填空题（每空1分，共45分）

1、流体静力学基本方程主要用于 压强差测量 液位 、 液封高度 三个方面。

2、某粘性流体在一定的管路系统中流动，在流量不变条件下加热，则液体的粘度将 减小 ，雷诺数将 增大 ，流动阻力将 减小 。

3、流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一 层流内层 ，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度 愈薄 ，流动阻力 愈大 。

4、离心泵启动前要先灌满被输送流体，或者可能发生 气缚 现象；而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 汽蚀 现象。

5、固体颗粒的沉降过程分 恒速 阶段和 降速 阶段， 沉降速度是指 恒速 阶段相对于 流体 的速度。

6，饼层过滤是指 滤渣形成饼层 ，深床过滤是指 滤 液通过很多小管道 ， 滤渣不

形成饼层 。

7、多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差 最小 。

8在沿球壁的一维定态传热过程中，热流量Q沿半径增大方向__相等 __，热密度q沿该方向 _↓_ __(↑,↓,相等, 不确定)。

9、大容器里饱和液体沸腾分为 自然沸腾 ， 核状沸腾 和 膜状沸腾 阶段，工业上总是设法在 核状沸腾 下操作。

10、蒸发过程中引起温度损失的原因有 溶质浓度 ， 静压力 ， 流动阻力 。 11、吸收操作分离物质的依据是__溶解度的差异_______ ________________。漂流因数可表示为 ___P/PBM________，它反映_总体流动对传至的贡献____ ___。单向扩散中的漂流因数＞_______１，等分子相互扩散中漂流因子 __＝______１（＞，＝，＜＝ ）。

12、对于套管式换热器，要提高传热系数，应提高给热系数较__小 （大，小）一侧的α；而换热器内管管壁的温度则接近于给热系数较___大 （大，小）一侧的流体。

13、在吸收操作中最小液气比是当操作线与平衡线有第一个交点时定义的，该点气液两相互相平衡，需要的相际传质面积为 无穷大 。

14、精馏操作的分离依据为 沸点的不同 。

15、当地大气压为760mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmＨg，则真空度为___410___mmHg。测得一容器内的表压为1360mmHg，则其绝对压强______2120__mmHg。

16、毕托管测量管道流体的__点____速度，孔板流量计测量管道中流体的___ 平均 _速度。 17、已知q=1.3，则进料中液体量与总进料量的比是__1____________。

18、某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为4800，若平均流速为1.5m/s，则管中心点处速度为__1.5×0.817____m/s，流体在管内流动类型属____ 湍 __流动。

19、单元操作按其所根据的内在的理论基础，可以分为 动量、质量、热量传递 三种。

20、传热的三种基本方式包括 传导对流辐射 。 二、选择题（每小题1.5分，共15分）

1、在重力沉降中，固体颗粒的自由沉降速度与下列因素无关（ D ）。 A. 粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的流速

2、亨利定律的表达式之一为p=Ex，若某气体在水中的亨利系数Ｅ值很大，说明该气体为（ B ）。 A.易溶气体 B.难溶气体 C.中等溶解度气体 D.不溶气体 3、在相际传质中，当达到相平衡时（ B ）。

A.两相浓度相等 B.两相间没有净物质传递C.没有物质传递 4、当流体管内呈湍流传热时，对流传热阻力主要集中在（ A ）。

A.层流底层 B.边界层 C.湍流内层 D.湍流主体 5、蒸馏操作属于（ B ）。

A. 传热 B. 传热加传质 C. 传质

6、对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-3.K-1 α2＝11600 w.m-3.K-1， 要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（ A ）。

A. 设法增大α1 B. 设法增大α2 C. 同时增大α1和α2。 7、湿空气在预热过程中不变化的参数是（ D ）。 A.焓 B.相对湿度 C.湿球温度 D.露点 8、层流与湍流的本质区别是（ C ）。

A.湍流的流速大于层流流速 B.流道截面积大的为湍流，小的为层流 C.层流无径向脉动，湍流有径向脉动 D.层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数 9、离心泵铭牌上标明的扬程是指（ D ）。 A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程 10、因次（量纲）分析法的目的在于（ B ）。

A.得到各变量间的确切定量关系 B.用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化 C.得到各因次数群的确切定量关系 D.用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠 三、计算题(每小题10分，共40分)

1、将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要

求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？

解：取管出口高度的0－0为基准面，高位槽的液面为1－1截面，因

要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把1－1截面选在此就可以直接算出所求的高度x，同时在此液面处的u1及p1均为已知值。2－2截面选在管出口处。在1－1及2－2截面间列柏努利方程：

2u12p2u2gZ1???gZ2????hf?2?2

p1式中p1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，即u1≈0，Z1=x，

p2=0（表压），u2=0.5m/s，Z2=0，

?hf/g=1.2m

?0.5?2将上述各项数值代入，则 9.81x=

2+1.2×9.81

x=1.2m

2、 有一列管式换热器，由38根φ25mm×2.5mm的无缝钢管组成。苯在管内流动，由20℃被加热至80℃，苯的流量

为8.32kg/s。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对苯的传热系数。当苯的流量提高一倍，传热系数有何变化。

解：苯在平均温度

tm?1?20?80??502℃下的物性可由附录查得：

密度ρ=860kg/m3；比热容cp=1.80kJ/（kg·℃）；粘度μ=0.45mPa·s；导热系数λ=0.14W/（m·℃）。 加热管内苯的流速为

8.32qv860u???0.812?20.785?0.02?38din4 m/s

Re?

diu??cp??Pr?

以上计算表明本题的流动情况符合式4-32的实验条件，故

??1.8?10??0.45?10?30.02?0.81?860?309600.45?10?3

?30.14?5.79??0.023?dRe0.8Pr0.4?0.023?i

?1272W/（m2·℃）

0.14?0.8??5.79?0.4??309600.02

若忽略定性温度的变化，当苯的流量增加一倍时，给热系数为α′

?u?????????u?

0.8?1272?20.8?2215W/（m2·℃）

3、一常压操作的连续精馏塔中分离某理想溶液，原料液组成为0.4，馏出液组成为0.95（均为轻组分的摩尔分

数），操作条件下，物系的相对挥发度α＝2.0，若操作回流比R=1.5Rmin，进料热状况参数q=1.5，塔顶为全凝器，试计算塔顶向下第二块理论板上升的气相组成和下降液体的组成。

解：

y?由相平衡方程式

?x2x?1?(??1)x1?x ①

y?由q线方程

xq1.50.4x?F?x??3x?0.8q?1q?10.50.5 ②

式①②联立求解，得到交点坐标 xq=0.484 、yq=0.652 由式（6-48）得

Rmin?xD?yqyq?xq?0.95?0.652?1.770.652?0.484

R=1.5Rmin=1.5×1.77=2.66 精馏段操作线方程为

y?xR2.660.95x?D?x??0.73x?0.26R?1R?13.663.66

用逐板计算法：

因塔顶为全凝器，则 y1=xD=0.95

y1?由平衡线方程 由精馏段操作线方程

2x11?x1 得x1=0.905

y2?0.73x1?0.26?0.73?0.905?0.26?0.92

y2?由相平衡方程

2x21?x2 得x2=0.85

4、用SO2含量为1.1×10-3(摩尔分数)的水溶液吸收含SO2为0.09（摩尔分数）的混合气中的SO2。已知进塔

吸收剂流量为 37800kg/h，混合气流量为100kmol/h，要求SO2的吸收率为80%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为Y*?17.8X，求气相总传质单元数。

L?解： 吸收剂流量

37800?2100kmol/h18

Y1?y10.09??0.0991?y11?0.09

Y2?Y1(1??)?0.099(1?0.8)?0.0198

惰性气体流量

V?100(1?y1)?100(1?0.09)?91kmol/h

V91(Y1?Y2)?1.1?10?3?(0.099?0.0198)?4.53?10?3L2100

X1?X2??Y1?Y1?Y1*?0.099?17.8?4.53?10?3?0.0184 ?Y2?Y2?Y2*?0.0198?17.8?1.1?10?3?2.2?10?4 ?Y1??Y20.0184?2.2?10?4?Ym???4.1?10?3?Y0.0184lnln12.2?10?4?Y2

NOG?Y1?Y20.099?0.0198??19.3?3?Ym4.1?10

一、填空题（每空1分，共34分）

1．某黏性流体在一定的管路系统中流动，在流量不变条件下加热，则液体的黏度将 ，雷诺数

将 ，流动阻力将 。

对于套管式换热器，要提高传热系数，应提高给热系数较__ （大，小）一侧的α；而换热器内管管壁的温度则接近于给热系数较___ （大，小）一侧的流体。

3. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图（b）中所示，则λA______λB (填“﹥”或 “﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。

4．大气压强为760mmHg，某设备的压力表读数是200 mmHg，则该设备内的绝对压力为 mmHg。

5．当流体作层流时，圆管中沿管径方向流体的速度分布图象是 曲线，管内流体的平均速度是管中心速度的 倍。

6．若离心泵入口处真空表读数为93.32 KPa，当地大气压强为101.33KPa，则输送42℃ 水（饱和蒸汽压为8.2KPa）