球被壓扁C、用頭頂足球，會(huì)使足球變向D、用力蹬自行車(chē)，自行車(chē)加速前進(jìn)8.30?？赡苁窍铝心膫€(gè)物體所受的重力（）A、一個(gè)小學(xué)生B、一輛汽車(chē)C、一支鉛筆D、一個(gè)裝滿書(shū)本的書(shū)包9.（1）用50牛力提著一個(gè)物體，畫(huà)出這個(gè)圖示；（2）一個(gè)物體重為10牛，畫(huà)出重力的圖示。八年級(jí)物理下冊(cè)力和力的圖示彈力、重力、摩擦力知識(shí)點(diǎn)分析【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容：第二章第三至六節(jié)力和力的圖示彈力、重力、摩擦力二.重點(diǎn)、難點(diǎn)：●了解彈力、重力、摩擦力的初步知識(shí)三.知識(shí)點(diǎn)分析（一）什么是力物體間力的作用是相互的有力存在時(shí)，一定有兩個(gè)物體發(fā)生了某種作用。吸引、拉、舉等等是對(duì)這些作用的具體描繪。作用指什么？一般指物體的形狀發(fā)生改變、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。吸鐵石對(duì)鐵釘有吸引力，這是大家熟知的。但是我們也看到鐵塊對(duì)小磁針也有吸引力。這說(shuō)明磁鐵吸引鐵，同時(shí)鐵也在吸引磁鐵?？梢?jiàn)，物體間力的作用是相互的。甲物體對(duì)乙物體有一個(gè)力，同時(shí)乙物體對(duì)甲物體也有一個(gè)力。對(duì)一個(gè)力來(lái)說(shuō)，有施力物也有受力物。例1.（1）用手將彈簧拉長(zhǎng)，彈簧受______力，力的效果是______。（2）用力推桌子，桌子動(dòng)起來(lái)，力的效果是______。（3）玻璃杯落在地上，杯子給地一個(gè)力，同時(shí)杯子也會(huì)破碎，原因是______。（1）手的拉力、彈簧被拉長(zhǎng)（形狀變化）（2）桌子動(dòng)了（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化）（3）力的作用是相互的力的效果是改變物體的形狀，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用力拉彈簧，用的力越大，彈簧伸長(zhǎng)越長(zhǎng)，可見(jiàn)力的大小影響力的效果。那么除了力的大小外，還有哪些因素影響力的效果呢？（二）力的三要素1.力的大小影響力的效果。2.力的方向我們要把螺母擰緊，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該向順時(shí)針?lè)较蛴昧?，如果沿著逆時(shí)針?lè)较蛴昧χ荒軐⒙菽笖Q松。我們向上提一個(gè)木箱，必須向上用力才能將木箱提起來(lái)。如果沿水平方向用力推它，只能使它沿水平方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。我們觀看足球比賽，運(yùn)動(dòng)員射門(mén)時(shí)把球踢偏了，原因是踢球時(shí)用力的方向沒(méi)能控制好。打排球時(shí)把球扣出界外也是用力的方向不妥?？梢?jiàn)，力的方向也影響力的效果。3.力的作用點(diǎn)大家注意看所有的門(mén)窗的把手都安裝在離門(mén)軸較遠(yuǎn)的位置，這樣開(kāi)關(guān)門(mén)窗比較方便。如果將門(mén)窗的把手安裝在離門(mén)軸較近的地方，開(kāi)關(guān)門(mén)窗就很費(fèi)力。可見(jiàn)，力的作用點(diǎn)也影響力的效果。力所產(chǎn)生的效果跟力的大小、方向和作用點(diǎn)有關(guān)。我們把力的大小、方向和作用點(diǎn)叫力的三要素。所謂力的三要素，意思是只有力的三個(gè)要素都不變，力的作用效果才不變。兩個(gè)力，它們的三個(gè)要素都相同，這兩個(gè)力的效果才完全相同。（三）力的圖示要畫(huà)出力，就是畫(huà)出力的三要素1.力的作用點(diǎn)的畫(huà)法把力的作用點(diǎn)畫(huà)在受力物體上即可。2.力的大小的畫(huà)法用一個(gè)線段的長(zhǎng)度配合標(biāo)度表示力的大小。力的大小是200牛頓，可選擇1厘米長(zhǎng)的線段表示100牛頓，那么200牛頓的力應(yīng)用2厘米的線段表示。3.力的方向的畫(huà)法在線段的末端用箭頭表示力的方向。4.力的示意圖在力的圖示中省略標(biāo)度例2.力的三要素是______________、_______、__________；力的三要素會(huì)影響力的_____________。答案：力的大小、方向、作用點(diǎn)，作用效果例3.一個(gè)集裝箱的質(zhì)量是4噸，計(jì)算它所受的重力。并畫(huà)出重力的圖示。已知：m＝4噸＝4000千克，g＝10牛／千克。解：G＝mg＝4000千克×10牛／千克＝40000牛。2000N40000N（四）力的單位要測(cè)量力的大小，首先應(yīng)該規(guī)定力的單位。在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛。這是為了紀(jì)念偉大的科學(xué)家牛頓而命名的。多大的力是1牛頓？你拿起兩個(gè)雞蛋所用的力大約是1牛頓。拿起一塊磚所用的力大約是20牛頓。測(cè)量力的大小還需要有測(cè)量工具。測(cè)量力的工具是測(cè)力計(jì)，常用的測(cè)力計(jì)是彈簧秤。例4.（1）測(cè)量力的大小的工具叫做__________；實(shí)驗(yàn)室里常用測(cè)量力的儀器是__________。（測(cè)力計(jì)、彈簧秤）（2）使用彈簧秤時(shí)要注意看清它的________，加在彈簧秤上的力不許超過(guò)它的________，否則將會(huì)________彈簧秤。（測(cè)量范圍、測(cè)量范圍、損壞）（3）彈簧秤的刻度是均勻的，這是因?yàn)樵趶椈沙拥臏y(cè)量范圍內(nèi)，彈簧的__________跟受到的拉力成正比。（伸長(zhǎng)）（4）一條彈簧，受到15牛頓的拉力時(shí)長(zhǎng)8厘米，受到5牛頓的拉力時(shí)長(zhǎng)6厘米，受到10牛頓的拉力時(shí)，彈簧長(zhǎng)_______厘米，沒(méi)有受到拉力時(shí)，彈簧長(zhǎng)_________厘米。（7、5）（5）甲、乙兩位同學(xué)各用200牛頓的力沿相反的方向拉測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：（）A.400牛頓；B.200牛頓；C.100牛頓；D.0牛頓。答案：B（五）重力、彈力、摩擦力關(guān)于重力、彈力、摩擦力的學(xué)習(xí)要求就是按力的三要素和產(chǎn)生來(lái)分析這三種力重力是地球?qū)ξ矬w的吸引作用。重力的施力物是地球，受力物是地面附近的物體。例如，蘋(píng)果所受的重力，施力物是地球，受力物是蘋(píng)果重力是一種力，力有大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素，重力也有三要素。重力的方向就是物體自由落向地面時(shí)的方向，這個(gè)方向是豎直向下的。所以重力的方向是豎直向下。（應(yīng)用：重垂線）重力的作用點(diǎn)叫重心。重力的大小跟物體質(zhì)量的關(guān)系，理解公式G＝mg，知道g＝9.8牛／千克的物理意義。例5.（1）重力是由于____________________而受到的力，重力的方向總是___________；物體受到的重力跟物體的_______成正比。（地球的吸引、豎直向下的、質(zhì)量）（2）g＝9.8牛/千克的物理意義是______________________________________。（質(zhì)量為1千克的物體在地球上受到的重力是9.8牛。）（3）質(zhì)量均勻、外形規(guī)則的物體的重心在它的____________上。（幾何中心）（4）不考慮空氣的阻力的作用，質(zhì)量是4千克的鉛球正在空中飛行，它受到______力的作用，方向是__________，施力物體是________，力的大小是_________牛。（重、豎直向下的、地球、39.2）（5）用彈簧秤測(cè)量某物重時(shí)，在地面上不同的地區(qū)測(cè)量時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（）A.物體的重力和質(zhì)量都不變；B.物體的重力和質(zhì)量都略有改變；C.物體的重力略有改變而質(zhì)量不變；D.物體的重力不變而質(zhì)量略有改變。（1）兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，叫摩擦力．（2）摩擦力的大小跟壓力大小有關(guān)，跟物體的接觸面的粗糙程度有關(guān)．（3）常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦．減小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，使摩擦面脫離接觸（加潤(rùn)滑油、氣墊）這三種方法．【模擬試題】（答題時(shí)間：20分鐘）1.如圖所示是物體在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力和重力的圖示，則該物體受到的摩擦力大小和方向分別是（）A、9牛，向右B、6牛，向左C、6牛，向右D、9N，向右2.穿旱冰鞋的小孩用力推墻，會(huì)感到墻在推他，他自己也會(huì)后退，這表明，物體間力的作用是的；用力彎鋸條，鋸條變彎了，說(shuō)明力可以改變物體的。3.足球運(yùn)動(dòng)員將足球踢出去，若不計(jì)空氣對(duì)球的作用力，足球在空中飛行時(shí)受到的力是（）A、重力、踢球的力B、重力C、踢球的力D、踢球的力，向前飛行的力4.如果一切物體受到的重力突然消失，下列哪些現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)？（）A、江河中的水將停止流動(dòng)B、天上的雨滴將掉下來(lái)C、雞蛋和磚塊都可以懸浮于空中D、一切物體的質(zhì)量為零5.兩手同時(shí)用4.9牛的力分別向相反方向拉一彈簧秤的秤鉤和秤環(huán)，彈簧秤的讀數(shù)為（）A、0B、4.9牛C、2.45牛D、9.8牛6.假設(shè)一切物體間的摩擦力都突然消失，則下列哪一現(xiàn)象不可能發(fā)生？（）A、停在水平路面上的汽車(chē)無(wú)法開(kāi)動(dòng)B、手無(wú)法拿筆寫(xiě)字C、人站在地面上對(duì)地面無(wú)壓力D、沿鐵軌方向的微風(fēng)會(huì)吹動(dòng)火車(chē)7.下列事例不能說(shuō)明力能改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是（）A、汽車(chē)關(guān)上發(fā)動(dòng)機(jī)后，會(huì)逐漸停下來(lái)B、用力壓氣球，氣球被壓扁C、用頭頂足球，會(huì)使足球變向D、用力蹬自行車(chē)，自行車(chē)加速前進(jìn)8.30?？赡苁窍铝心膫€(gè)物體所受的重力（）A、一個(gè)小學(xué)生B、一輛汽車(chē)C、一支鉛筆D、一個(gè)裝滿書(shū)本的書(shū)包9.（1）用50牛力提著一個(gè)物體，畫(huà)出這個(gè)圖示；（2）一個(gè)物體重為10牛，畫(huà)出重力的圖示。歷年研究生入學(xué)考試化工原理試題青島大學(xué)2021年碩士研究生入學(xué)考試試題科目代碼：834科目名稱：化工原理（共3頁(yè)）一、選擇題：（每題2分，共10分）1、在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項(xiàng)判斷是否合理。甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度乙：換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)（A）甲、乙均合理（B）甲、乙均無(wú)理(C)甲合理、乙無(wú)理(D)乙合理、甲無(wú)理2、離心泵的揚(yáng)程是指（）。(A)實(shí)際的升揚(yáng)高度(B)泵的吸上高度(C)液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成的液柱高(D)單位重量液體通過(guò)泵所獲得的機(jī)械能3、工業(yè)生產(chǎn)中，沸騰傳熱操作應(yīng)設(shè)法保持在（）。（A）自然對(duì)流區(qū)（B）泡核沸騰區(qū)（C）膜狀沸騰區(qū)（D）過(guò)渡區(qū)4、某連續(xù)精餾塔中，原料量為F、組成為xF，餾出液流量為D、組成為xD?，F(xiàn)F不變而xF減小，欲保持xD和xW不變，則D將（）。（A）增加（B）減少（C）不變（D）不確定5、物料的平衡水份一定是（）。（A）非結(jié)合水份（B）自由水份（C）結(jié)合水份（D）臨界水份二、填空題：（每空2分，共20分）1、恒定干燥條件下，恒速干燥階段屬于（）控制階段，降速干燥階段屬于（）控制階段。2、在二元溶液的恒沸精餾和萃取精餾過(guò)程中，都引入第三組分，作用都是（）。3、流體在圓形直管內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，如果流動(dòng)是湍流流型，摩擦系數(shù)與（）和（）有關(guān)。4、在干燥過(guò)程中采用濕空氣為干燥介質(zhì)時(shí)，要求濕空氣的相對(duì)濕度越（）越好。5、降塵室中顆粒的臨界直徑是指（）。6、判斷圓形直管內(nèi)流體流型是層流的標(biāo)準(zhǔn)是（）。7、寫(xiě)出兩種帶有熱補(bǔ)償?shù)牧泄苁綋Q熱器的名稱（）、（）。三、簡(jiǎn)答題：（每題5分，共25分）1、簡(jiǎn)述離心泵的氣蝕現(xiàn)象及抗氣蝕性能指標(biāo)。2、簡(jiǎn)述吸收機(jī)理中的雙膜理論。3、連續(xù)精餾塔穩(wěn)定操作的必要條件是什么？4、簡(jiǎn)述強(qiáng)化傳熱的主要途徑。5、請(qǐng)?jiān)贖-I圖中標(biāo)出如何根據(jù)t-td確定濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)。四、（本題15分）用離心泵將河水送到高位的常壓水塔中，其液面與水塔液面間垂直距離為35m。河水呈穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。輸水管直徑為Φ165×4.5mm，管路長(zhǎng)度為1300m，所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度為50m。若泵的流量為100m3/h，泵的效率為65％，求泵的軸功率（kW）。假設(shè)摩擦系數(shù)λ可取為0.02，水的密度為1000kg/m3五、（本題15分）用常溫下的清水為介質(zhì)，測(cè)定一定轉(zhuǎn)速下離心泵的性能。若測(cè)得泵的流量為10m3/h，真空表讀數(shù)為160mmHg，壓強(qiáng)表讀數(shù)為1.7x105Pa，軸功率為1.07kw。已知泵入口管和出口管直徑相同，壓強(qiáng)表和真空表兩測(cè)壓口間垂直距離為0.5m（通過(guò)該段管路阻力損失可忽略不計(jì)），試求該泵在此實(shí)測(cè)點(diǎn)下的壓頭和效率。水的密度為1000kg/m3六、（本題20分）在常壓填料吸收塔中，用清水吸收廢氣中的氨氣，廢氣流量為2500m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），其中氨濃度為0.02（摩爾分率），要求回收率不低于98％，若水用量為3.6m3/h，操作條件下平衡關(guān)系為Y=1.2X（式中Y、X為摩爾比），氣相總傳質(zhì)單元高度為0.7m。水的密度為1000kg/m（1）塔底、塔頂推動(dòng)力；全塔對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力（2）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG（3）填料層高度七、（本題20分）在常壓連續(xù)精餾塔中分離苯－甲苯混合液，原料液流量為1000kmol/h，組成為含苯0.4（摩爾分率，下同），餾出液組成為含苯0.9，苯在塔頂?shù)幕厥章蕿?0％，泡點(diǎn)進(jìn)料（q=1），回流比為最小回流比的1.5倍，物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5。試求：（1）精餾段操作線方程（2）提餾段操作線方程八、（本題20分）有一傳熱面積為3m2，由φ25x2.5mm的管子組成的單程列管式換熱器，用初溫為10℃的水將機(jī)油由200℃冷卻至100℃，水走管內(nèi)，油走管間。已知水和機(jī)油的質(zhì)量流量分別為1000kg/h和1200kg/h，其比熱分別為4.18kJ/kg·℃和2.0kJ/kg·℃。水側(cè)和油側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為2000（1）請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明該換熱器是否夠用？（2）夏天當(dāng)水的初溫達(dá)到30℃九、（本題5分）在實(shí)驗(yàn)室用一片過(guò)濾面積為0.1m2的濾葉對(duì)某種顆粒在水中的懸浮液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，濾葉內(nèi)部真空度為500mmHg。過(guò)濾5min得濾液1L，又過(guò)濾5min得濾液0.6L華南理工大學(xué)2005年化工原理考研試題一、概念題（50分）1、流體在管內(nèi)作完全湍流流動(dòng)，其他不變，當(dāng)速度提高到原來(lái)的2倍時(shí)，阻力損失是原來(lái)的（）倍；若為層流流動(dòng)，其他不變，當(dāng)速度提高到原來(lái)的2倍時(shí)，阻力損失是原來(lái)的（）倍。2、LZB-40l轉(zhuǎn)子流量計(jì)其轉(zhuǎn)子為不銹鋼（比重：7.92），刻度標(biāo)值以水為基準(zhǔn)，量程范圍為0.25～2.5/h，若用此轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)量酒精（比重：0.8）的流量，則酒精的實(shí)際流量值要比刻度值（），校正系數(shù)為（），測(cè)量酒精時(shí)，此流量計(jì)的最大流量值為（）。3、孔板流量計(jì)是利用（）的方法來(lái)測(cè)量的；畢托管是利用（）來(lái)測(cè)量點(diǎn)速度的。4、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。5、一離心泵在一管路系統(tǒng)中工作，要求流量輸送能力為Q/h，閥門(mén)全開(kāi)時(shí)管路所需揚(yáng)程為Hem，而在泵的性能曲線上與Q對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程為Hm，效率為η，則閥門(mén)關(guān)小損失的功率為（）占泵的軸功率的（）6、在除去某粒徑的顆粒時(shí)，若降塵室的高度增加一倍，則沉降時(shí)間（），氣流速度（），生產(chǎn)能力（）。7、當(dāng)介質(zhì)阻力不計(jì)時(shí)回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的（）次方成正比。8、牛頓冷卻定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為（）；斯蒂芬-波爾茨曼（Stefan-Boltzmann）定律數(shù)學(xué)表達(dá)式（）。9、干燥器內(nèi)部無(wú)補(bǔ)充加熱的情況下，進(jìn)干燥器的氣體狀態(tài)一定,干燥任務(wù)一定，則氣體離開(kāi)干燥器的溫度越()，干燥器的熱效率越()；氣體離開(kāi)干燥器的濕度H2越()，干燥器的熱效率越()。一定濕度H的氣體，總壓P加大時(shí),露點(diǎn)溫度td()；而當(dāng)氣體溫度t升高而H保持不變時(shí)，則td()。10、有一列管式蒸氣加熱器。熱方：飽和蒸氣冷凝為飽和液體；冷方：生垢液體升溫?？刂茻嶙铻?)；管程宜走()；其理由為()；在測(cè)試過(guò)程，若維持流體的溫度和傳熱面積不變，發(fā)現(xiàn)蒸氣冷凝量在換熱器清洗前后之比為1：2，清洗前，污垢熱阻約為該時(shí)總熱阻的百分?jǐn)?shù)()。11、精餾操作線方程建立過(guò)程中，恒摩爾流假設(shè)存在的條件是()12、吸收操作的依據(jù)是()：塔高和處理對(duì)象一定的情況下，提高吸收效果的途徑有()；13、根據(jù)雙膜理論，水吸收空氣中氨的過(guò)程屬()控制過(guò)程；水吸收空氣中CO2的過(guò)程屬()控制過(guò)程；上述兩種氣體中，()采用化學(xué)吸收，可顯著提高吸收速率。14、試解釋為什么在處理對(duì)象、操作條件和分離要求相同的情況下，全回流所需的理論塔板數(shù)最少？()。15、試解釋為什么相對(duì)揮發(fā)度α=1時(shí)，溶液中各組分無(wú)法用精餾的方法分離？()二、（20分）一敞口高位水槽A中水流經(jīng)一喉徑為14mm的文丘里管，將濃堿液槽B中的堿液（密度為1400kg/）抽吸入管內(nèi)混合成稀堿液送入C槽，各部分標(biāo)高如附圖所示；輸水管規(guī)格為φ57×3mm，自A至文丘里喉部M處管路總長(zhǎng)（包括所有局部阻力損失的當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi)）為20m，摩擦系數(shù)可取0.025。（1）當(dāng)水流量為8m3/h時(shí)，試計(jì)算文丘里喉部M處的真空度為多少mmHg；（2）判斷槽的濃堿液能否被抽吸入文丘里內(nèi)（說(shuō)明判斷依據(jù)）。如果能被吸入，吸入量的大小與哪些因素有關(guān)？三、（13分）用葉濾機(jī)在等壓條件下過(guò)濾某懸浮液，過(guò)濾開(kāi)始后10分鐘和20分鐘，獲得累積濾液量分別為1.327m3/m2和1.882m3/m2，所得濾餅須用1/5濾液體積的清水在相同壓差下洗滌（洗滌水粘度與濾液粘度相同），每操作一個(gè)周期的輔助時(shí)間為15min，問(wèn):(1)過(guò)濾常數(shù)K=？m2/s(2)當(dāng)量濾液量qe=?m3/m2(3)葉濾機(jī)所能達(dá)到的最大生產(chǎn)能力？四、（9分）化工過(guò)程，回收苯和氮?dú)饣旌蠚怏w中的苯。在30oC和1atm時(shí)混合氣體相對(duì)濕度=60%。將該氣體冷卻到-11.5oC（此時(shí)苯已處于飽和狀態(tài)），已知苯在-11.5oC和30oC時(shí)的飽和蒸氣壓分別為10mmHg和118mmHg，苯和氮的分子量分別為78和28，試求苯的回收率。五、（23分）用一套管換熱器將2000kg/h的甲苯飽和蒸氣（110oC）冷凝為飽和液體，甲苯的氣化熱為363KJ/kg。冷卻水于16oC及5000kg/h的流量進(jìn)入套管內(nèi)管（內(nèi)徑50mm）作強(qiáng)制湍流流動(dòng)，其傳熱膜系數(shù)為1740w/(m2K)。水的比熱可取為4.19KJ/(kgoC)，假設(shè)甲苯側(cè)熱阻和管壁熱阻遠(yuǎn)小于水側(cè)熱阻。（1）求冷卻水的出口溫度及套管管長(zhǎng)。（2）由于氣候變化，冷卻水的進(jìn)口溫度升高到25oC，試計(jì)算換熱器的熱負(fù)荷變化（以%表示）。忽略物性參數(shù)的變化。（3）冷卻水溫度升高后，有人建議將冷卻水流率加倍，問(wèn)此時(shí)的熱負(fù)荷及冷卻水出口溫度與未升高時(shí)相比如何，計(jì)算出熱負(fù)荷增加或減少的百分?jǐn)?shù)。六、（20分）在一常壓連續(xù)精餾塔中分離某二元理想溶液，料液濃度xF=40%，進(jìn)料為氣液混合物，其摩爾比為氣∶液=2∶3，要求塔頂產(chǎn)品中含輕組分xD=97%，釜液濃度xW=2%，（以上濃度均為摩爾百分?jǐn)?shù)），該系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為α=2.0，回流比R=1.8Rmin。試求：1）塔頂輕組分的回收率；2）最小回流比；3）提餾段操作線方程。七（15分）在100kN/m2和30oC下，用水吸收混合氣中氨。該操作條件下，亨利系數(shù)E=134kN/m2，穩(wěn)定操作條件下，吸收塔中某一位置的氣相摩爾分率為y=0.1,液相摩爾分率為x=0.05,氣相對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)和液相對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)分別為和，試求：1）氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky？2）用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明該吸收過(guò)程為氣膜控制過(guò)程還是液膜控制過(guò)程？3）題中所示的塔位置處氣液界面濃度為多少？清華大學(xué)1998年化工原理考研試題一、填空題（12分）

1、如圖1所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動(dòng)，則閥的局部阻力系數(shù)ξ與壓差計(jì)讀數(shù)Ｒ的關(guān)系式為_(kāi)______。

2、評(píng)價(jià)塔板性能的標(biāo)準(zhǔn)是：________，_______，_______，_______，________。3、在低濃度難溶氣體的逆流吸收塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質(zhì)單元數(shù)Ｎ(l)將___，而氣相總傳質(zhì)單元數(shù)ＮOG將_____，氣體出口濃度ｙ(a)將___。

4、某精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若將塔釜由原來(lái)間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持x(F)，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒx(D)不變，則Ｗ／Ｆ將_______，x(w)將_______，提餾段操作線斜率將_______，理論板數(shù)將_______。

5、濕空氣經(jīng)預(yù)熱后相對(duì)濕度φ將_______。對(duì)易龜裂的物料，常采用_______的方法來(lái)控制進(jìn)干燥器的φ值。干燥操作的必要條件是_______，干燥過(guò)程是_______相結(jié)合的過(guò)程。

6、某降塵室高2m，寬2m，長(zhǎng)5m，用于礦石焙燒爐的爐氣除塵。礦塵密度為4500千克每立方米，其形狀近于圓球，操作條件下氣體流量為25000立方米每小時(shí)，氣體密度為0.6千克每立方米，粘度為3×10e-5Pas。則理論上能除去礦塵顆粒的最小直徑為_(kāi)____μｍ。二、選擇題（10分）1、有一并聯(lián)管路如圖2所示，兩段管路的流量、流速、管經(jīng)、管長(zhǎng)及流動(dòng)阻力損失分別為Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，則

（1）h(f1)/h(f2)＝（）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1

（2）當(dāng)管路中流體均作層流流動(dòng)時(shí)，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1

（3）當(dāng)兩段管路中流體均作湍流流動(dòng)時(shí)，并取λ(1)＝λ(2)，則Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）。

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/4

2、計(jì)算下列四種“數(shù)”時(shí)，其數(shù)值大小與單位制造選擇有關(guān)的是_______。

Ａ、普蘭德準(zhǔn)數(shù)；Ｂ、傳熱單元數(shù)NTU;Ｃ、離心分離因數(shù)K;Ｄ、過(guò)濾常數(shù)K3、（1）板框壓濾機(jī)洗滌速率為恒壓過(guò)濾最終速率的1/4，這一規(guī)律只有在_____時(shí)才成立。

Ａ、過(guò)濾時(shí)的壓差與洗滌時(shí)的壓差相同；Ｂ、濾液的粘度與洗滌液的粘度相同；

Ｃ、過(guò)濾壓差與洗滌壓差相同且濾液的粘度與洗滌液的粘度相同；

Ｄ、過(guò)濾壓差與洗滌壓差相同，濾液的粘度與洗滌液的粘度相同，且過(guò)濾面積與洗滌面積相同。

（2）恒壓過(guò)濾且介質(zhì)阻力忽略不計(jì)時(shí)，如粘度降低20%，則在同一時(shí)刻濾液增加______。

Ａ、11.8%；Ｂ、9.54%;Ｃ、20%;Ｄ、44%

4、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)口溫度一定時(shí)，為使氣體溫度降到最底應(yīng)采用的流程為_(kāi)______。Ａ、氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作；Ｂ、氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作；Ｃ、氣體走管內(nèi)，氣體串聯(lián)逆流操作；Ｄ、氣體走管外，氣體串聯(lián)逆流操作。5、請(qǐng)將你認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)拇鸢柑钤冢ǎ﹥?nèi)。（1）與單級(jí)萃取相比，如溶劑比、萃取比、萃取相濃度相同，則多級(jí)逆流萃取可使萃余分率（）。Ａ、增大；Ｂ、減小;Ｃ、基本不變;Ｄ、增大、減小均有可能。（2）在B-S部分互溶的萃取過(guò)程中，若加入的純?nèi)軇┝吭黾佣渌僮鳁l件不變，則萃取液濃度ｙ（A）（）。Ａ、增大；Ｂ、減小;Ｃ、不變;Ｄ、變化趨勢(shì)不確定。三、計(jì)算題1、將20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小時(shí)的流量從水池送至塔頂。已知塔頂壓強(qiáng)為0.05MPa（表），與水池水面高差為10m，輸水管φ89×4mm，長(zhǎng)18m，管線局部阻力系數(shù)∑ξ=13（閥全開(kāi)時(shí)），摩擦系數(shù)λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ(0.38次方)）。

（1）求所需的理論功率（kw）；（2）一泵的特性可近似用下式表達(dá)：

揚(yáng)程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑm效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ

式中Ｑ的單位為立方米每分鐘。求最高效率點(diǎn)的效率，并評(píng)價(jià)此泵的適用性。如適用，求因調(diào)節(jié)閥門(mén)使功率消耗增加多少。（15分）2、在一新的套管換熱器中，冷卻水在φ25×2.5mm的內(nèi)管中流動(dòng)以冷凝環(huán)隙間的某蒸汽。當(dāng)冷卻水的流速為0.4m/s和0.8m/s時(shí)，測(cè)得基于內(nèi)管外表面的總傳熱系數(shù)分別為1200瓦每平方米開(kāi)爾文和1700瓦每平方米開(kāi)爾文。水在管內(nèi)為湍流，管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為45w/m·K。水流速改變后可認(rèn)為環(huán)隙間冷凝的傳熱膜系數(shù)不變，試求：（1）當(dāng)水的流速為0.4m/s時(shí)，管壁對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)為多少？（2）管外蒸汽冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)為多少？（3）若操作一段時(shí)間后，水流速仍維持0.4m/s，但測(cè)得的總傳熱系數(shù)比操作初期下降10%，試分析可能的原因，并論述此時(shí)蒸汽的冷凝量是否也下降10%。（13分）

（1）求蒸發(fā)量、濃縮液量、加熱蒸汽量和加熱室的傳熱系數(shù)K。

（2）如進(jìn)料量增加為12000kg/h，傳熱系數(shù)、加熱蒸汽壓強(qiáng)、蒸發(fā)室壓強(qiáng)、進(jìn)料溫度和濃度均不變的情況下，蒸發(fā)量、濃縮液量和濃縮液濃度又為多少？均不考慮熱損失。（10分）

4、某吸收塔填料層高4m，用水吸收尾氣中的有害成分A。在此情況下，測(cè)得的濃度如圖所示。已知平衡關(guān)系為Y=1.5X。求

（1）氣相總傳質(zhì)單元高度；

（2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍？

（3）由于法定排放濃度規(guī)定ｙ(2)必須小于0.002，所以擬將填料層加高。若液氣比不變，問(wèn)填料層應(yīng)加高多少？

（4）畫(huà)出填料加高前后吸收操作線的示意圖。（15分）5、苯、甲苯兩組分混合物進(jìn)行常壓蒸餾，原料組成X(苯)＝0.7，要求得到組成為0.8的塔頂產(chǎn)品（以上均為摩爾分率），現(xiàn)用以下三種方法操作：

（1）連續(xù)平衡蒸餾；（2）簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸餾）；（3）連續(xù)蒸餾。在（3）情況下，塔頂用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔頂。出冷凝器的蒸汽與冷凝液體呈平衡。對(duì)每種方法進(jìn)料量均為100kmol/h，問(wèn)塔頂、塔釜產(chǎn)量各為多少？汽化量為多少？已知α=2.46。（15分）6、在常壓連續(xù)干燥器中將處理量為0.417kg/s的濕物料自含水量為47%干燥到5%（均為濕基），采用廢氣循環(huán)操作，新鮮空氣與廢氣混合后經(jīng)預(yù)熱器加熱，再送入干燥器。循環(huán)比（廢氣中絕干空氣質(zhì)量與混合氣中絕干空氣質(zhì)量之比）為0.8。新鮮空氣的濕度Ｈo為0.0116kg/kg絕干氣，溫度為22℃，廢氣的濕度Ｈ2為0.0789kg/kg絕干氣，溫度為52℃。假設(shè)干燥過(guò)程為絕熱過(guò)程，預(yù)熱氣的熱損失可忽略不計(jì)。試計(jì)算干燥過(guò)程的耗熱量，并在Ｈ-Ｉ圖上定性畫(huà)出濕空氣的狀態(tài)變化情況。（10分）

已知：絕干空氣比熱為1.01kJ/kg·K

水蒸氣的比熱為1.88kJ/kg·K

0℃時(shí)水蒸汽潛熱為2490kJ/kg

天津大學(xué)研究生院2003年招收碩士生入學(xué)試題題號(hào)：考試科目：化工原理（含實(shí)驗(yàn)）頁(yè)數(shù)：

一、選擇與填空（共30分）

1、如圖所示的流動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)閥門(mén)C的開(kāi)度增大時(shí)，流動(dòng)系統(tǒng)的總摩擦阻力損失Σhf將，AB管段的摩擦阻力損失Σhf，AB將。（2分）

2、三只長(zhǎng)度相等的并聯(lián)管路，管徑的比為1:2:3，若三只管路的流動(dòng)摩擦系數(shù)均相等，則三只管路的體積流量之比為。（2分）:3C、1:24:39D、1:4:9A、1:2:3B、1:

1題附圖3題附圖

3、如圖所示的清水輸送系統(tǒng)，兩液面均為敞口容器?，F(xiàn)用該系統(tǒng)輸送密度為1200kg/m3的某溶液（溶液的其他性質(zhì)與水相同），與輸送清水相比，離心泵所提供的壓頭，軸功率。（2分）

A、增大B、減小C、不變D、不確定

4、如圖所示為某流動(dòng)系統(tǒng)的豎直圓管段部分，當(dāng)清水的平均流速為50mm/s時(shí)（此時(shí)管內(nèi)為層流），管軸心處的某剛性球形固體顆粒由A截面到達(dá)B截面的時(shí)間為20s；當(dāng)平均流速為30mm/s時(shí)，該固體顆粒在管軸心處由A截面到達(dá)B截面的時(shí)間為。（2分）

5、板框過(guò)濾機(jī)采用橫穿洗滌法洗滌濾餅，其洗滌操作的特征是：洗液流經(jīng)濾餅的厚度大約是過(guò)濾終點(diǎn)濾餅厚度的倍；洗液流通面積是過(guò)濾面積的倍。（2分）

A、1B、0.5C、2D、4

6、一維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)傅立葉定律的表達(dá)式為。（2分）

7、在傳熱計(jì)算中，平均溫度差法往往用于計(jì)算，傳熱單元數(shù)法往往用于計(jì)算。（2分）

A、設(shè)計(jì)型B、核算型C、設(shè)計(jì)型和核算型

8、操作中的精餾塔，若保持F、xF、q、R不變，減小W，則L/V，L’。（2分）

A、減小B、不變C、增大D、不確定

9、在吸收操作中，以液相組成差表示的吸收塔某一截面上的總推動(dòng)力為。（2分）

A、X*－XB、X－X*C、Xi－XD、X－Xi

第一頁(yè)共三頁(yè)

10、板式塔是接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為連續(xù)相；填料塔是接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為連續(xù)相。（4分）

11、若萃取相和萃余相在脫除溶劑后的組成均與原料液的組成相同，則所用萃取劑的選擇性系數(shù)。（2分）

A、小于1B、大于1C、不確定D、等于1

12、多級(jí)錯(cuò)流萃取的特點(diǎn)是：、和。（3分）

13、常壓濕空氣由t1加熱到t2，則空氣的性質(zhì)參數(shù)H2H1、I2I1、tW2tW1。（3分）

A、大于B、不確定C、小于D、等于

二、采用如圖所示的輸送系統(tǒng)，將水池中的清水（密度為1000kg/m3）輸送到密閉高位槽中。離心泵的特性方程為H＝40－7.0×104Q2（式中H的單位為m，Q的單位為m3/s），當(dāng)壓力表的讀數(shù)為100kPa時(shí)，輸水量為10L/s，此時(shí)管內(nèi)流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)。若管路及閥門(mén)開(kāi)度不變，當(dāng)壓力表讀數(shù)為80kPa時(shí)，試求：

（1）管路的特性方程；（10分）

（2）輸水體積流量；（5分）

（3）離心泵的有效功率。（5分）

三、過(guò)濾基本方程式為：)('dd12esVVvrpAV+Δ=?μθ

式中V——過(guò)濾體積，m3；

θ——過(guò)濾時(shí)間，s；

A——過(guò)濾面積，m2；

Δp——過(guò)濾的壓差，Pa；

s——濾餅的壓縮性指數(shù)，無(wú)因次；

μ——濾液的粘度，Pa·s；

r’——單位壓差下濾餅的比阻，1/m2；

v——濾餅體積與相應(yīng)濾液體積之比，m3濾餅/m3濾液；

Ve——過(guò)濾介質(zhì)的虛擬濾液體積，m3。

試根據(jù)該式分析強(qiáng)化過(guò)濾操作的途徑。（8分）

四、某低粘度流體的流量為10000kg/h，比熱容為4.18kJ/(kg·℃)，生產(chǎn)上要求將該流體由15℃加熱到100℃。現(xiàn)采用的換熱器是列管式換熱器，其管束由160根管徑為φ25mm×2mm的不銹鋼管組成。管外的加熱熱源為110℃的飽和水蒸氣，其冷凝對(duì)流傳熱系數(shù)為12kW/(m2·℃)。欲完成生產(chǎn)任務(wù)，當(dāng)換熱器為單管程時(shí)，換熱器的長(zhǎng)度為4.5m；若將單程改為雙管程，而管子的總數(shù)不變，試求：

（1）換熱器的總傳熱系數(shù)；（10分）

（2）所需換熱管的長(zhǎng)度。（6分）

（不考慮管壁及可能的污垢熱阻，忽略換熱器的熱損失，并假設(shè)流體在管內(nèi)均呈湍流流動(dòng)，兩種情況下蒸氣冷凝對(duì)流傳熱系數(shù)相同）

第二頁(yè)共三頁(yè)

五、某制藥廠用板式精餾塔回收丙酮含量為75％（摩爾％，下同）的廢丙酮液媒。該精餾塔共裝有28層塔板，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流；塔底采用再沸器間接加熱。因在常壓下操作，該分離物系可視為二元理想物系，其平均相對(duì)揮發(fā)度為1.8?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下：

餾出液中丙酮的含量96％釜?dú)堃怪斜暮?％

精餾段液相的負(fù)荷40kmol/h精餾段氣相的負(fù)荷60kmol/h

提餾段液相的負(fù)荷66kmol/h提餾段氣相的負(fù)荷60kmol/h

試根據(jù)以上數(shù)據(jù)核算：

（1）丙酮的回收率；（5分）

（2）操作回流比與最小回流比的比值；（8分）

（3）該板式塔的總板效率。（7分）

提示：吉利蘭圖中的曲線可用下式表示，即：

Y＝0.5458－0.5914X＋0.0027／X

其中1min+?=RRRX，2min+?=NNNY

六、在直徑為1.2m的填料吸收塔中，擬裝填3m高的DN25塑料階梯環(huán)填料，該填料的比表面積為228m2/m3，在該填料吸收塔中用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的溶質(zhì)組分。已知入塔混合氣體的流量為40kmol/h，溶質(zhì)的含量為0.06（摩爾分?jǐn)?shù)）；溶質(zhì)的吸收率為95％；操作條件下的氣液平衡關(guān)系為Y＝2.2X（X、Y均為摩爾比）；溶劑用量為最小用量的1.5倍；氣相總吸收系數(shù)為0.35kmol/(m3·h)。試通過(guò)計(jì)算判斷擬裝填的填料高度能否達(dá)到分離要求。（注：填料的有效比表面積可近似取為填料比表面積的90％）（15分）

七、在一常壓逆流干燥器中，用熱空氣將某濕物料的含水量由8％干燥至0.5％（均為濕基）；干燥介質(zhì)為20℃的濕空氣，經(jīng)預(yù)熱器后被加熱到90℃，其中所含水汽的分壓為0.98kPa，離開(kāi)干燥器廢氣的溫度為45℃。假設(shè)本干燥過(guò)程為理想干燥過(guò)程。

（1）計(jì)算空氣經(jīng)過(guò)干燥器的濕度變化量；（8分）

（2）若向干燥系統(tǒng)提供的熱量為500kW，計(jì)算濕物料的處理量。（8分）（大氣壓取為101.3kPa）

八、實(shí)驗(yàn)部分（共25分）

1、在標(biāo)繪孔板流量計(jì)流量系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線應(yīng)選用坐標(biāo)系。（2分）

2、常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法有、、。（2分）

3、干燥過(guò)程中，隨著干燥空氣流速的增加，干燥速率，臨界濕含量。（2分）

4、在恒壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中，提高過(guò)濾溫度，過(guò)濾常數(shù)K；增加料漿濃度，過(guò)濾常數(shù)K。（2分）

5、畫(huà)出間歇精餾開(kāi)車(chē)過(guò)程中，塔頂溫度與時(shí)間變化關(guān)系示意圖。（2分）

6、在冷模塔實(shí)驗(yàn)中，在風(fēng)機(jī)出口連接一根π形管的目的是。（2分）

7、設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)流程（畫(huà)出其實(shí)驗(yàn)流程示意圖），并寫(xiě)出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟，完成如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（13分）

（1）進(jìn)行光滑管內(nèi)傳熱系數(shù)的測(cè)定（包括空氣—水蒸氣和水—水蒸氣系統(tǒng)）；

（2）精確測(cè)定努塞爾數(shù)與雷諾數(shù)和普蘭特?cái)?shù)的變化關(guān)系。浙江工商大學(xué)2005年考研化工原理試卷（A）卷招生專(zhuān)業(yè)：食品科學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)藏、生物化工、水產(chǎn)品加工考試科目：化工原理考試時(shí)間：三小時(shí)一、選擇、填空（每小題3分，共45分）：1、流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是形曲線。其管中心最大流速為平均流速的倍，摩控系數(shù)λ與Re關(guān)系為。2、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形壓差計(jì)，當(dāng)流體流過(guò)該管段時(shí)，壓差計(jì)讀數(shù)R反映1）A、B兩截面間的壓強(qiáng)差；2）A、B兩截面的流動(dòng)阻力3）A、B兩截面間動(dòng)壓頭變化；4）突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力3、離心泵安裝在特定管路系統(tǒng)中，已知泵的性能：Q=0.02m3/s，H=20m，管路性能：Qe=0.02m3/s,He=16m。則調(diào)節(jié)閥門(mén)的壓頭損失為，其消耗的理論功率為。4、理論上降塵室的生產(chǎn)能力與和前關(guān)，而與無(wú)關(guān)。5、在離心分離操作中，分離因數(shù)是指。某顆粒所在旋風(fēng)分離器位置上的旋轉(zhuǎn)半徑R=0.2m，切向速度uT=20m/s，則分離因數(shù)為。6、在間壁列管式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，則傳熱管的壁溫接近，總傳熱系數(shù)K值接近。7、在套管換熱器中，已知熱流體進(jìn)、出口溫度分別為T(mén)1=100℃T2=60℃，冷流體進(jìn)口溫度為t1=30℃，且知（mCp）2/（mCp）1=1（下標(biāo)2代表冷流體，下標(biāo)1代表熱流體），則△tm等于。1）30℃；2）0℃；3）70℃；4）不確定8、蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是指。欲提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，必須設(shè)法提高。9、精餾塔進(jìn)料可能有種不同的熱狀況，當(dāng)進(jìn)料為氣液混合物且氣液摩爾比為2/3時(shí)，則進(jìn)料熱狀況q值為。10、吸收過(guò)程中，若減少吸收劑用量，操作線的斜率，吸收推動(dòng)力。11、下面三類(lèi)板相比較，操作彈性最大的是，單板壓降最小的是。1）篩板塔；2）浮閥塔；3）泡罩踏12、在板式塔設(shè)計(jì)中，加大板間距，負(fù)荷性能圖中有關(guān)曲線變化的趨勢(shì)是：液泛線，霧沫夾帶線。1）下移；2）不變；3）上移；4）不確定13、萃取操作中，稀釋劑與萃取劑的互溶度越，選擇性系數(shù)β越，得到的萃取液組成越。14、降速干燥階段又稱控制階段，影響該階段干燥速率的主要因素是。15、物料的平衡水分一定是1）結(jié)合水分；2）非結(jié)合水分；3）臨界水分；4）自由水分二、（25分）用離心泵向密閉高位槽送料，流程如圖示。在特定轉(zhuǎn)速下，泵的特性方程為：H=42-7.6×104Q2（Q的單位為m3/s）當(dāng)水在管內(nèi)的流量Q=0.01m3/s時(shí)，流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)?，F(xiàn)該送密度ρ=1260kg/m3的水溶液（其他性質(zhì)和水相近）時(shí)，密閉容器內(nèi)維持表壓118kPa不變?cè)嚽螅?）輸送溶液時(shí)的流量和有效功率。2）當(dāng)高位槽內(nèi)壓力為常壓時(shí)，送水量（m3/h）又為多少？三、（30分）一連續(xù)精餾塔常壓下分離A、B兩組分混合物，塔頂為全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜用間接蒸汽加熱，相對(duì)揮發(fā)度αAB=2.0，進(jìn)料量為100kmo1/h，進(jìn)料組成xF=0.5（摩爾分率，下同），飽和蒸氣進(jìn)料，塔頂組成XD=0.95，塔底組成XW=0.05。忽略熱損失。試求：1）塔頂易揮發(fā)組分A回收率及塔底難揮組分B回收率；2）最小回流比Rmin和塔釜最小汽化量Vmin；3）若塔釜汽化量為最小汽化量的1.5倍時(shí)，操作回流比R為多少？四、（20分）某廠用套管換熱器每小時(shí)冷凝甲苯蒸汽10000kg，冷凝溫度為110℃，冷凝潛熱為363kJ/kg，冷凝傳熱膜系數(shù)a1=2000（W/m2.K）.冷卻水初溫為16℃以2500kg/h的流量進(jìn)入內(nèi)管（Ф57×3.5mm）作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱膜系數(shù)為a2=2160(w/m2.K)，水的比熱取4.19（kg/kg.℃），忽略壁面及污垢熱阻。試求：①冷卻水的出口溫度和管長(zhǎng)；②夏天，若冷卻水的入口溫度升至25℃，因此將水的流量增加50%，則該換熱器的傳熱能力能否符合要求？五、（30分）在逆流絕熱干燥裝置中用熱空氣將濕物料中所含水分有W1=0.18（濕基）降低至W2=0.005（濕基）。濕空氣進(jìn)入預(yù)熱器前的溫度為25℃，濕度為0.00755kJ/kg絕干氣，進(jìn)入干燥器的焓為125kJ/kg絕干氣，離開(kāi)干燥器的溫度為50℃。試求：1）空氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度t1；2）單位透氣消耗量；3）若加到干燥裝置的總熱量為900kW，則干燥產(chǎn)品量為若干kg/h？華南理工大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷科目名稱：化工原理一、填空（30）1、流體流動(dòng)的速度分布方程：的使用條件是：（）；（）；（）。2、流體在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)屬于完全湍流，若某流速下通過(guò)長(zhǎng)為l的直管阻力損失為100J/kg，其他條件不變流量提高一倍，則阻力損失為（）。3、對(duì)于如圖的泵送系統(tǒng)，系統(tǒng)在原流量下，泵的揚(yáng)程為H1，當(dāng)關(guān)小閥門(mén)使揚(yáng)程升高到H2時(shí)，流量的改變使管路的能量損失為（）。4、球形顆粒在20oC空氣中沉降，當(dāng)空氣溫度上升時(shí)，沉降速度將（設(shè)沉降過(guò)程符合stocks定律）;若該顆粒在20oC水中沉降，沉降速度將，當(dāng)水溫上升時(shí)，沉降速度將。5、用壓濾機(jī)分離懸浮物，忽略過(guò)濾介質(zhì)阻力，濾餅不可壓縮，其他條件不變。提高懸浮液溫度，單位過(guò)濾時(shí)間所得濾液量將（）；提高懸浮液的固體含量，單位過(guò)濾時(shí)間所得濾液量將（）6、消除列管換熱器溫度應(yīng)力的三種方法是：1），2），3）。7、當(dāng)參加換熱的兩種流體，一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于另一側(cè)。則在換熱器的計(jì)算中總傳熱系數(shù)可近似取。8、當(dāng)總壓增大時(shí)，相對(duì)揮發(fā)度；平衡時(shí)氣相與液相摩爾濃度的差。9、逆流操作中用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵蠥,若塔板為無(wú)窮多，入塔Yb=8%，平衡關(guān)系為Y=2X，問(wèn)（1）若液氣比為2.5時(shí)，吸收率。（2）若液氣比為1.5時(shí)，吸收率。10、一定濕度的空氣，總壓升高，露點(diǎn)溫度；而當(dāng)空氣的溫度升高時(shí)，露點(diǎn)溫度。二、選擇（20）流體通過(guò)孔板流量計(jì)的壓強(qiáng)損失ΔPf與孔板流量計(jì)的壓差計(jì)測(cè)得的壓強(qiáng)差ΔP的關(guān)系是（）A，ΔPf=ΔPB，ΔPf>ΔPC，不確定D，ΔPf<ΔP蒸汽輸送管外有兩層保溫層，為了使得保溫效果更好，應(yīng)將導(dǎo)熱系數(shù)高的置于（）A、外層B、內(nèi)層C、無(wú)關(guān)3、某二組分混合物，組分A為易揮發(fā)組分，其液相組成為xA=0.6，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1；與之平衡的氣相組成為yA=0.7，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2。則（）(A)t1<t2(B)t1=t2(C)t1>t2(D)無(wú)法判斷4、用水吸收混合氣中的氨，其他條件不變，當(dāng)氣體的流率增加一倍，則總傳質(zhì)系數(shù)是原來(lái)的（）(A)1倍(B)2倍(C)20.8倍(D)不確定5、泵送含晶體10%的懸浮液宜選用（）(A)螺桿泵(B)往復(fù)泵(C)齒輪泵(D)離心泵6、降塵室的生產(chǎn)能力（）(A)與沉降面積A和沉降速度ut有關(guān)(B)與沉降面積A、沉降速度ut和沉降室高度H有關(guān)(C)只與沉降面積有關(guān)(D)只與沉降速度ut有關(guān)7、忽略介質(zhì)阻力，回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)的（）(A)每周期的濾液體積V與轉(zhuǎn)速的1/2次方成正比(B)每周期的濾液體積V與轉(zhuǎn)速的1次方成正比(C)生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的1/2次方成正比(D)生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的1次方成正比8、浮閥塔、泡罩塔及篩板塔三種板式塔的板效率比較（）(A)浮閥塔>泡罩塔>篩板塔(B)浮閥塔<泡罩塔<篩板塔(C)浮閥塔>泡罩塔=篩板塔(D)閥塔>篩板塔>泡罩塔9、對(duì)于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其濕度越大，濕球溫度就（）(A)越低(B)越高(C)不變(D)不確定10、調(diào)節(jié)離心泵出口閥的開(kāi)度時(shí)（）(A)不會(huì)改變管路性能曲線(B)不會(huì)改變工作點(diǎn)(C)不會(huì)改變泵的性能曲線(D)不會(huì)改變管路所需的壓頭（17分）用管子從高度為H的高位槽放水，為增大放水量，擬提出如下兩種方案：并聯(lián)一根結(jié)構(gòu)和直徑相同的管子；2）將原管子換成一根直徑為原管徑兩倍的管子。試定量比較兩種方案水量增大的結(jié)果（設(shè)忽略摩擦系數(shù)的變化）。四、（15分）用高2m，寬2m，長(zhǎng)5m的降塵室分離高溫含塵氣體中的塵粒，氣體的流量為6.94m3/s，密度為0.6Kg/m3,粘度為3.0，塵粒的密度為4500Kg/m3，此條件下所能除去的最小塵粒直徑為92.1μm，若把上述降塵室用隔板等分隔成10層(板厚不計(jì))，求：當(dāng)需除去的塵粒直徑不變，則處理量為多大?(2)反之，當(dāng)維持生產(chǎn)能力不變，則除去塵粒的最小顆粒直徑多大?（沉降過(guò)程符合stokes定律）五、（18分）有一列管式換熱器，由100根鋼管組成，空氣走管程被加熱，并作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為；水蒸氣在殼程冷凝，放出冷凝熱，冷凝對(duì)流傳熱系數(shù)為。管壁和污垢熱阻不計(jì)，在此工況下，1）