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=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。
2、 常温下水的密度为10003mKg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m3 速度流动,其流动类型为 ______________。
3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。
4、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________sm,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________sm。
5、 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、 : 9、 间竭过滤操作包括。
10、 传热的基本方式为。
10、工业上的换热方法有。
11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α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、 }3、 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03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数 2、 %3、 在一 列管式换热器中,用冷却将C 0100的热水冷却到C 050,热水流量为hm 360,冷却水在管内 流动,温度从C 020升到C 045。
已 知传热糸数K 为Cm w.20002, 换热管为mm5.225⨯φ的钢管,长 为3m.。
求冷却水量和换热管数 (逆流)。
已知:3960mK =热水ρK Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案: 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8⨯.2、5310310.11000.3.1.0⨯===-μρdu R e 湍流。
4、 层流、过渡流和湍流。
5、 增加、降低。
6、 3-8sm、8-15sm。
7、 ; 8、 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。
9、 分散、连续。
10、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。
11、 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。
4、 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)。
5、 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。
6、 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 +++ρgu g u d l u 2.2..81.92500010222进ςλ++⨯++=++ ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.921.5.081.921.1.050.03.081.921.52u】sm u 44.2= h ms 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 +++ρ,gu g u g u d l 22.2..050222ςςλ+++=+出⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.92181.921.1.025.03.081.9244.252ς, 8=ς。
即流体的流量为hmsm339.68,019.0局部阻力糸数为8。
2、 (1)、τ..22A K V = 6030.30.4.222⨯=K sm K 261056.3-⨯=τ.102.332-⨯=V(2)、222'2121..V A K V ==τ 3'7.1m V =|(3)、τ..222''A K V = ,36002.301056.32..22622''⨯⨯⨯⨯==-τA K V3''8.6m V =。
3、 ()2111T T C G -= ,s KgG 322=C t 05.42=∆ =A ()1222t t C G -/t K ∆.=24.39m 。
.167=n 即冷却水的流量为s Kg32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λ与e R 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。
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1r 和2r ,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)1、 流量为5000hm 3的水通过一根20Km 长的水平管,总压降为。
现在中央接一完全相同的平行管到中点。
问总流量变为多少hm 3(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽略)。
2、 泵将C 020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mmm 498⨯φ的无缝钢管。
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hm 335。
(已知:atm p 10=,02.0=λ,0.3=s H m,Kw N 2=电,94.0=电η).(C 020时水,31000mKg=ρ,23.1024.1msN -⨯=μ,230104.2mN 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mm 5.225⨯φ,管程为 1,现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS 饱和蒸汽,使之从饱和温度C 046降至C 010。
2CS 走管外,其流量为sKgG 07.01=,其冷凝潜热为KgKj356,比热为CKg Kw.05.1。
水走管内,且与2CS 成逆流流动。
冷却水的进出口温度分别为C 05和C 030。
已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为Cm WK 021.2000=和Cm WK 022.100=。
问此换热器是否造适用4、 用一传热面积为210m 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C 08,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查得20Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 01.60,汽化潜热为KgKj 9.2354|查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 02.120 查得350Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 08.138试题二的答案一:填充题1、dy dw .μτ=、2.ms N 。