化工原理试题库
试题一 一:填空题(18分)
1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg,其绝压=________mH20=__________Pa. 该地区的大气压为
720mmHg。 2、 常温下水的密度为1000
Kgmm3,粘度为1cp,在d内?100mm的管内以3s 速度流动,其流动类
型为 ______________。
3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._
_________________.
4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________m为_______________________ms,低压气体在管路中流动时,常用流速范围
s。
6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________.
7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。
8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、?称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内?值的有效方法____________. 提高管外?值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 二:问答题(36分)
1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、 何谓气缚现象?如何防止?
3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?
4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问:
(1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?
(2) 传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么?
5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分)
1、 如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数为??0.03,现发现压力表
上的读数为5mH20,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数?
300m100C50C2、 在一 列管式换热器中,用冷却将的热水冷却到,热水流量为60,冷却水在管
h00内 流动,温度从20C升到45C。已 知传热糸数K为2000wm.C2, 换热管为?25?2.5mm的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。
已知:?热水?960K 试题一答案: 一、 填充题 1、8.7mH20 2、Re?Kj C?C?4.187冷水3热水Kg.Km,8.53?104pa.
du???0.1.3.10001.10?3?3?105 湍流。
3、 层流、过渡流和湍流。 4、 增加、降低。 5、 3-8ms、8-15ms。
6、 启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流
量;往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。 7、 分散、连续。
8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 9、 热传导、对流传热、热辐射。
10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。
11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。
12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二:问答题
V1lu12 1、h1??1.。d2?2d1,u2??u1, .1.?.d224d12g4 ?2?64/ 50m 10m 25m 图1-1
d2.u2.??lu221?2?1。h2??2..?h1。
d22g16 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。
3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。
3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和
蒸汽走管外。(蒸汽散热快)。
4、 因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。
5、 可以降低溶液的沸点,可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减
少蒸发器的热损失。 三:计算题
1、 图示,在1-1,2-2面间列板努利方程
u12p1u22p2 z1?=z2???h' ?2g?g2g?gu2lu2u2 10?0?0?0?5? ??..??进.2?9.81d2g2g15011?2??0.03..?0.5. 5?u.?? 2?9.810.12?9.812?9.81?? 2
u?2.44m V?s331。 .?.d2u?0.019m?68.9msh4 在2-2,3-3面间列板努利方程
u22p2u32p3lu2u2u2' z2? ??h,0?5?0??..??出.????=z3?2g?g2g?gd2g2g2g
2 5?2.44?
2511????0.03..?? , ??8。
0.12?9.812?9.81??2?9.813 即流体的流量为0.019m22s,68.9m23h局部阻力糸数为8。
2 2、 (1)、V?K.A.? 2.4?K.30.30?60 K?3.56?10 V?3.2?10?6m2s
.?
'231221' (2)、V?K.A.??V V?1.7m
22'''' (3)、V2?2K.A2.? ,V2?2K.A2.??2?3.56?10?6?302.2?3600
2?3V''?6.8m3。
3、 G1C1?T1?T2?= ,G2?32Kgs
02 ?t?42.5C A?G2C2?t2?t1?/K.?t=39.4m。
n?167. 即冷却水的流量为32
Kgs和管子根数为167根。
试题二
一:填充题(20分)
1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI制中的单位是___________。 2、常用测定流量的流___________._____________._________________。
3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变,不随__________而变,称为稳定流动。若以上各量既随__________而变,又随__________而变,称为不稳定流动。
4、 等边三角形的边长为a,其当量直径为____________________。
5、 流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_____________ 型曲线,其管中心的最大流速为平
均流速的___________ ,縻擦糸数?与Re的关系为______________。 6、 泵是指_______________________________,按其工作原理来分可分为 __________._____________._____________.__________________。 7、 气体按压缩比来分,可分为________._______._________._________。 8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。 9、 过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程, 过滤速率是指___________________________________________。
10、传热一般采用逆流操作,但为__________________.________________时采用并流操作。
11、用二种厚度相同的材料保温时,往往把__________ 的材料包在内 层,以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的________,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。
3
13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____,随其温度的升高___。
14、对流传热的热阻主要集中在______________,因_________________强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa。
二:问答题(30分)
1、流体的流动形态有哪几种?如何判断?
2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响? 3、采用多级压缩的优点有哪些? 4、列管式换热器为何要进行热补偿?
5、单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2,壁表面温度分别为T和t,若t〈T,试写出圆筒任意半径r处的温度表达式? 三:计算题(50分)
31、 流量为5000m的水通过一根20Km长的水平管,总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的
''''h平行管到中点。问总流量变为多少m力忽略)。
3h?(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻
02、 泵将20C的水由一贮槽打到另一贮槽,其中吸入管和排出管的管径为?98?4mmm的无缝钢
3管。吸入管长为50m,排出管长为160m。且泵到管出口的距离为10m,其中流量35m。
h0(已知:p0?1atm,??0.02,Hs?3.0m,N电?2Kw,?电?0.94).(20C时水,
??1000Kgm3,??1.24?10?3N.sm0p?2.4?10N,23m2)
求:忽略动压头,求泵的安装高度?泵的轴功率和效率?
3、 一列式换热器规格如下:管长3m,管数30根,管径为?25?2.5mm,管程为 1,现拟选用此换
00热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽,使之从饱和温度46C降至10C。CS2走管外,其流量为
G1?0.07Kgs,其冷凝潜热为356KjKg,比热为1.05KwKg.0C。水走管内,且与CS2成逆
00流流动。冷却水的进出口温度分别为5C和30C。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数
分别为K1?2000Wm.C220和K2?100Wm.C20。问此换热器是否造适用?
4、 用一传热面积为10m的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%,沸点进料,要求每小时蒸得375Kg
浓缩液,已知加热蒸汽压强为200Kpa,蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可
取8C,热损失可忽略不计。试求:(1)开始设入使用时,此蒸发器的传热糸数为多少?(2)操作一段时间后,因物料在传热面上结垢,为完成同样蒸发任务,需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa,问此时蒸发器的传热糸数为多少?
0Kj 查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为60.1C,汽化潜热为2354.90Kg
00 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.2C 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.8C 试题二的答案
一:填充题
1、???.dwN.s、。2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时dym23a。 5、抛物线、0.5、64间、位置。4、3Re。
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