（1）计算说明该换热器是否合用?

（2）夏天当水的初温达到30℃，而油的流量及冷却程度不变时，该换热器是否合用?(假设传热

系数不变)

化工原理（上）试卷四

一.填空题（共20分，每空1分）

1. 雷诺准数的表达式为 ，根据雷诺数将流动分为三个区 、 、 ，但是流体的流动类型只有两种，即 、 。

2. 流体的黏度是指 。黏度值随温度变化而变化，对液体，温度升高，黏度 ；对气体， 温度升高， 黏度 。

3. 密度?=830kg/m3，黏度?=2cP的某液体，在内径为100mm，以流速2m/s在原管中流动，流动类型为 。

4. 若被输送的流体黏度升高，则离心泵的压头 ，流量 ，效率 ，轴功率 。 5. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处速度为____，管中心速度______。 6. 流体在间壁换热器中逆流流动，T1=300℃，T2=200℃，t2=180℃，t1=25℃，△tm=________。 7. 多层平壁热传导中，通过各层的传热速率 。

8. 热传导是由 而产生的，对流传热是由 而产生的。 二． 选择题（共14分，每题2分）

1. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度曲线如右图，则A层导热系数______B层导热系数，将____________层材料放在里层时保温效果最好。

（a）大于、A；（b）小于、A；（c）小于、B。

选择题1附图

2.某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则此列管换热器内壁温度应是______________。

（a）接近空气平均温度；（b）接近饱和蒸汽与空气的平均温度；（c）接近饱和蒸汽的温度。 3.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（ ）。

（a）增加热阻，减少热量损失;（b）节约钢材、增强美观;(c)增加传热面积，提高传热效果。

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4. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 （a）与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 （b）与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 （c）与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关

5. 离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ ）

（a）Qe＝0， N≈0 （b）Qe＞0，N＞0 （c） Qe＜0， N＜0 6. 离心泵最常用的调节方法是 ( )

（a）. 改变吸入管路中阀门开度；（b）. 改变压出管路中阀门的开度； （c） 安置回流支路，改变循环量的大小 ；（d）. 车削离心泵的叶轮 7. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )。 （a） 成正比 （b） 成反比 （c） 没关系 三．简答题（共16分，每题4分）

1. 为什么安装离心泵时要控制其安装高度？

2. 提高传热系数时，为什么要着重提高给热系数小的这一侧? 3. 简述恒压过滤常数K、qe、θe如何测定。 4. 解释3B33型泵的含义？ 四．计算题（共50分）

1.（14分）用泵将密度为1100kg/m3的某液体从敞口储槽送至表压为1kgf/cm2的塔中，储槽液面恒定，其与输送管出口端的垂直距离为20m，输送管路采用?108×4mm的钢管，管长30m，管路上有吸滤底阀1个（?阀=7），90o标准弯头2个（?弯=0.75），全开闸阀1个（?闸阀=0.17），管路摩擦系数?=0.02，问当输送量为43m3/h时泵所提供的有效功率为多少kW？

2.（8分）有一台离心泵，允许吸上真空高度Hs=6.5m，将贮液池的液体（液体比重为1.4，其粘度与水相似）抽送至高位槽，要求输送量为29.4吨/小时。已知吸入管路的压头损失为1.5m，吸入管管内径为100mm，问离心泵的安装高度为多少？（外界大气压P=10mH2O）

3.（14分）用降尘室精制含尘气，尘粒的最小粒径10mm，密度为1400 kg/m3，气体温度为25℃，此温度下?=0.018mN·s·m-2，密度为1.2 kg/m3，含尘气接近常温，处理量为2m3/s，气体进入降尘室保持流速0.2m/s，若降尘室宽2.5m，长5m，计算降尘室的总高度、层数及每层高度？ 4.（14分）在一个Φ180×10mm的套管换热器中，热水流量为3500kg/h，需从100℃冷却到60℃，

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冷水入口温度为20℃，出口为30℃，内管外表面总传热系数K=2326W/m2?K，冷却水走内管，忽略热损失。试求：（1）冷却水用量；（2）逆流时管长。Cp水=4.18kJ/kg?K。

化工原理（上）试卷五

一. 填空题(每空1分，共20分)

1. 间壁二侧液体的传热过程α1，α2相差大（α1?α2），K值总是接近_____________那侧的值。 2. 牛顿粘性定律的表达式为__________。

3. 单层园筒壁热阻的表达式为_____________，用SI制表示的单位是__ ___。

4. 如果流体的流量不变,而圆形直管的内径减少二分之一,且管径减少前后流体均保持层流,则因

直管阻力引起的压降损失为原来的 倍。若管径减少前后流体均在阻力平方区流动,则因直管阻力引起的压降损失为原来的 倍。

5. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位_______流体所具有的静压能，称为

_____________。

6. 某换热器，用工业冷却水逆流冷却油。热油进口条件（T1,Wh）不变，而在夏季冷却水入口温

度t1升高，若要保证热油出口温度T2不变，则可采用冷却水流量WC 的方法，结果使K ，△tm ，Q 。(减小、增大、不变)

7. 列管换热器的管程设计成多程是为了________________________；在壳程设置折流挡板是为

了______________________________________。

8. 离心分离因数K指__________________________________________。为了提高旋风分离器的

分离效率，通常使旋风分离器的___________增加，而将它的________减少。

9. 若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。(减小、

增大、不变)

二. 简答题(每题5分，共25分) 1．层流与湍流的本质区别是什么？ 2．如附图1所示管路，试问：

1) B阀不动（半开着），A阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1-h2)如何变化？说明原因。 2) A阀不动（半开着），B阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1-h2))如何变化？说明原

因。

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简答题2附图

3．影响重力沉降速度的主要因素是什么？为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力，你认

为可以采取什么措施？

4．为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？ 5．离心泵的主要部件有哪些？各有什么作用？ 三. 计算题(共55分)

1．（17分）两容器中装有相对密度为0.8、粘度10mPa?s的油品，并用管线相连。如图2所示。

已知容器A液面上方压强pA?49kPa (表)，容器B液面上方为常压。位差Z1?2.5m，

Z2?4.5m，Z3?3m，管内径

d?100mm，管长l?100m（包

括全部阻力的当量长度）。试判断：（1）油品能否从A流向B？（2）流量能否达到20m/h（计算说明）？（3）假设A、B两容器的液面不发生变化，油品的实际流量为多少？（设管子的相对粗糙很小，流动阻力可按光滑管计算公式如下：??A Z1 0 计算题1附图 pA A’ A Z2 0’

3B Z3 pa B’ B 0.3164） 0.25Re2．（10分）水流量12m3/h，泵出口处压力表读数1.9atm（表）,泵入口处真空表读数140mmHg，

轴功率1.20kW，电动机转数2900转/分，真空表与压力表垂直距离0.7m，出口管与入口管直径相同。求泵的压头H与效率η？（忽略两侧压点间阻力损失）

3．（10分）有一板框过滤机，恒压下过滤某种悬浮液，过滤1h后，得滤液60m，然后用5m的

清水（物性与滤液相近）进行洗涤，拆装时间为20min，已测得Ve?4m3。试求该机生产能力为若干m滤液/h？

4．（18分）在单程列管换热器内，用120℃饱和蒸汽将流量为8500kg/h的气体从20℃加热到60℃，

气体在管内以10m/s流动，管子为?26?1mm的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m?℃，

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