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=________=__________Pa. 该地区的大气压为02mH 720mmHg 。
2、常温下水的密度为1000,粘度为1cp ,在的管内以 速度流动,其流动类型3mKg mm d 100=内sm 3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_______________,低压气体在管路中流动时,常用流速范围sm为_______________________。
sm6、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____________________________.α __________________________,提高管内值的有效方法____________.α 提高管外值的有效方法______________________________________。
α12、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,现发现压力表上03.0=λ的读数为,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数?052mH 2、在一 列管式换热器中,用冷却将的热水冷却到,热水流量为,冷却水在管内C 0100C 050hm 360流动,温度从升到。
已 知传热糸数K 为, 换热管为的钢C 020C 045Cm w.20002mm 5.225⨯φ管,长 为3m.。
求冷却水量和换热管数 (逆流)。
已知:3960m K=热水ρ1、8.7m ,.02H pa 41053.8⨯ 2、 湍流。
5310310.11000.3.1.0⨯===-μρdu R e 3、层流、过渡流和湍流。
4、增加、降低。
5、3-8、8-15。
smsm6、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1、。
,,gu d l h 2..21111λ=122d d =122241..41u d V u ==π 。
12222../64λμρλ==u d 1222221612..h g u d l h ==λ 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=g p g u z ρ12112++'22222h gp g u z +++ρ 。
sm u 44.2=h m s m u d V 3329.68019.0..41===π 在2-2,3-3面间列板努利方程=,+++g p g u z ρ22222'32332h g p g u z +++ρgu g u g u d l 22.2..050222ςςλ+++=+出 , 。
⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.92181.921.1.025.03.081.9244.252ς8=ς 即流体的流量为局部阻力糸数为8。
hmsm339.68,019.0 2、 (1)、 τ..22A K V =6030.30.4.222⨯=K sm K 261056.3-⨯=(2)、 2222121..V A K V ==τ'7.1mV = (3)、 ,τ..222''A K V =36002.301056.32..22622''⨯⨯⨯⨯==-τA K V 。
3''8.6m V = 3、 = ,()2111T T C G -s KgG 322= /=。
C t 05.42=∆=A ()1222t t C G -t K ∆.24.39m 即冷却水的流量为和管子根数为167根。
.167=n sKg32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___________ ,縻擦糸数与的关系为______________。
λe R 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。
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、外半径分别为和,壁表面温度分别为和,若〈,试写出圆筒1r 2r 'T 't 't 'T 任意半径r 处的温度表达式? 三:计算题(50分)1、流量为5000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平hm 3行管到中点。
问总流量变为多少?(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽hm 3略)。
2、泵将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的无缝钢管。
C 020mmm 498⨯φ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。
(已知:hm 335,)23.1024.1msN -⨯=μ230104.2mN p ⨯= 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,管程为 1,现拟选用此换mm 5.225⨯φ热器冷凝、冷却饱和蒸汽,使之从饱和温度降至。
走管外,其流量为2CS C 046C 0102CS ,其冷凝潜热为,比热为。
水走管内,且与成逆流sKgG 07.01=KgKj356CKg Kw0.05.12CS 流动。
冷却水的进出口温度分别为和。
已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别C 05C 030为和。
问此换热器是否造适用?Cm WK 021.2000=Cm WK 022.100=4、用一传热面积为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210m 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,C 08热损失可忽略不计。