流体流动
1.2习题
1．某流体的相对密度（又称为比重）为0.7，用SI单位制表示，其密度为＿＿，重度为＿＿。
2．（1）1atm=＿＿mH
2
O=＿＿N·m-2；1Cp=＿＿P=＿＿Pa·s
（2）当理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力＿＿＿。
3．当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为＿＿；测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则绝对压强为＿＿。
4．（1）粘度因不同流体而异，是流体的＿＿；粘度值随温度变化而变，当液体温度升高，粘度一般＿＿；而气体温度升高，粘度一般＿＿。
（2）牛顿型流体与非牛顿型流体的主要区别是＿＿。
5．不同管径的管子串联，其中大管内径为d
1=45mm，小管内径为d
2
=19mm，若大管管内流速为0.5m/s,则小
管管内流速为＿＿，这是根据＿＿得来的。
6．理想流体波努利方程，如衡算基准以J·kg-1表示，则可表示为＿＿，若用Pa（或J·m-3）表示，则可表示为＿＿，若用m（J·N-1）表示，则可表示为＿＿。
7．将波努利方程不加修改地应用于管流时，需具备的条件是：＿＿，＿＿，＿＿。
8．流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失h
f
所损失的是机械能中的＿＿项。
9．减少流体在管路中机械能损失∑f h的措施有：＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。
10．水由敞口恒液位高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管路上阀门开度减小时，水流量＿＿，摩擦系数＿＿，管路总阻力损失＿＿。
11．当流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是＿＿型曲线，其管中心最大流速为平均流速的＿＿倍，摩擦系数λ与Re的关系为＿＿。
12．（1）流体在圆形管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为愿来的＿＿倍；如果只将管径增加一倍、流速不变，则阻力损失为愿来的＿＿倍；
（2）流体在等径直管中作稳定流动，流体由于流动产生阻力损失，此时流体流动沿管程＿＿。13．（1）当计算流体由粗管进入细管的局部阻力时，公式中的流速应用＿＿中的平均流速。
（2）流体在管内湍流流动时（非阻力平方区）其摩擦系数随＿＿和＿＿而变。
（3）流体在管内作层流流动时摩擦系数只与＿＿有关。
（4）流体在管内湍流流动，并处于阻力平方区，则其摩擦系数只与＿＿有关。
14．（1）雷诺准数可理解为哪两个力之比＿＿；
（2）在湍流摩擦系数的实验研究中，采用因次分析的目的是＿＿；
（3）准数用不同单位制进行计算所得的准数值应＿＿。
15．（1）边长为0.4m的正方形通风管道，其湿润周边长为＿＿，当量直径为＿＿。
（2）套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于＿＿，润湿周边等于＿＿，当量直径等于＿＿。
16．喉径与管径均相同的文氏流量计与孔板流量计相比较，文氏流量计的孔流系数C
r
比孔板流量计的孔流
系数C
＿＿，这是因为文氏流量计的能量损失比孔板流量计＿＿。
17．比托管测量管道中流体的＿＿，而孔板流量计则用于测量管道中流体的＿＿。
18．一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h时，测定该流量计进出口压强降为20mmHg，当流量增加到1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？＿＿。
19．并联管路的特点是：
（1）各管段压强降＿＿；
（2）主管流量等于并联各管段＿＿；
（3）并联各管段中，管子长、直径小的管段通过的流量＿＿。
20．如图所示，某直管管路上阀门A、B全开，截面1与截面2的测压管液面高为h
1和h
2
，液体先后流经A、
B阀门，试确定下列各值是增大还是减小：
（1）若关小A阀门时，h
1（）；h
2
（）；h
1
-h
2
（）；
（2）当A阀不变，关小B阀时，h
1（）；h
2
（）；h
1
-h
2
（）。
21．（1）层流底层越薄＿＿。
（A）近壁面速度梯度越小（B）流动阻力越小
（C）流动阻力越大（D）流体湍动程度越小
（2）双液体U形差压计要求指示液的密度差＿＿。
（A）大（B）中等（C）小（D）越大越好
22．图中三种情况下，若管径、流体种类、温度、压力、管内流速和测压口间距及所用压差计内指示液均相同，流体为实际流体，则：
R
1（）R
2
（）R
3
（）（填〉，〈，=）
23．如图所示，此时U形压差计读数R值代表＿＿。
（A）1-1截面与2-2截面的压差；
（B）两截面间流体流动突然减小的局部阻力降；
（C）摩擦阻力、局部阻力引起的压降与位置不同产生压降之和；
（D）摩擦阻力、局部阻力引起的压降与流速变化引起的压降变化之和；
（E）摩擦阻力、局部阻力引起的压降与位置不同引起的静压变化以及流速变化引起的压降变化之和。
24．已知流体经过泵后，压强增大?p N/m 2，则单位重量流体压强能的增加为＿＿。 （A ）?p （B ）
ρ
p
? （C ）
g
p
ρ? （D ）
g
p 2?
25．因次分析法目的在于＿＿。 （A ）得到各变量间的确切定量关系 （B ）得到各无因次数群的确切定量关系
（C ）用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化 （D ）用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠 26．孔板流量计的孔流系数C 0，当Re 数增大时，其值＿＿。
（A ）总在增大 （B ）先减小，当Re 数增大到一定值时，C 0 保持为某定值； （C ）总是在减小 （D ）不定 27．层流与湍流的本质区别是＿＿。 （A ）湍流流速大于层流流速
（B ）流道截面大的为湍流，截面小的为层流 （C ）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 （D ）层流无径向脉动，而湍流有径向脉动 28．转子流量计的主要特点是＿＿。
（A ）恒截面、恒压差 （B ）变截面、变压差 （C ）恒流速、恒压差 （D ）变流速、恒压差
29．有一并联管路，如图所示，两段管路的体积流量、流速、管径、管长、摩擦系数及流动阻力损失分别为111111,,,,,f v h l d u q λ及222222,,,,f v h l d u q λ。若21212,2l l d d ==，，则
（1）=21/f f h h ＿＿。
（A ）2 （B ）4 （C ）1/2 （D ）1/4 （E ）1
（2）当两段管路中流体均作滞流流动时，=21/v v q q ＿＿。 （A ）2 （B ）4 （C ）1/2 （D ）1/4 （E ）1 （3）当两段管路中流体均作滞流流动时，
=
21/u u ＿＿。
（A ）2 （B ）4 （C ）1/2 （D ）1/4 （E ）1
（4）当两段管路中流体均作滞流流动时，并取==2121/,v v q q λλ＿＿。 （A ）2 （B ）4 （C ）1/2 （D ）1/4 （E ）1
（5）当两段管路中流体均作滞流流动时，并取==2121/,u u λλ＿＿。 （A ）2 （B ）4 （C ）1/2 （D ）1/4 （E ）1
流体输送机械
2.2.1 习题
1．（1）离心泵的主要部件有＿＿、＿＿和＿＿。 （2）往复泵主要适用于＿＿、＿＿的场合。
2．离心泵产生气蚀，通常是由于＿＿，＿＿，＿＿，＿＿等。 3 离心泵的叶片一般是＿＿，这是为了输出时增大＿＿，减少＿＿。
4．（1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头＿＿、流量＿＿、效率＿＿、轴功率＿＿。 （2）若被输送流体密度改变，则离心泵的＿＿、＿＿及＿＿均保持不变。 （3）离心泵的总效率η反映了＿＿，＿＿和＿＿三项能量损失的影响。
（4）离心泵吸入管线一般处于＿＿压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现＿＿现象。 5．（1）离心泵工作点是＿＿曲线与＿＿曲线的交点。
（2）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生＿＿现象。 6．（1）离心泵的轴封装置主要有＿＿和＿＿两种。 （2）管路特性曲线的一般表达式是＿＿。 （3）影响离心泵理论流量的因素有＿＿和＿＿。 （4）离心泵叶轮按有无盖板可分为＿＿、＿＿、＿＿。
7．在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵口出应安装＿＿和＿＿，而＿＿必须在＿＿的前部。在泵的入口处应安装＿＿，在＿＿上还应安装测流量仪表，侧流量仪表可采用＿＿或＿＿或＿＿等。
8．（1）离心泵的特性曲线通常包括＿＿、＿＿和＿＿曲线，这些曲线表示在一定的＿＿下输送某特定液体时的性能。
（2）离心泵用出口阀调节流量实质上是改变了＿＿曲线使其＿＿位置发生变化，如果将离心泵的转速减少，则可以使＿＿曲线改变，改变的方向是＿＿。
9．泵的压头单位是＿＿，可简化为＿＿，其物理意义是＿＿。 10． 往复式压缩机的排气量是指＿＿。
11．离心通风机全风压的单位是＿＿，它的物理意义应理解为＿＿。
12．（1）离心泵的流量调节阀安装在离心泵＿＿管路上，关小出口阀门后，真空表的读数＿＿，压力表的读数＿＿。
（2）往复泵的转速（往复次数）增加时，流量＿＿，扬程＿＿。（增大、减小、不变） 13．（1）离心泵的扬程的含义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（２）离心泵常采用＿＿调节流量，往复泵常采用＿＿调节流量。
14. 用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送密度为1200kg/m 3的某液体（该溶液的其他性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量＿＿，扬程＿＿，泵出口压力＿＿，轴功率＿＿。（变
大、变小、不变、不确定）
15．离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：=v q 0.05m 3/s 时，H=20m ；管路特性为=v q 0.05m 3/s 时，H e =18m,则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头=?H ＿＿m ，有效功率=?e P ＿＿W 。 16．（1）写出两种旋转泵的名称：＿＿和＿＿。
（2）离心泵的转速提高10%，则泵新的特性曲线上的一个点比原特性曲线上对应的点流量提高＿＿，压头提高＿＿，轴功率增加＿＿。
17．（1）选择压缩机时，首先应该根据＿＿选定压缩机的种类。型式确定后，再根据生产中的所要求的＿＿和＿＿确定规格。
（2）写出两种真空泵的名称：＿＿和＿＿。
18．（1）流体输送设备按工作原理可分为＿＿，＿＿，＿＿。
（2）离心泵中＿＿是将电动机的能量传递给液体的部件，而＿＿则是将动能转变成势能的部件。 （3）离心泵按吸液方式分为＿＿和＿＿。
19．离心泵的主要性能参数包括＿＿，＿＿，＿＿，＿＿。
20．（1）离心泵的轴功率P a ，有效功率（理论功率）P e ，与功率η间的关系是＿＿，泵的功率包括＿＿，＿＿和＿＿。
（2）产品样本上离心泵的特性曲线是在一定的＿＿下，输送＿＿时的特性曲线。
21．（1）漩涡泵常采用＿＿来调节流量，往复泵、旋转泵等一切＿＿泵在旁路阀关闭时，不能全关＿＿。 22．推导离心泵基本方程式的两个基本假定是：（1）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，（2）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 23．略
24．离心泵停车时应该＿＿。
（A ）首先断电，再关闭出口阀 （B ）先关出口阀门，再断电 （C ）关阀与断电不分先后 （D ）只有多级泵才先关出口阀门
25．从地槽向常压吸收塔送液，一台离心泵在高效点工作。若管路不变，在并联一台同型号离心泵，则（） （A ）两泵均在高效点工作 （B ）两泵均不在高效点工作 （C ）仅原泵在高效点工作 （D ）仅新装泵在高效点工作
26．将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用（）
（A ）离心泵 （B ）往复泵 （C ）齿轮泵 （D ）喷射泵 27．某泵在运行1年后发现有气缚现象，应（）
（A ）停泵，向泵内灌液 （B ）降低泵的安装高度 （C ）检查进口管路是否有泄漏现象 （D ）检查出口管路阻力是否过大
28．用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（） （A ）送水量增加，整个管路压头损失减少 （B ）送水量增加，整个管路压头损失增大 （C ）送水量增加，泵的轴功率不变 （D ）送水量增加，泵的轴功率下降
29．有一锅炉，每小时蒸发水量为20t ，额定压力为1.5Mpa ，此锅炉注水泵选（） （A ）单级离心泵 （B ）多级离心泵 （C ）齿轮泵 （D ）螺杆泵 30．以下不是离心泵通风机的性能参数（） （A ）风量 （B ）扬程 （C ）效率 （D ）风压 31．当管路特性曲线写为2v Bq A H +=时（） （A ） A 只包括单位重量流体需增加的位能
（B ） A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和
（C ）2v Bq 代表管路系统的局部阻力损失 （D ）2
v Bq 代表单位重量流体增加的动能 32．以下说法正确的：当粘度μ较大地增大时，在泵的性能曲线上（） （A ）同一流量v q 处，扬程H 下降，效率η上升 （B ）同一流量v q 处，扬程H 上升，效率η上升 （C ）同一流量v q 处，扬程H 下降，效率η下降 （D ）同一流量v q 处，扬程H 上升，效率η下降
33．有人认为泵的扬程就是泵的升扬高度，有人认为泵的轴功率也就是电动机的功率（） （A ）这两种说法都不对 （B ）这两种说法都对 （C ）前一种说法对 （D ）后一种说法对 34．当两台规格相同的离心泵并联时，只能说（）
（A ）在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍 （B ）当扬程相同时，并联崩特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍 （C ）在管路操作的并联泵较单台泵流量增大一倍 （D ）在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍 35．当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说（） （A ）串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍
（B ）串联泵的工作点处较单台泵的工作点处杨程增大一倍
（C ）当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍 （D ）在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍
传热
5.2．1习题
1．为减少圆形管导热损失，采用包覆三种保温材料a 、b 、c ，若c b a δδδ==，导热系数c b a λλλ>>，则包覆的顺序从内到外依次为＿＿＿＿。
2．比较下列不同对流给热过程的α值的大小：空气自然对流1α，空气强制对流（u=3m/s ）2α,水强制对流（u=3m/s ）3α，水蒸气冷凝4α＿＿＿。
3．圆管内强制湍流，流量为v q ，管径为d 时，给热系数为1α；若管径不变而流量减小为2/v q ，此时给热系数为2α，则2α=＿＿＿1α；若流量不变而管径减小为d/2，给热系数为3α，则3α=＿＿1α。 4．单壳程无相变换换热器，管程（水）与壳程（油）的质量流量均一定（流动均处于高度湍流区），加热管尺寸不变，若：
（1）将总管数变为原来的3/4倍，则管程给热系数1α为原来的＿＿倍；
（2）将单管程改为双管程，其余不变，则管程给热系数1α为原来的＿＿倍；管程阻力损失为原来的＿＿；
（3）将壳程折流板的间距减半，则壳程给热系数0α为原来的＿＿倍；壳程阻力损失增加＿＿倍。
5．对流给热时，略
6．无相变逆流换热过程，换热器面积为无穷大，若增加冷流体流量2m q ，则有： K ＿＿, m t ? ＿＿,2t ＿＿,2α ＿＿(变大、变小、不变、不确定) 7．套管换热器，热流体侧为饱和蒸汽冷凝，若饱和蒸汽压力上升，则 K ＿＿, Q ＿＿,2t ＿＿, m t ? ＿＿(变大、变小、不变、不确定)
8.在套管换热器中，用热流体加热冷流体，操作条件不变，经过一段时间后管壁结垢，则 Q ＿＿，K ＿＿, 2t ＿＿, 2T ＿＿，m t ? ＿＿(变大、变小、不变、不确定)
9．在包有二层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将＿＿＿＿材料包在内层，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
10．将下列各种情况下对流传热系数的数值按自大而小的顺序排列：
空气流速为18m/s 时的1α；空气流速为8m/s 时的2α；水的流速为2m/s 时的3α；水的流速为1.0m/s 时的4α；蒸汽膜状冷凝时的5α。则＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
11．（1）在两流体的间壁换热过程中，计算式m t KA Q ?=中A 表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （2）在两流体的间壁换热过程中，计算式m t A b Q ?=)/(λ中A 表示为＿＿＿＿＿＿＿。 （3）在两流体的间壁换热过程中，计算式m t A Q ?=α中A 表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
12．在两流体的间壁换热过程中，计算式m t A Q ?=α中的m t ?表示为＿＿＿或＿＿＿。而计算式
t c q Q p m ?=的t ?表示为＿＿＿或＿＿＿。
13．（1）间壁换热器管壁温度t w 接近α＿＿＿的一侧的流体温度；总传热系数K 的数值接近＿＿＿的一侧的α值。
（2）对于间壁式换热器：m p m p m t KA t t c q T T c q ?=-=-)()(12222111等式成立的条件是＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。
14．本题附图所示为间壁式换热器中冷热流体稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由＿＿＿，＿＿＿和＿＿＿三个串联的热传递环节组成，由图分析可知：21αα<，则控制热阻应在＿＿＿侧，因此若强化该传热过程，应从＿＿＿侧着手。
15．列管换热器的壳层内设置折流板的作用在于＿＿＿＿＿＿，折流挡板的形状有＿＿＿和＿＿＿等。 16．将单程列管式换热器改为双程的作用是＿＿＿＿，但这将使＿＿＿减小，＿＿＿＿增大。
17．列管换热器中，管子在管板上的排列顺序方式主要有＿＿＿和＿＿＿，前者特点是＿＿＿＿＿＿，后者的特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
18．（1）根据有无热补偿或补偿方法不同，列管式换热器的一般结构式有：＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿。
（2）消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加＿＿＿＿，采用＿＿＿结构或采用＿＿＿＿式结构。
（3）翅片管换热器安装翅片的目的是＿＿＿和＿＿＿。
19．（1）当任一流体发生变化，即mzx p m c q )(趋于无穷大时，并、逆流换热器传热效率与传热单元数关系均可简化为＿＿＿＿。
（2）当两种流体的热容和流量相等，即2211p m p m c q c q =时，并、逆流换热器传热效率与传热单元数关系均可简化为＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。
20．物体的黑度是指在＿＿温度下，物体的＿＿与＿＿＿之比，在数值上它与同一温度下物体的＿＿＿＿＿＿＿＿相等。
21．影响两固体表面间辐射传热量大小的因素主要有：＿＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。 22．与固体和液体相比，气体辐射的主要特点是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
23．通过一换热器，用饱和水蒸气加热水，可使水的温度20℃升高到80℃，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题的可能原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 24．（1）流体流动从层流转变为湍流时，随Re 数的增大，对流传热系数显著＿＿＿＿，所以应力求使流体在换热器中达到＿＿＿＿流动。
（2）流体在管内湍流流动时，α与流速的＿＿次方成正比，而与管径的＿＿次方成反比。故在＿＿＿允许情况下增大＿＿比减小＿＿对提高＿＿的效果更为显著。流体横向流过管束作湍流流动时，在管外加折流板情况下，α与流速的＿＿次方成正比，而与＿＿＿的0.45次方成反比。
25．碳钢的导热系数为＿＿；不锈钢的导热系数为＿＿；铜的导热系数为＿＿；常压常温空气的导热系数为＿＿；常温水的导热系数为＿＿。
（A ）151W/（m·℃） （B ）380W/（m·℃） （C ）45W/（m·℃） （D ）17W/（m·℃） (E) 0.62W/（m·℃） (F) 0.025W/（m·℃）
26．一定流量的液体在Φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动，其对流系数α=1000151W/（m 2·℃）。如流量和物性都不变，改用Φ19×2mm 的直管，则其α值将变为＿＿＿。 （A ）1259 （B ）1496 （C ）1585 （D ）1678
27．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量
增加时：（1）传热系数K 应＿＿;(2)空气出口温度＿＿；（3）壁温＿＿。 （A ）增大 （B ）减小 （C ）略有减小
28．利用水在逆流操作的套管换热器中冷切某物料。要求热流体的温度T 1、T 2及流量q m 1不变。今因冷却水进口温度t 1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的用量q m2，其结果＿＿＿。 （A ）K 增大，m t ?不变（B ）Q 不变，K 增大，m t ?下降 （C ）Q 不变，K 增大，m t ?不确定（D ）Q 增大，m t ?下降 29．沸腾传热的过热度增大，其传热系数＿＿。
（A ）增大 （B ）减小 （C ）旨在某范围内变大 （D ）沸腾传热系数与过热度无关
30．两灰体进行辐射传热，两者温度差为100℃，如两灰体的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的传热量相比将＿＿＿。
（A ）增大 （B ）减小 （C ）不变 （D ）不一定 31．关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ） （A ）传热过程中总传热系数K 实际是个平均值 （B ）总传热系数K 随着所取得传热面不同而异
（C ）总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关 （D ）要提高K 值，应从减低最大热阻着手
32．举例说明下列各图的物理意义，并写出m t ?的数学表达式：
1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分）
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
化工原理教案（下册） 第一章蒸馏（下册） 1. 教学目的 通过本章的学习，掌握蒸馏的基本概念和蒸馏过程的基本计算方法。 2. 教学重点 （1）两组分理想物系的汽液平衡关系 （2）蒸馏过程的原理 （3）两组分连续精馏过程的计算（物料衡算与进料热状况的影响、理论板层数的计算与回流比的影响、塔板效率） 3. 教学难点 进料热状况参数及对精馏的影响；多侧线的精馏塔理论板层数的求解；间歇精馏的计算。 4. 本章学习应注意的问题 （1）汽液平衡关系是精馏过程计算的基础，要理解平衡常数、相对挥发度等基本概念，熟练地运用汽液平衡关系进行有关计算。 （2）两组分连续精馏过程计算的主要内容是物料衡算、理论板层数的计算及塔高和塔径的计算，涉及到进料热状况、最小回流比和回流比、塔板效率等诸多概念，要理解上述概念，熟练地掌握各计算公式之间的联系。 （3）两组分连续精馏过程计算所涉及的公式较多，学习时不要机械地记忆，应注意掌握其推导过程。 （4）塔板效率计算通常需联立操作线方程、汽液平衡方程及塔板效率定义式，应注意给出有关组成可计算塔板效率；给出塔板效率亦可计算有关组成。计算时应注意所求塔板的位置和类型（是理论板还是实际板）。 5. 教学方法 以课堂讲授为主，辅之以课堂讨论和习题课进行巩固和强化训练。 6. 本章学习资料 (1)夏清等.化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 2005 (2)姚玉英等. 化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 1999 (3)大连理工大学. 化工原理,下册. 大连: 大连理工大学出版社, 1992 (4) 贾绍义，柴诚敬.化工传质与分离过程.北京：化学工业出版社，2001 (5) 蒋维钧，雷良恒，刘茂林.化工原理,下册.北京：清华大学出版社， 1993 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系
化工原理（上）复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。 2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。 3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。 4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流 体） 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小） 7.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与（指示液密度、液面高 度）有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则 扬程（不变）。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数， 关键是（增大αo）。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为 1×105 Pa）。 12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。（大于、 小于、等于） 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则 该流体的流量为（10.60 ）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。 14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的 流速是粗管内的（4 ）倍。 15.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。 17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速的 增加而（增大）。 18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃， 则并流时的Δt m= （43.5 ）℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A腐 蚀性介质）流体应走管内。
填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的2—倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次 数群，再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近饱和蒸汽 侧流体的温度，总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口下三个方面的知识关联计算：_平衡关系 ,物料衡算，传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有：当量长度法；阻力系数法；,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g
·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图
解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。
化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案 6-31 某二元混合物蒸汽，其中轻、重组分的摩尔分数分别为0.75和0.25，在总压为300kPa 条件下被冷凝至40℃，所得的汽、液两相达到平衡。求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。已知轻、重组分在40℃时的蒸汽压分别为370kPa 和120kPa 。 解：两相中，720.0120 370120 3000B 0A 0 B =--=--= p p p p x 888.0300 720.03700 A A =?===x p p p p y 设汽相摩尔量为V ，液相摩尔量为L ，总量为F ，则 L V F += Lx Vy Fx F += 由以上两式可得： 217.075 .0888.072 .075.0F F =--=--=x y x x L V 事实上，汽液平衡体系中，两相的摩尔量比值服从杆杠定律。 6-32 苯和甲苯组成的理想溶液送入精馏塔中进行分离，进料状态为汽液共存，其两相组成分别如下：5077.0F =x ，7201.0F =y 。用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下： 8 .2201211 031.6lg 0A +- =t p 5 .2191345 080.6lg 0B +- =t p 其中压强的单位为Pa ，温度的单位为℃。试求：（1）该进料中两组份的相对挥发度为多少？（2）进料的压强和温度各是多少？（提示：设进料温度为92℃） 解：（1）混合物中两组分的相对挥发度：49.25077 .015077 .07201.017201.011F F F F =--=--=x x y y α （2）设进料温度为92℃，则 16.28 .220921211 031.6lg 0 A =+-=p kPa 38.1440A =p 762.15 .219921345 080.6lg 0B =+- =p kPa 83.570B =p 由此求得体系的相对挥发度为：496.283 .5738 .144'0B 0A == =p p α 其值与（1）中所求相对挥发度足够接近，故可认为进料温度为92℃。 体系总压为：()()kPa 77.1015077.0183.575077.038.1441F 0 B F 0A =-?+?=-+=x p x p p 6-33 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知某层塔板上的气、液相组成分别为0.83和0.70，与之相邻的上层塔板的液相组成为0.77，而与之相邻的下层塔板的气相组成为0.78
一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的？2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍
3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?- ?5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()表表表 Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042水3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ（2）B 点的压力 ()表表表 Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441 水A B ?=??+?=+=gR p p ρ13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至 精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压 力为1.0133105 Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔 ?内压力为1.21105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道 ?直径为φ68 mm 4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的 ?能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面和截面之间列柏努利方程式，得 -A A '-B B '221 1221e 2f 22 p u p u gZ W gZ h ρρ+++=+++∑()s m 966.1m 004.02068.04 14.33600204πkg J 700m 0.8Pa 1021.1Pa 100133.1222f 1125251=?-?====≈=-?=?=∑d V A V u h u Z Z p p 表 表 表表
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。
一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二、问答题 7．什么是单元操作主要包括哪些基本操作 8.提高过程速率的途径是什么 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为____密度___，它与__比容_____互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为__流体的压强__________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为___流量_____，其表示方法有__质量流量______和____体积流量____两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是__连续流动的_______的。5．产生流体阻力的根本原因是_内摩擦力_______；而___流体的运动状态________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_的大小与影响______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_静止的________、___连通的________、__连接的是同一种液体______________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是. 分别或同时提高流体的位压头；动压头；静压头以及弥补损失能量______________________________。
1、 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 _____ 。 A. 停泵，向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面； C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面； 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C. 沉降面积和颗粒沉降速度； D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予（ ）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值； C.两个都同等程度提高；
9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深
《化工原理》学习方法 化工原理是在研究化学工业共性的基础上发展起来的。本课程属于技术基础课程，主要研究化工生产中的物理加工过程，按其操作原理的共性归纳成若干个“单元操作”，研究对象由过程和设备两部分组成，通过学习本课程不仅使同学们掌握如流体输送、液体搅拌、过滤、沉降、传热、蒸发、精馏、吸收、干燥等典型化工单元操作的知识，而且让同学们掌握一般工程处理方法，如因次分析法、数学模型法、过程分解法、极限处理法等等。同时本课程的学习有承上启下的作用。一方面需要应用已经掌握的微积分、常微分方程、数值计算方法等高等数学知识以及普通物理和物理化学知识，另一方面为后继专业课程，如分离工程，化工设计等课程的学习打下坚实的基础。 由于本门课程属于工程科学，与原来所学的高等数学、普通物理等自然科学课程有着较大的差别。这些自然科学课程通常采用严谨的、逻辑推理的思维方法来进行问题分析的，而所分析的问题也大多处于理想条件下的非实际问题；而作为工程科学，化工原理所面临的是大量的工程实际问题；只有在错综复杂的各个影响因素中，抓住主要影响因素，进行合理简化，才能找到解决实际问题的正确途径，如果不注意这种思维方法上的转变，不恰当地照搬严谨的、逻辑推理的方法来全面分析复杂的工程实际问题，很可能会在现实中一筹莫展。 在本课程的学习中，希望同学们能够注意弄清基本概念，掌握分析化工问题的常用方法和手段、分析过程中所采取的主要步骤，得出的重要结论，以及这些结论在过程设计和操作调节中所体现出来的内
在含义。对于基本的、重要的公式，应当达到熟练掌握和应用的程度。在学习过程中，难免有不少东西需要记忆，记忆有机械记忆，联想记忆，理解记忆等方法，我们注重理解记忆，因为真正理解的东西，记住的不仅仅是其形式，而且是其深刻的内涵。 上册第一章流体流动 1. 本章学习的目的 通过本章学习，掌握流体流动过程的基本原理、管内流动的规律，并运用这些原理和规律去分析和计算流体流动过程的有关问题，诸如： （1）流体输送：流速的选择，管径的计算，输送机械选型。 （2）流动参数的测量：压强（压力）、流速（流量）等。 （3）不互溶液体（非均相物系）的分离和分散（混合）。 （4）选择适宜的流体流动参数，以适应传热、传质和化学反应的最佳条件。 2. 本章重点掌握的内容 （1）静力学基本方程的应用
化工原理 试题与答案 北村（奥力体育）复印店
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________ m。 16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。
化工原理试题及答案（绝密请勿到处宣扬） 12月25 日 一、填空题（共15空，每空2分，共30 分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计） 分别为：（90kpa）和（-10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为: （90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2 分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D ） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压 强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C ）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强
1996年清华大学硕士入学生化试题 一．写出下列各化学物的结构式（20分） ⑴β-D-葡萄糖(β-D-Glucose) ⑵乳糖(Lactose) ⑶5’-腺苷三磷酸(5’-Adenosine triphosphate) ⑷磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine) ⑸4-羟基脯氨酸(4-Hydroxyproline) ⑹丹磺酰氯(Dansyl chloride) ⑺丝氨酸-甘氨酸-酪氨酸-丙氨酸-亮氨酸(Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu) ⑻7-脱氢胆固醇(7-Dehydrocholesteol) ⑼烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶I,NAD+)(Nicotinamide adenine dinucleotide) ⑽鸟苷酸(Ornithine) ⑾1，3-二磷酸甘油酸(1,3-Bisphosphoglycerate) ⑿磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenolpyruvate) ⒀琥珀酰辅酶 A (Succinyl-CoA) ⒁延胡索酸(Fumarate) ⒂异柠檬酸(Isocitrate) ⒃氨甲酰磷酸(Carbamyl phosphate) ⒄S-腺苷蛋氨酸(S-Adenosylmethionine) ⒅核酮糖-1，5-二磷酸(Ribulose-1,5-bisphosphate) ⒆肾上腺素(Epinephrine) ⒇生物素(Biotin) 二．名词解释（10分） ⑴蛋白质的等电点⑵DNA熔点⑶蛋白质的去折叠和再折叠⑷碱基互补⑸酶的共价调节和别构调节⑹流体镶嵌模型⑺中心法则⑻酮体⑼氧化磷酸化和底物水平的磷酸化⑽内含子和外显子 三．完成下列酶催化的反应方程式（20分） ⑴葡萄糖激酶(Glucose kinase) ⑵丙酮酸脱氢酶复合物体系(Pyruvate dehydrogenase complex) ⑶乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase) ⑷α-酮戊二酸脱氢酶(α-Ketoglutarate dehydrogenase) ⑸谷丙转氨酶(Glutamate:pyruvate transaminase) ⑹丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase) ⑺苯丙氨酸羟化酶(Phenylalanine hydroxylase) ⑻甘油激酶(Glycerol kinase) ⑼顺乌头酸酶(Aconitase) ⑽核酮糖1，5-二磷酸羧化酶(Ribulose-1,5-diphosphate carboxylase) 四．判断下列是非题（是标“+”，非标“－”），如果命题是错的，请指出错误之处（10分）（）⑴组成蛋白质的常见的20种氨基酸均有旋光性，并且均为L-氨基酸。 （）⑵辅基和辅酶的区别在于与酶蛋白结合的牢固程度不同，辅酶结合比较不牢固（非共价结合），而辅基结合较牢固（共价或配位键结合）。 （）⑶溴化氰（CNBr）常用于在蛋白质序列测定中断裂肽键，它专一性的切断甲硫氨酸羧基侧肽键。 （）⑷二维和多维核磁共振技术是目前用于测定蛋白质溶液构象的唯一手段。 （）⑸肌红蛋白是骨骼肌中储氧的蛋白质，血红蛋白是血液中输氧的蛋白质，两者都含有血红素，在空间结构上也极其相似，并且都为有别构效应的蛋白质。 （）⑹反竞争性抑制剂(I)首先与酶结合形成EI，EI再与底物(S)结合形成EIS，EIS不能分解成产物，I因此而起抑制作用。 （）⑺维生素B1是硫胺素，而硫胺素焦磷酸则为辅酶形式，它是羧化酶的辅酶。 （）⑻青霉素抑制细菌细胞壁合成主要是抑制粘肽合成的最后一步，即转肽作用。 （）⑼人体细胞内进行的乙醛酸循环，每进行一个循环消耗2分子的乙酰辅酶A，合成1分子的琥珀酸。 （）⑽呼吸链电子传递体中复合物Ⅱ为琥珀酸泛酸还原酶，它将还原型底物中的氢脱下，并将电子传递给泛醌Q，然后经呼吸链其它电子传递体最终交给电子受体氧。其释放能量，可使3分子的ADP转化为3分子的A TP。 五．选择性填空（10分） （）⑴下列几种糖中，哪一个是非还原糖？a.麦芽糖 b.葡萄糖 c.蔗糖 d.乳糖
流体流动 1.2习题 1．某流体的相对密度（又称为比重）为0.7，用SI单位制表示，其密度为＿＿，重度为＿＿。 2．（1）1atm=＿＿mH2O=＿＿N·m-2；1Cp=＿＿P=＿＿Pa·s （2）当理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力＿＿＿。 3．当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为＿＿；测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则绝对压强为＿＿。 4．（1）粘度因不同流体而异，是流体的＿＿；粘度值随温度变化而变，当液体温度升高，粘度一般＿＿；而气体温度升高，粘度一般＿＿。 （2）牛顿型流体与非牛顿型流体的主要区别是＿＿。 5．不同管径的管子串联，其中大管内径为d1=45mm，小管内径为d2=19mm，若大管管内流速为0.5m/s,则小管管内流速为＿＿，这是根据＿＿得来的。 6．理想流体波努利方程，如衡算基准以J·kg-1表示，则可表示为＿＿，若用Pa（或J·m-3）表示，则可表示为＿＿，若用m（J·N-1）表示，则可表示为＿＿。 7．将波努利方程不加修改地应用于管流时，需具备的条件是：＿＿，＿＿，＿＿。 8．流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的＿＿项。 9．减少流体在管路中机械能损失∑f h的措施有：＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。 10．水由敞口恒液位高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管路上阀门开度减小时，水流量＿＿，摩擦系数＿＿，管路总阻力损失＿＿。 11．当流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是＿＿型曲线，其管中心最大流速为平均流速的＿＿倍，摩擦系数λ与Re的关系为＿＿。 12．（1）流体在圆形管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为愿来的＿＿倍；如果只将管径增加一倍、流速不变，则阻力损失为愿来的＿＿倍； （2）流体在等径直管中作稳定流动，流体由于流动产生阻力损失，此时流体流动沿管程＿＿。 13．（1）当计算流体由粗管进入细管的局部阻力时，公式中的流速应用＿＿中的平均流速。 （2）流体在管内湍流流动时（非阻力平方区）其摩擦系数随＿＿和＿＿而变。 （3）流体在管内作层流流动时摩擦系数只与＿＿有关。 （4）流体在管内湍流流动，并处于阻力平方区，则其摩擦系数只与＿＿有关。14．（1）雷诺准数可理解为哪两个力之比＿＿； （2）在湍流摩擦系数的实验研究中，采用因次分析的目的是＿＿； （3）准数用不同单位制进行计算所得的准数值应＿＿。 15．（1）边长为0.4m的正方形通风管道，其湿润周边长为＿＿，当量直径为＿＿。 （2）套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于＿＿，润湿周边等于＿＿，当量直径等于＿＿。 16．喉径与管径均相同的文氏流量计与孔板流量计相比较，文氏流量计的孔流系数C r比孔板流量计的孔流系数C0＿＿，这是因为文氏流量计的能量损失比孔板流量计＿＿。 17．比托管测量管道中流体的＿＿，而孔板流量计则用于测量管道中流体的＿＿。 18．一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h时，测定该流量计进出口压强降为20mmHg，当流量增加到1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？＿＿。
化工原理（上）考试复习题及答案 一、选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一） 1．遵循流体动力学规律的单元操作是（ A ）。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2．U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（ A ）。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3．以下有关全回流的说法正确的是（ A ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4．吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5．压力表在刻度盘上有红线是表示（ C ）。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6．某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg，绝对压强为100mm/Hg，则当地大气压为（ C ）mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好。 A．低温高压B．高温高压 C．高温低压D．低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的，它表示的是（ A ）。 A．比大气压强高出的部分 B．设备的真实压力 C．比大气压强低的部分 D．大气压强 9. 离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止（ C ）。 A．汽蚀现象 B．电流过大 C．高压流体倒流 D．气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离（ A ）。 A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．互不溶液体混合物 D．气液混合物11．当液体内部任一点的压强有变化时，将使液体内部其它各点的压强（ B ）。 A．发生变化 B．发生同样大小的变化 C．不变化 D．发生不同情况的变化12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是（ B ）。 A．鼓风机 B．压缩机 C．通风机 D．真空泵 13．某气相混合物由甲.乙两组分组成，甲组分占体积70%，乙组分占体积30%，那么( B )。 A．甲组分摩尔分率是 B．乙组分压力分率是 C．乙组分质量分率是 D．甲组分质量分率是 14．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。（C） A．牛顿冷却定律 B．斯蒂芬-波尔茨曼定律 C．傅里叶定律 D．克希霍夫定律 15．三层不同材料组成的平壁稳定热传导，若各层温度差分布?t 1>?t 2 >?t 3 ,则热阻最大的是 （ A ）。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 D．无法确定 16．在列管换热器中，用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃，冷却水进口温度为30℃，出口温度不低于35℃，两流体应（B）操作。 A．并流B．逆流C．都可以D．无法确定 17．当压力不变时，气体溶解度随着温度升高的情况是（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定