试题一
一：填空题（18分） 1、常温下水的密度为1000Kg化工原理试题库
m速度流动，其流动类型为 _湍流 __。
2、气体的粘度随温度的升高而__增大__，水的粘度随温度的升高__降低 3、 水在管路中流动时，常用流速范围为___3-8m_,低压气体在管路中流动
s时，常用流速范围为_____8-15m_。
s4、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵____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___.
7、在非均相物糸中，处于___固体___状态的物质，称为分散物质，处于_连续_状态的物质，称为分散介质。
10、工业上的换热方法有___间壁式、混合式、蓄热式、热管_。
11、?称为____对流传热系数___，其物理意义为单位温差下，单位传热面积的单位时间的传递的热量__._.提高管外?值的有效方法_____增加流程、加拆流挡板。
12、蒸汽冷凝有二种方式，即___膜状冷凝___和___滴状冷凝_ 。其中由于
_____滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下__，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？ 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？
3，粘度为
1cp，在d内?100mm的管内以3m
s2、在一 列管式换热器中，用冷却水将1000C的热水冷却到500C，热水 流量为60m3h数K为2000w，冷却水在管内 流动，温度从200C升到450C。已 知传热糸
2m.C和换热管数 （逆流）。
， 换热管为?25?2.5mm的钢管，长 为3m.。求冷却水量
已知：?热水?960K3C热水?C冷水?4.187Kj Kg.Km试题一答案： 二：问答题
lu12 1、h1??1..。d2?2d1，
d12gV1u2??u1，
1.?.d2244d.u.? ?2?64/22?2?1。
?lu221h2??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。 三：计算题
1、 图示，在1-1，2-2面间列板努利方程
10m 50m 25m 图1-1
u22p2u12p1 z1?=z2???h' ?2g?g2g?gu2lu2u2 10?0?0?0?5???..??进.
2?9.81d2g2g5011??1 5?u2.??0.03..?0.5.?
2?9.810.12?9.812?9.81??331 u?2.44ms V?.?.d2u?0.019ms?68.9mh。
4 在2-2，3-3面间列板努利方程
u32p3lu2u2u2u22p2' z2? ??h，0?5?0??..??出.????=z3?2g?gd2g2g2g2g?g
2511??? 5?2.44??0.03..?? ， ??8。
0.12?9.812?9.81??2?9.81
3 即流体的流量为0.019m2s,68.9m3h局部阻力糸数为8。
2
2、 （1）、V?K.A.? 2.4?K.30.30?60 K?3.56?10 V2?3.2?10.?
3'11 （2）、V2?K.A2.??V2 V'?1.7m
22'' （3）、V2?2K.A2.? ，
?32222?6m2s
V2?2K.A2.??2?3.56?10?6?302.2?3600 V''?6.8m3。
3、 G1C1?T1?T2?= ，G2?32Kg
s'' ?t?42.50C A?G2C2?t2?t1?/K.?t=39.4m2。
n?167. 即冷却水的流量为32Kg和管子根数为167根
s
试题二
一：填充题（20分）
dw_，粘度在SI制中的单位是 N.s2_。 dym 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__位置___
而变，不随___时间___而变，称为稳定流动。若以上各量既随__位置__而变，又随_时间__而变，称为不稳定流动。
4、泵是指_为液体提供能量的输送机械，按其工作原理来分可分为
_离心式、往复式。气体按压缩比来分，可分为_旋转式和流体作用式。 5、过滤操作实际上是滤液通过___介质和滤渣层的流动__ 的流动过程， 过滤速率是指__单位时间内所获到的滤液量。
10、传热一般采用逆流操作，但为__控制温度、降低粘度、减少阻力。 时采用并流操作。
11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把__导热糸数小的_ 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_不挥发性_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _以提高__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_增大_，随其温度的升高_减小__。
14、对流传热的热阻主要集中在__层流内层__,因_减薄层流内层的厚度__ 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___10.13-101.3__Kpa。 三：计算题（50分）
1、牛顿粘性定律__???.1、泵将200C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的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到
3
管出口的距离为10m，其中流量为35m3h。（已知：p0?1atm，
??0.02,Hs?3.0m,N电?2Kw,?电?0.94）.(200C时水，??1000Kg3，
mmm 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？
2、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，现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度460C降至100C。CS2走管外，其流量为G1?0.07Kg，其冷凝潜热
s为356Kj，比热为1.05Kw0。水走管内，且与CS2成逆流流KgKg.C?3??1.24?10N.s30Np?2.4?10，22)
动。冷却水的进出口温度分别为50C和300C。已知冷凝和冷却段基于
WW外表面的总传热糸数分别为K1?200020和K2?10020。问m.Cm.C此换热器是否造适用？
3、用一传热面积为10m2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80C，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60.10C，汽化潜热为2354 .9KjKg 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.20C 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C 三：计算题
??1.53m。 2、u1?s221?.d1.?.0.09.3600
44 2 2 u2?1.53ms。 1 10m 3 2 2 501.53 2u2u2lu21.53'Z?Hs??hf?Hs???..?3.0? ?0. 02. . ?1.555m 2g2gd2g2.9.810.092.9.81 图2-1 1 1 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装 高度为1m. 图2-2
V35
4
N轴?N电?电?2.0.94?1.88Kw.
lu2u2 . H?Z?h?Z??..???进??出?d2g2g'160?50??1.53 . H?16.75m. H?11??0.02?1?0.5?.0.092.9.81??N?HQ?g?16.75.35.1000.9.81/3600?1.6Kw . ??N?85%.
N电3、换热器已有的传热面积：A?n.?.dl?30.3.14.0.025.3?7.07m2。
求所需的传热面积：
冷凝段的热量：Q1 =w.r?0.07.356?24.9Kw
冷却段的热量：Q2?w.C1.?T1?T2??0.07.1.05.36?2.65Kw。 总热量为：Q=Q1+Q2=27.55Kw
Q27.55冷却水的用量：G水???0263Kg
sC.?t2?t1?4.187.?30?5?Q2.65冷却水离开冷却段的温度：t?t1??5??7.40C
G水C比0.263.4.187?46?7.4???46?30??25.70C
冷凝段的温度差：?t?46?7.4ln46?30?46?7.4???10?5??16.40C
冷却段的温度差：?t?46?7.4ln10?5Q24.9.1000??4.84m2 冷凝段所需传热面积：A1?K.?t200.25.7Q2.65.1000??1.61m2 冷却段所需传热面积：A2?K.?t100.16.4 所需的总的传热面积：A=6.45m2.
?x0?4、水分蒸发量：W?F.??1?x???0.625F，F?W?375.
1??F=1000 Kg , W=625Kg
溶液的沸点为 t?60.1?8?68.10C。
Q625.2354.9.1000??785w20 传热糸数K为：K?A?t10.3600.?120.2?68.1?m.C 改变压力后的传热糸数：
Q625.2354.9.1000K'???578w20。
A?t10.3600.?138.8?68.1?m.C 可见结垢以后的传热糸数降低。
试题三
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