化工原理试题库（上册）
第一章 流体流动
一、 选择题
1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量G A 为（ A ）。
A.零
B.正数
C.负数
D.任意值
2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。
A.0℃液体
B.0℃气体
C.100℃液体
D.100℃气体
3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。
A.阻力越大，静压强下降就越大
B.流体的粘度越大，阻力越大
C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因
D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在
4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ，用基本单位表示是（ C ）。
A.atm
B.mmHg
C.Kg/m.s 2
D.N/m 2
5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法判断
6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 1
21式中压强采用表压表示<- C.
)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<- 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。
A.欧拉
B.施伍德
C.雷诺
D.努塞尔特
8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。
A.直线
B.抛物线
C.双曲线
D.椭圆线
9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法判断
10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。
A.雷诺准数和绝对粗糙度
B. 雷诺准数和相对粗糙度
C.欧拉准数和绝对粗糙度
D. 欧拉准数和相对粗糙度
11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。
A.在管壁处
B.在管中心
C.瞬时
D.平均
12.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。
A. 2；
B. 6；
C. 4；
D. 1。
13.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。
A. 1.2m；
B. 0.6m；
C. 2.4m；
D. 4.8m。
14.流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。
A. 1.33m；
B. 2.66m；
C. 0.33m；
D. 0.66m。
15.流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（ D ）。
A. 25mm；
B. 70mm；
C. 95mm；
D. 45mm。
16.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C )
A. u ＝3/2.u max
B. u ＝0.8 u max
C. u ＝1/2. u max D u =0.75 u max
17.判断流体流动类型的准数为（ A ）
A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数
18.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ）
A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2
19.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ）
A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态
20.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ）
A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速
C 小管中流速
D 大管中流速
21.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（ A ）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
22.流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C )
A.780mm汞柱
B.1Kgf/cm2
C.10.336m水柱
D.10130Pa
23.流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为
原来的（ B）倍。
A.4
B.2
C.2
D.不能确定
24.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为
( A )
A.1.0
B.0.5
C.0.35
D.0.75
25.在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( A )
A.静压头
B.动压头
C.位压头
D.无法确定
26.流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D )
A.<4000
B.<2000
C.>2000
D.>4000
27.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ D ）
A.u1Ａ1=u2Ａ2
B.u1Ａ2=u2Ａ1
C.u1Ａ1/ρ1=u2Ａ2/ρ2
D.u1Ａ1/ρ2=u2Ａ2/ρ1
28.有两种关于粘性的说法： ( A )
①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
②粘性只有在流体运动时才表现出来。
A.这两种说法都对；
B.这两种说法都不对；
C.第一种说法对，第二种说法不对；
D.第二种说法对，第一种说法不对。
29.层流与湍流的区别是（ C ）
A 湍流的流速大于层流流速
B流道截面积大的为湍流，小的为层流
C层流无径向脉动，湍流有径向脉动
D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数
30.有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，则h(f1)/h(f2)＝（ E ）
Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1
当管路中流体均作层流流动时，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（ C）
Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1
当管路中流体均作层流流动时，u(1)/u(2)=（ A ）
Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1
当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则Ｖ(1)/Ｖ(2)=（ B ）。
Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/4
当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则u(1)/u(2)=（ E ）。
Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1
31.真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（ A ）kPa。
A.40
B.60
C.160
32.当温度降低时，气体的粘度（ A ）。
A.降低
B.不变
C.增大
33.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（ B ）倍。
A.2
B.4
C.16
34.当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（ A ）kPa。
A、160
B、40
C、60
D、100
35.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s时，进口能量损失为（ B ）J/kg，出口能量损失为（ D ）J/kg。
A、 0.5
B、1
C、1.5
D、 2‘
36.随着温度的升高液体的粘度（ C ），气体的粘度（ A ）。
A 、增加
B 、不变
C 、降低‘
二、填空题
1. 连续性介质假定是指_假定流体是由无数紧密相连、没有间隙的流体质点组成的连续介质。
2. 流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数λ与 雷诺数 和 相对粗糙度 有关；若其作完全湍
流（阻力平方区），则λ仅与 相对粗糙度 有关。
3. 流体阻力产生的根源是__内摩擦力__。粘性是指__在运动状态下，流体产生的抵抗剪切变形的性质_。
4. 在连续稳定流动过程中，流速与管径的_____平方_____成反比。均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在
而_____改变_____。(减、降或不变)
5. 无因次数群是_各物理量的因次彼此相消而变成没有因次_的数组。
6. 滞流与湍流的根本区别是__有无径向脉动__________________。
7. 一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的___平方_______成正比。
8. 圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈___抛物线_______形状。其平均速度是中心最大速度的
__1/2________。摩擦阻力系数与雷诺数的关系是____64/Re______。
9. 流体流动边界层是指__流速降为主体流速的99%以内的区域_______。流体流过某一障碍物发生边界层
脱体的原因是__流体动能耗尽_______。由于固体表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失，称为
__形体阻力_____。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和_形体阻力___之和，又称为局部阻力。
10. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻
力损失为原来的__1/2___倍。
11. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的____1/16_____。
12. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m -3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s -1时,其雷
诺准数Re 为___210.3_______ ,其摩擦阻力系数λ为___0.304_____.
13. 当量直径的定义是de ＝ 润湿周边流通截面积?4 ，对边长为ａ正方形风管当量直径de ＝ a 。
14. 当量直径的定义是de ＝ 润湿周边
流通截面积?4 ，在套管环间流动的流体，外管的内径是d 2，内管的外径是d 1，则当量直径d e ＝d2-d1。
15. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=_64/Re_________，在管内呈湍流时，摩擦系
数λ与___雷诺数_________、__相对粗糙度___________有关。
16. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后,水流量将
______减小____，摩擦系数__增大__________，管道总阻力损失___不变_____（增大、减小、不变）。
17. 某设备的表压强为50KPa ，则它的绝对压强为 150KPa ，另一设备的真空度为50KPa ，则它的
绝对压强为 50KPa 。（当地大气压为100KPa ）
18. 如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来的 2 倍
19. 流体在管路两截面间的压强差ΔP 与压强降ΔPf 相等的条件是 无外功、直径相同、水平管
路 。
20. 局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：__当量长度________法和____阻力系数______法。
21. 并联管路的特点是_总管流量等于各支管流量之和；总管损失与各支管损失相同_。分支管路的特点是_
总管流量等于各支管流量之和；各支管在流动终了时机械能与能量损失之和相等_。
22. 孔板流量计是通过_测量孔板前后的压强差____来反映流量的大小，又称为__差压式（节流式）___流量
计，而转子流量计是流体流过节流口的压强差保持恒定，通过变动的_转子的位置_________反映流量
的大小，又称__浮子流量计________。
23. 热量衡算中，物料衡算通式中的过程G A 为____0______。
24. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定________0__℃液体的焓为零。
25. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速_____减小_____。
26. 对不可压缩流体，满足__%201
21?-P P P _( 绝压）_______条件时，才能应用柏努力方程求解。 27. 判断流体的流动类型用____雷诺______准数。
28. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__抛物线________。
29. 增大流体的流量，则在孔板前后形成的压强差___增大_______。
30. 流体在管内流动时的摩擦系数与__雷诺数和相对粗糙度________有关。
31. 测速管测量得到的速度是流体__点________速度。
32. 流体是气体和液体的统称，其中____气体______是可压缩流体，_____液体_____是不可压缩流体。
33. 表压、绝压、大气压之间的关系是__表压=绝压-大气压________
34. 据流体静力学基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强___同步_____变化。
35. 等压面的要点有四个，即______同种流体____、____静止______、____连续______、___同一水平面_____。
36. 测量压强或压强差时，可用U 管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时，可用以
上三种压差计中的__斜管压差计________和__微差压差计________。
37. 粘度是衡量_流体粘性__大小的物理量。
38. 孔板流量计是基于_流体流动的守恒__原理的流量测量仪表。
39. 恒压差、变截面的流量计有_转子流量计_________。
40. 恒截面、变压差的流量计有__孔板流量计________。
41. 并联管路的特点为__________和__________。
42. 分支管路的特点为__________和__________。
43. 串联管路的特点为__各管段质量流量相等___和__总能量损失等于各管段能量损失之和________。
44. 同一容器中有A,B,C 三点，B 点的压强为1atm ，且P A >P B >P C ，若B 点的压强增加0.6atm ，则P A 增加
_0.6*101325______Pa ，PA-PC 增加___0_______mmHg 。
45. 实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速__最大________，越
靠近管壁，流速_____越小_____，在管壁处等于___0_______。
46. 某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re 值为1800，若平均流速为0.5m/s ，则管中心点处速度为
____1__m/s ，流体在管内流动类型属__层流____流动。
47. 如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为
_()R
υρρρ202g
-______。
48. 某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h ，现用来
测量密度为0.8kg/m3的氨气，其最大流量为____487____ kg/m3。
49. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____抛物线___型曲线，其管中心最大流速为平均流
速的__0.5__倍，摩擦系数λ与Re 的关系为__64/Re____。
50. U 形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm ，则所表示压降为
_196.2___Pa ，为使读数增大，而Δp 值不变，应更换一种密度比水___小____的指示液。
51. 用测速管测定的是__点___流速，孔板流量计测定的是__孔口____流速；测流体流量时，随着流体流
量增加，孔板流量计两侧压差值将___增大____；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端
差值将_不变_____。
52. 气体的密度与压强成 正比 。
53. 静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和 流体密度 有关。
54. 转子流量计的压强差随流量的增加而 不变 。
55. 在连续静止的同一种流体中，同一水平面上各点的压强 相等 。
56. 孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 增加 。
57. 流体是由无数质点所组成的 连续 介质。
58. 流体流动与固体运动的区别在于其 作为一个整体 运动的同时，内部还有 相对 运动。
59. 一真空表的读数为20kpa ，已知所测物系的实际压强为80kpa ，则此时的大气压强为 100 kpa 。
60. 根据流体静力学基本方程式，在一 静止 的、 连续 的同种流体内部，等高面即
为 等压面 。
61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是___内摩擦力___________________。
62. 毕托管测量管道中流体的_点速度__，而孔板流量计则用于测量管道中流体的__孔口流速______。
63. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa ，已知当地的大气压强为100kpa ，则所测物系的实际压强为 70kpa 。
64. 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s ，压强降为10Pa ，Re 为1000，问管中心
处点速度为__1____m/s ，若平均流速增加为1m/s ，则压强降为___20___Pa 。
65. 运动粘度ν=3×10-5 m 2/s 的某流体在φ100×4mm 的圆管内流动，其雷诺准数Re=1800，此流型为____层
流，平均流速u=___0.59______m/s ，管中心最大流速u max =______1.18________ m/s 。
66.边长为0.4m的正方型通风管道，其水力半径r H=____________m，当量直径d e=_____0.4___________m。
67.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____抛物线______型曲线，其管中心最大流速为平均
流速的___2_______倍，摩擦系数λ与Re的关系为_____64/Re_____。
68.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____0.0018______，润湿周边
长等于____0.226______，当量直径等于__32mm________。
69.孔板流量计属于变____压差____________流量计，而转子流量计则是变____截面_________流量计。
70.流体在圆形直管中作滞流流动时，摩擦系数λ与Re的关系为____64/Re______。
三、计算题
1.有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E阀开度为1/2时， A、B两处的压强表读数分
别为 5.9×104Pa及 4.9×104Pa。
此时流体的流量为 36m3/h。
现将 E阀开大， B点压强
表读数升至 6.87×104Pa，
水的密度为 1000kg/m3。
假设在两种情况下，流体
都进入了阻力平方区。
求：E阀开大后，管内水的流量； A处压强表读数Pa。
2.如图1所示：反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高位槽向反
应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s，料液在管内阻力损失
为∑h f=20J/kg（不计出口损失）。求：高位槽液面比管出口高出多少？（h=2.09m）
图1图2
3.如图2，储槽液面恒定。将30℃的C2H5OH(密度为800kg/m3)用φ57×3.5mm的无缝钢管吸入高位槽中。
要求V S=0.004m3/s，且∑h f=0。求真空泵需将高位槽的压力降到多少？（p=5300N/m2）
4.用泵将密度为1100kg/m3、粘度为1.0×10-3Pa.s的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液
面维持恒定，液面相差18m，管路为φ70×2.5mm，长35m。管路上全部局部阻力的当量长度为60m，摩擦系数为0.03，泵提供的外功为300J/kg。求：流体的体积流量；泵效率为75％时，泵的轴功率。
5. 在图1-1所示管路中，管长50m ，管内径为50mm ，管路中有
一个标准弯头B ，其局部阻力系数为0.75，一个半开的闸阀C ，
其局部阻力系数为4.5。已知20℃水的粘度为100.42×
10-5Pa.s ，水的密度为998.2kg/m 3，管内水的流量为
3.5325m 3/h ，摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re 0.25，求流体在
管路中的阻力损失为多少J/kg ？
6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计，因流量过大，不适合
现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3)
代替钢转子，此时测得水的流量读数为8×10-4m 3/s ，试求水的
实际流量。
7. 如图，密度为3/1000m kg ，粘度为s Pa ??-3101的水以h m /103的流量从高位槽中流下，管道尺寸为mm 351?Φ，
全长为150m （含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m 。在管路中离高位槽20m
处有一压力表，其读数为Pa 4
107.14?（表压），求离管道出口20m 处流体的静压强（表压）(已知管道的前后20m 均为水平管，当53101~103Re ??=时，25.0Re /3164.0=λ
)
8. 用轴功率为0.55kW 的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa 的密闭高位槽中。已知液
体的流量为4 m 3/h ，密度为1200 kg/m 3
、粘度为31096.0-?Pa ·s ；输送管路的内径为32 mm ，管路总
长度为50 m （包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m 。试计算该离心泵
的效率。
9. 有一幢102层的高楼，每层高度为4m 。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强
为变量。地平面处大气压强为760mmHg 。试计算楼顶的大气压强，以mmHg 为单位。(723.82mmHg)
10. 若外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按
29计。(1.439Kg/m 3)
11. 采用微差U 形压差计测压差。如图。已知U 形管内直径d 为6mm ，两扩大室半径均为80mm ，压差计中
用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m 3。当管路内气体压强p 与外界大气压p 0相等时，
两扩大室油面齐平，U 形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm ，试计算：（1）气体
压强p （表）。（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p 是多少？（3）若压差计内只有水
而不倒入矿物油，如一般U 形压差计，在该气体压强p 值下读数R 0为多少？(104.76KPa; 101.806KPa;
49mm)
12. 一直立煤气管，如图。在底部U 形压差计h 1=120mm ，在H=25m 高处的U 形压差计h 2=124.8mm 。U 形管
指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m 3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。
(1.013Kg/m 3)
13. 如图示，水以70m 3/h 的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径d A =100mm ，大管内径d B =150mm ，B 、A
截面中心点高度差h=0.3m ，U 形压差计的指示液为汞。若不计AB 段的流体流动阻力，试问：U 形压差
计哪一支管内的指示液液面较高？R 为多少？
(R=3.92mm)
14. 水以6.4×10-4m 3/s 的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d 1=20mm ，大管内径d 2=46mm 。欲测
1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R ，采用倒U 形压差计。已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m
3的空气，读数R=100mm 。求水由1至2截面的流动阻力∑h f 。(2.98J/Kg)
15. 以水平圆直管输送某油品。管内径为d 1，管两段压差为
。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管
道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问：
新管道内径d 2与原来管内径d 1之比为多少？(1.28)
16. 某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产
生的能量损失为原来的多少？（16倍）
习题12
习题13
17. 在某输水管路中输送20℃的水，试求：（1）管长为5m ，管径为mm 5.245?Φ，输水量为0.06l/s
时的能量损失；（2）若其它条件不变，管径为mm 376?Φ时能量损失由为多少？(kg J /108.43-? ；
kg J /1013.54-?)
18. 用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h 。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m 。
管径为Φ108×4mm ，油的粘度为2840cP ，密度为952kg/m 3，泵的效率为50%，泵的轴功率为85kW 。求
包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)
19. 粘度8×10-3Pa. S ，密度为850kg/m 3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s ，试
计算（1）雷诺准数Re ，并指明属于何种流型 ；（2）该管为水平管，若上游某点的压力为1.47×
105Pa ，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27×105Pa 。（Re =1488, 属于层流 L
=15m ）
20. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at 。水槽水面至塔内水出口处垂直高
度差22m 。已知水流量为42.5m 3/h ，泵对水作的有效功为321.5J/kg ，管路总长110m （包括局部阻力
当量管长），管子内径100mm 。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)
21. 有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9×104Pa ，塔顶水银压差计读数R =300mm 。压力表与水银压
差计间垂直距离为8m ，塔内操作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m 3 ，试求气体
在塔内流动过程的流动损失。(∑h f =9.469×103 J/kg)
22. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m ，输送管路的规格
为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s ，管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为140m （包括全
部局部阻力的当量长度）, 试求: （1）.溶液在管内的流型。（2）.泵的轴功率（η=60%）（计算时,
取溶液密度为1500kg/m 3, 粘度为1.5cP ）(5
103.1Re ?= 湍流； 5.108kw)
23. 15．在一内径为320mm 的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力
为101.33kPa ，温度为40℃，粘度为0.022 cp 。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U 形压差计最
大度数为30mmH 2O 。试问此时管道内气体的平均流速为多少？(13.1m/s)
24. 一台离心泵在转速为1450r/min 时，送液能力为22m 3/h ，扬程为25m H 2O 。现转速调至1300r/min ，试
求此时的流量和压头。(19.7m 3/h ； 20m)
25. 以碱液吸收混合器中的CO 2的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at （表压），碱液槽液面与塔
内碱液出口处垂直高度差为10.5m ，碱液流量为10m 3/h ，输液管规格是φ57×3.5mm ，管长共45m （包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试
求：①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg 。②输送碱液所需有效功率，W 。(160.52J/kg 535.07w)
26. 水在图示管中流动，截面1处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中水的高度为1.2 m ，截面2处
管内径为100 mm ，设水由截面1流到截面2间的能量损失为2.5 J/kg,水的密度1000 kg/m 3。求：两截
面处产生的水柱高度差 h 。
27. 用离心泵将密度为1000kg/m 3, 流量30 m 3/h 的水溶液由敞口贮槽送至表压强为100kPa 的高位槽中。
泵入口位于贮槽液面上方1m ，两槽液面恒定，两液面间垂直距离20m 。输送管路为￠76×3mm 钢管，
吸入管路长6m ，排出管路长40m ，贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m 和
50m ，管路摩擦系数为0.03，当地大气压为100kPa 。计算（1）泵的轴功率（泵的效率75%）；（2）
泵入口处的真空度。
28. 用离心泵将密度为998kg/m 3, 流量36 m 3/h 的水由敞口贮槽送至表压强为110kPa 的高位槽中。两槽内
液面维持恒定，两液面垂直距离20m 。输送管路为￠76×3mm 钢管，管路总长150m （包括所有管件在
内的当量长度），管路摩擦系数为0.022，当地大气压为98.1kPa ，输送温度下水的饱和蒸汽压p V =2.3kPa,
泵的必需气蚀余量(NPSH)r =3m,泵吸入管路的压头损失为2.5m 水柱。计算（1）泵的有效功率；（2）
泵的安装高度。
29. 用泵将密度为850kg/m 3，粘度为0.12pa ·s 的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。贮油罐内液面与高
位槽中液面间的距离为20m 。输送管路为φ108×4mm 的钢管，总长为1000m （包括直管长度及所有局部
阻力的当量长度），摩擦系数λ取0.029。若流动中的雷诺准数Re 为3000，试求：
(1) 油在管内的流速是多少 m/s？
(2) 输油量是多少 m3/h？
(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？
(4) 所需泵的有效功率?
(5) 若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
30.用离心泵将一常压贮罐中的液体以19000kg/h的流量送入反应器。输送管路的规格为φ45×2.5mm，
反应器上压强表的显示值为210kPa，贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m。管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计，管路总长度为36m（包括所有进出口阻力）。已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa。试求：
(1)管路中流体的流速u＝？（3分）
(2)管路中流体的雷诺准数Re＝？（2分）
(3)管路的摩擦系数λ＝？（2分）
(4)管路的总阻力损失Σh f＝？（8分）
(5)泵的总效率为60%时，所需轴功率N＝？（10分）
31.从敞口容器A用泵B将密度为890 kg/m3的液体送入塔C。塔内的表压强如附图所示。液体输送量为
15 kg/s，流体流经管路的能量损失（包括进、出口及全部损失）为122 J/kg，已知泵的效率为80%，
求泵的有效功率Ne及轴功率N。
32.用泵将密度为950kg/m3的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。贮罐内液面与高位槽中液面间的距离为
30m。输送管路为φ58×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。要求送液量为12000kg/h，管路摩擦系数 取0.026。试求：
(1) 输油量是多少 m3/h？
(2) 油在管内的流速是多少 m/s？
(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？
(4) 所需泵的有效功率?
(5) 若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
33.用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器，输送管路的规格为φ45×2.5mm（假设泵的吸入管路与
排出管路等径）。在泵的入口处有一U管压强计，以汞为指示剂，读数为130mm (汞的密度为
13600kg/m3)。贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为0.5m，输送管路在反应器处的出口到泵入口处的垂直距离为10m，忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。反应器上压强表的显示值为210kPa，管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计。管路长度为36m（包括所有其他管件及进出口阻力的当量长度）。已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为0.12Pas，管路液
体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa。试求：
(1) 泵的输送能力？
(2) 总效率为60%时泵的轴功率？
2. 用离心泵以40m3/h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的，已知水进入喷头之前需要维持49kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高6m，吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m 和3m，管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33kPa 计。65℃时水的密度ρ= 980.5 kg/m 3
解：∵输送的是清水∴选用B 型泵
在水池面和喷头处间列伯努利方程
Z + u
12/2g + p
1
/ρg + Η = u
1
2/2g + p
2
/ρg + Ηf
取u1 = u2 = 0 则
Η = (P2- P1)/ρg + Ηf + Z
= 49×103/980.5×9.8 + 6 + (1+4)
= 15.1 m
∵ Q = 40 m 3/h
由图2-27 得可以选用3B19A 2900 4
65℃时清水的饱和蒸汽压PV = 2.544×104Pa
当地大气压Ηa = P/ρg = 101.33×103 /998.2×9.81 = 10.35 m 查附表二十三3B19A 的泵的流量: 29.5 — 48.6 m 3/h
为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的ΗS
'
即ΗS
' = 4.5m
输送65℃水的真空度ΗS = [ΗS
' +(Ηa-10)-( PV/9.81×103 –0.24)]1000/ρ
=2.5m
∴允许吸上高度Hg = ΗS - u1
2/2g -Ηf,0-1
= 2.5 – 1 = 1.5m
即安装高度应低于1.5m
第二章流体输送机械
一、选择题
1.离心泵在一定转速下输送清水时，泵的轴功率N与流量Q的关系为（ B ）。
A Q为零时N最大
B Q为零时N最小
C在额定流量Qs时N最小
D N与Q无关
2.离心泵铭牌上标明的是泵在（ C ）时的主要性能参数。
A.流量最大
B.压头最大
C.效率最高
D.轴功率最小
以下物理量不属于离心泵的性能参数（ D ）
A.扬程
B.效率
C.轴功率
D.理论功率（有效功率）
3.离心泵铭牌上标明的扬程是指( D )
A. 功率最大时的扬程
B. 最大流量时的扬程
C. 泵的最大扬程
D. 效率最高时的扬程
4.离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加值 ( C )
A. 包括内能在内的总能量
B. 机械能
C. 压能
D. 位能（即实际的升扬高度）
5.往复泵在操作中( D ) 。
A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关
B.允许的安装高度与流量无关
C.流量与转速无关
D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关
6.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，
此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D )
A. 忘了灌水
B. 吸入管路堵塞
C. 压出管路堵塞
D. 吸入管路漏气
7.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。
A.阻拦液体中的固体颗粒
B.防止启动前充入的液体从泵内漏出
C.避免出现气蚀现象
D.维持最低的允许吸上高度
8.输送清洁液体时，离心泵的叶轮应选用（ B ）以提高效率。
A.开式
B.闭式
C.半闭式
D.以上三种均可
9.输送含固体颗粒的液体时，离心泵的叶轮应选用（ C ）以提高效率。
A.开式
B.闭式
C.半闭式
D.以上三种均可
10.输送泥浆时，离心泵的叶轮应选用（ A ）以提高效率。
A.开式
B.闭式
C.半闭式
D.以上三种均可
11.随流量的增加，离心泵的压头（ C ），轴功率（ A ），效率（ D ）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
12.通常离心泵的高效区在最高效率的（ C ）左右。
A.90%
B.91%
C.92%
D.93%
13.当离心泵的转速增加时，其压头、流量、轴功率将（ A ）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
14.当离心泵的叶轮直径增加而其它尺寸不变时，其压头、流量、轴功率将（ A ）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
15.离心泵气蚀现象产生的原因是（ A ）
A.泵入口处压强低于同温度下液体饱和蒸汽压
B.泵内有液体
C.输送的液体粘度过大
D.混和液中溶质含量过高
16.据管路特性曲线知，随管路流量Qe的增加，管路的压头He将（ A ）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
17.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。
A.高
B.低
C.相等 C.不确定
18.离心泵的效率η和流量Q的关系为（ B ）。
A. Q增大，η增大；
B. Q增大，η先增大后减小；
C. Q增大，η减小；
D. Q增大，η先减小后增大。
19.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。
A.出口阀
B.进口阀
C.回流装置
D.以上三种均可
20.离心泵最常用的调节流量的方法是（ D ）。
A.设置回流支路，改变循环量大小
B.改变吸入管路中阀门的开启度
C.改变离心泵的转速
D.改变压出管路中阀门的开启度
21.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ A ）。
A.Qe=0,Ne≈0
B. Qe>0,Ne>0
C. Qe<0,Ne<0
22.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。
A.吸入管路的阻力损失不变
B.泵出口的压力减小
C.泵吸入口处真空度减小
D.泵工作点的扬程升高
23.某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，
他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（ C ）。
A.水温太高
B.真空度坏了
C.吸入管路堵塞
D.排出管路堵塞
24.离心泵漏入大量空气后将发生（ B ）。
A.汽化现象
B.气缚现象
C.气蚀现象
D.气浮现象
25.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用（ A ）。
A.离心泵
B.往复泵
C.齿轮泵
D.喷射泵
26.某泵在运行1年后发现存在气缚现象，应（ C ）。
A.停泵，向泵内灌液
B.降低泵的安装高度
C.检验进口管路有否泄漏现象
D.检查出口管路阻力是否过大
27.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（ B ）。
A.送水量增加，整个管路压头损失减小
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
28.离心泵的阀开大时，则（ B ）。
A.吸入管路的阻力损失减小
B.泵出口的压力减小
C.泵入口真空度增大
D.泵工作点的扬程升高
29.由阀门全开的条件算出在要求流量为Q时所需扬程为He，在离心泵的性能曲线上查得与Q对应的扬
程为H，H>He，在流量为Q时泵的效率为η，则泵的轴功率N为（ B ）。
A.QHeρg/1000ηkW
B.QHρg/1000ηkW
C.QHeρ/102ηkW B.QHρg/102ηkW
30.一台离心泵的管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B≈0（动能
增加值，阻力损失两项之和与位能增加值，压能增加值两项之和相较甚小），当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中（ A ）。
A.扬程增大21%，流量增大10%
B.扬程大致不变，流量增大10%以上
C. .扬程减小，流量增大21%
D. .扬程增大21%，流量不变
31.离心泵的性能曲线表明，扬程一般（ D ）。
A.与流量无关
B.与流量成直线关系
C.可写为H=A+BQ2,且B>0
D.dH/dQ<0
32.离心泵安装高度的限制是为了防止（ C ）现象的发生。
A.气缚
B.汽化
C.气蚀
33.风压为离心通风机的性能参数之一，它是指单位（ A ）的气体通过通风机时所获得的有效能量。
A.质量
B.重量
C.体积
34.允许吸上真空高度是指在不发生气蚀时，泵入口处压强可允许达到的（ A ）。
A.最大真空度
B. 最小真空度
C.最大压强
35.随着流量的增加，离心泵的允许吸上真空度（ C ），气蚀余量（ A ），压头（ C ），轴功率（ A ），
效率（ D ）。
A、增加
B、不变
C、降低
D、先增大而后减小
36.随着流量的减小，离心泵的安装高度（ A ），气蚀余量（ C ），压头（ A ），轴功率（ C ）。
A、增加
B、不变
C、降低
D、先增大而后减小
37.离心通风机性能表上的风压一般是在20℃、101.3kPa的条件下用空气作介质测定的。
（ R ）
38.关闭离心泵时应该先关闭出口阀，其原因是（ A ）。
A. 以防因底阀不严物料会倒流
B. 以防发生气蚀现象
C. 以防使泵倒转而可能打坏叶轮
39. 启动离心泵时应该先关闭出口阀，其原因是（ A ）。
A. 以防因底阀不严物料会倒流；
B. 以防发生气蚀现象；
C. 以防使泵倒转而可能打坏叶轮。
D. 以防启动电流过大烧坏电机。
39.将１０００ｍ3／h 的各车间回水送往水冷却塔，宜选用_____A_______。
Ａ）离心泵Ｂ）往复泵Ｃ）齿轮泵Ｄ）喷射泵。
40.某泵在运行１年后发现有气缚现象，应____C_________。
Ａ）停泵，向泵内灌液；
Ｂ）降低泵的安装高度；
Ｃ）检查进口管路有否泄漏现象；
Ｄ）检查出口管路阻力是否过大。
二、填空题
1.化工生产中，选择离心泵类型的依据是根据实际管路所需的_______和管路的______________。
2.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的下，输送时的性能曲线。
3.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ρ＝1200kg.m-3的某液体(该溶液的其
它性质与水相同)，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)
4.泵的扬程的单位是，其物理意义是。
5.离心泵的泵壳制成蜗牛状，其作用是。
6.离心泵的工作点是指。
7.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。
8.离心泵的工作点是_________曲线与____________曲线的交点。
9.影响离心泵的吸上高度的因素有 __________ 、 __________ 、__________、__________。
10.离心泵的种类很多，总体上分为_______,_______,_______,_______以及_______等类型。
11.离心泵在启动前，要先灌泵，以防止_______现象的发生。气蚀是指_____________________。为防止气
蚀现象的发生，离心泵的安装高度应_______。
12.离心泵的性能参数主要是_______、_______、_______、_______。性能曲线是指_______、_______、_______
的关系曲线。
13.离心泵的允许吸上真空度是指______________。允许气蚀余量是指
___________________________________。
14.离心泵的工作点是_____________________的交点。工作点调节即流量调节一般用______________方法。
15.采用离心泵的串并联可改变工作点，对于管路特性曲线较平坦的低阻管路，采用_______组合可获得较
高的流量和压头；而对于高阻高阻管路，采用_______组合较好；对于（ΔZ+ΔP/ρ）值高于单台泵所能提供最大压头的特定管路，则采用_______组合方式。
16.往复泵的有自吸能力，启动前不需_______，往复泵的压头与泵的尺寸_______，取决于管路特性，这类
泵称为_______。流量调节不能简单地用排出管路上的阀门来调节流量，一般用_______来调节。
17.风机的性能参数是指_______，_______ ，_______等。若被输送气体的温度增高，风机的风压将_______。
风机的风量一般是以_______状态计量的。
18.往复压缩机的主要部件有_______、_______、_______等。压缩比是指____________________________。
为解决压缩机的流量不均问题，在压缩机的出口应安装_______。
19.输送清洁液体时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。
20.输送含固体颗粒的液体时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。
21.输送泥浆时，离心泵的叶轮应选用_______以提高效率。
22.随流量的增加，离心泵的压头_______，轴功率_______，效率_______。
23.通常离心泵的高效区在最高效率的_______左右。
24.当离心泵的转速增加时，其压头、流量、轴功率将_______。
25.当离心泵的叶轮直径增加而其它尺寸不变时，其压头、流量、轴功率将_______。
26.据管路特性曲线知，随管路流量Qe的增加，管路的压头He将_______。
27.齿轮泵的流量调节采用_______。
28.输送液体的机械称_______，输送气体的机械称_______。
29.离心泵启动前，泵内需灌液排气，以防止_______现象的发生。
30.离心泵叶轮的作用是_______。
31.离心泵采用填料密封的密封性能比机械密封的_______。
32.为平衡离心泵叶轮的轴向推力，叶轮后盖板上设有_______。
33.输送水时，若要求的压头较高，流量不太大时，可采用的_______水泵。
34.输送水时，若要求的压头不太高，流量不太大时，可采用的_______水泵。
35.输送水时，若要求的压头较高，流量较大时，可采用的_______水泵。
36.离心水泵型号“3B19”中的“3”表示_______，其大小为_______。
37.据往复泵流量计量公式，调节其流量可采用改变_______、_______、_______的方法。
38.往复泵启动前，其出口阀应_______。
39.低压离心通风机蜗壳的气体流道一般为_______形截面。
40.离心通风机的风压包括_______风压和_______风压，故又称全风压。
41.若操作条件与实验条件不同，则离心通风机的风压需校正，其计算式为_______。
42.调节离心泵流量的方法是______、_______、_______，生产中最常用的方法是_______。
43.当离心泵的流量增加时，其轴功率将。
44.离心泵在启动前必须向泵壳内充满被输送的液体，这是为了防止离心泵现象的发生。
45.管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为_____________，若需改变这一交点的位置，常采用
_______________________的方法以改变管路特性曲线，或_______________，________________的方法以改变泵特性曲线。
46.离心泵的工作点是＿＿＿＿＿＿＿＿曲线与＿＿＿＿＿＿曲线的交点。
47.离心泵的正确操作要在启动前要将出口阀门，以使泵的最小。
48.离心泵常采用＿＿＿＿＿＿调节流量，往复泵常采用＿＿＿＿＿调节流量；当离心泵的出口阀门开大
时，泵的流量＿＿＿＿，出口压力＿＿＿＿。
三、判断题
1.离心通风机的风量以风机出口处的气体状态计。（）
2.往复泵流量的调节采用出口阀门来进行调节。（）
3.离心通风机性能表上的风压一般是在0℃、101.3kPa的条件下用空气作介质测定的。（）
4.离心泵启动前未充满液体将发生气蚀现象。（）
5.离心通风机的风量以风机进口处的气体状态计。（）
6.离心泵叶轮进口处压强太低时易发生气蚀现象。（）
四、计算题
1.常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m3，粘度小于20cst。在贮存条件下饱和蒸汽压为80kPa，
现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压强为177kPa的设备内，贮槽液面恒定。设备的油品入口比贮槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m，试核算该泵是
否合用？65Y-60B油泵的性能如下：
2
m/3,查得允许汲上真空高度[Hs]=5.4m，汲水管口水池江水输入某容器。可确定工作点流量为100h
内径为100mm，汲水管阻力为5.4mH2O。问：最大几何安装高度是多少？（水在15℃时的饱和蒸汽压为0.17mH2O）
3.位设备(入口在设备底部)，已知两设备中的液面差维持不变，管路总长为300m（包括局部阻力的当量
长度），管道内径为70mm，当流量为16.5m3/h时，泵的工作扬程为23.2m，若在该管路中安装一换热器，器压头损失为45u2/(2g)，其它条件不变，试求此时对应的（1）管路特性曲线方程；（2）该泵能否完成输送任务？（3）若两设备液面差为6m，则高位设备的操作压力为多少？（摩擦系数为0.03不变）
4.在离心泵性能测定试验中，以20℃清水为工质，对某泵测得下列一套数据：泵出口处压强为1.2at（表
压），泵吸入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。求泵的效率η。(44.9%)
5.某离心泵用20℃清水进行性能试验，测得其体积流量为560m3/h ，出口压力读数为0.3MPa （表压），
吸入口真空表读数为0.03 MPa，两表间垂直距离为400mm ，吸入管和压出管内径分别为340mm 和300mm , 试求对应此流量的泵的扬程。（H =34m ）
6.欲用一台离心泵将储槽液面压力为157KPa ，温度为40℃，饱和蒸汽压为8.12kPa ，密度为1100kg/m3
的料液送至某一设备，已知其允许吸上真空高度为5.5m ，吸入管路中的动压头和能量损失为1.4m ，试求其安装高度。（已知其流量和扬程均能满足要求）(Hg =8.22m )
7.用一台离心泵在海拔100m 处输送20℃清水，若吸入管中的动压头可以忽略，全部能量损失为7m ，
泵安装在水源水面上3.5m 处，试问此泵能否正常工作。（不能）
8.将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa
（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ(0.38次方)）。求所需的理论功率（kw）；
泵的特性可近似用下式表达：
扬程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑm
效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ
式中Ｑ的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。（15分）
五、简答题
1.离心泵在生产中采用并联组合或串连组合操作取决于管路特性曲线，如何根据管路特性曲线确定采用哪种组合？
第三章非均相物系分离
一、选择题
1.恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（ A ）。
Ａ、11.8%；Ｂ、9.54%;Ｃ、20%;Ｄ、44%
2.板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮
标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（ A ）.
A)1—2—3—2—1 B）1—3—2—2—1
C）1—2—2—3—1 D）1—3—2—1—2
3.与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（ A ）。
A.迅速、彻底
B.缓慢、彻底
C.迅速、不彻底
D.缓慢、不彻底
4.多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（ A ）。
A.高度
B.宽度
C.长度
D.沉降速度
5.降尘室的生产能力（ A ）。
A.与沉降面积A和沉降速度ut有关
B.与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关
C.只与沉降面积A有关
D.只与沉降速度ut有关
6.现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃
与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（ C ）。
A.V200℃>V20℃
B.V200℃＝V20℃
C.V200℃ D.无法判断 7.有效的过滤操作是（ B ）。 A.刚开始过滤时 B.过滤介质上形成滤饼层后 C.过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D.加了助滤剂后 8.当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re（ B ）。 a.64/Re b.24/Re c.0.44 d.1 9.含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须 （ C ）： a.t b.t＝t0 c.t>t0 10.颗粒作自由沉降时，Ret在（ C ）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A.斯托科斯定律区 B.艾伦定律区 C.牛顿定律区 D.不确定(天大99) 11.恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（ B ）。 12.旋风分离器的分割粒径d50是（ C ） A.临界粒径dc的2倍 B. 临界粒径dc的2倍 C.粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径 13.对不可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ B ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 14.对可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 15.恒压过滤中，随过滤时间的增加，滤饼厚度将（ A ），过滤阻力将（ A ），过滤速率将（ C ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 16.恒压过滤中，当过滤介质阻力可以忽略时，滤液体积与过滤时间的（ C ）成正比。 A.2次方 B.4次方 C.1/2次方 D.1/4次方 17.型号为BMS20/635-25共25个框的板框压滤机，其过滤面积约为（ A ）m2。 A.20 B.635 C.25 D.0.4 18.板框压滤机洗涤速率与恒压过滤终了的速率的1/4这一规律只在（ C ）时才成立。 A过滤时的压差与洗涤时的压差相同 B滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 C 过滤时的压差与洗涤时的压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 D过滤时的压差与洗涤时的压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，而且过滤面积与洗涤相同 19.恒压过滤且介质阻力忽略不计，如粘度降低 20℅，则在同一时刻滤液增加（ A ） A 11.8℅ B 9.54 ℅ C 20℅ D 44℅ 20.过滤介质阻力忽略不计，下列恒压过滤循环中那种生产能力最大（ C ）（θ为时间） A θ过滤=θ洗涤 B θ洗涤+θ过滤=θ辅 C θ过滤=θ洗涤+θ辅 D θ洗涤=θ过滤+θ辅 21.在板框压滤机中，如滤饼的压缩性指数S=0.4，且过滤介质阻力可忽略不计，则当过滤的操作压强增 加到原来的 2倍后，过滤速率将为原来的（ D ）倍。 A 1.3 B 1.2 C 1.4 D 1.5 22.若沉降室高度降低，则沉降时间（ C ）；生产能力（ A ）。 A. 不变； B. 增加； C. 下降； D. 不确定。 23.在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指（ C ）。 A.旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 B.旋风分离器允许的最小直径 C.旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径 下册第一章蒸馏 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出 t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率？ 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K ＝61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时，算得0 A p ＝68.81mmHg ；0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝0.56， x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无 南京工业大学材料工程导论试题（B）卷闭 试题标准答案 2010--2011 学年第二学期使用班级材实验0801 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、泵的气缚与气蚀 答：气缚是离心泵在启动前未充满液体时，泵壳内存在的空气所产生的离心力很小，造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象（分）。汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体部分汽化并有部分气体解吸，生成大量小汽泡。这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、鱼鳞状的破坏现象（分）。 2、运动相似与动力相似 答：运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例，方向相同。（分）原、模型对应点同名力作用下的流动，相同同名力大小成比例的现象称动力相似。（分）3、节点与控制容积： 答：节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置（分）控制容积：数值模拟中用于控制方程的最小几何单位（分）。 4、油的闪点与着火点 答：闪点：液体燃料受热时表面出现油蒸汽，当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度（分）。着火点为液体燃料自燃的最低温度。（分） 5、扩散传质与对流传质 答：在浓度差驱动下通过分子热运动而引起的组分传递现象称扩散传质；（分）流体中由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。（分） 6、恒定干燥条件与干燥曲线 答：恒定干燥条件是干燥介质（或热空气）的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件（2分）。干燥曲线：表征相同干燥条件下，物料含水量X 及物料表面温度与干燥时间的关系曲线。 二、简答题（每题6分，共36分） 1、根据所学流体力学知识，简述减小管内流体流动阻力的途径及措施。 答：途径1：改进流体外部边界，改善边壁对流动的影响，具体措施有：（1）减小管壁粗造度；（2）采用柔性边壁代替刚性边壁；（3）采用平顺管道进口、渐扩管、突扩管； 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） 3．在大气压力为101.3kPa 的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少？ 解：KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。 解： kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378 .081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== 1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～ 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1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 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_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 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、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。 K 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、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 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。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 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。 试题二 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? 化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.） 第一章流体流动 1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。 解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到： 设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/?的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ， 问至少需要几个螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即 P油≤σ螺 解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P油≤σ螺得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3= 50 mm。试求A﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a– a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分 别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示 a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 = 7.16×103 Pa b-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1 P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×103Pa 4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测 定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两 吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示 液为水银，煤油的密度为820Kg／?。试求当 压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气 管出口距离ｈ。 分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1′和4－4′为等压面，2－2′和3－3′为等压面，且1－1′和2－2′的压强相等。根据静力学基本方程列出一个方程组求解 解：设插入油层气管的管口距油面高Δh 在1－1′与2－2′截面之间 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ） 模拟试题一 1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395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C, 3．在大气压力为的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少 解：KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=,R=。试计算容器中液面上方的表压。 解： kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== 1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～ 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 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法 第一章 3.答案：p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误：答成绝压 5.答案：图和推算过程略Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案：(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 q m =q vρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误： （1）n没有计入 （2）p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m3/s （1）q m1= q m2 =q vρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误：直径d算错 9. 图略 q v= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 7.02×103 Pa p A-p B=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 2.13×103 Pa p A-p B= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面，管路出口为2-2截面，以出口为基准水平面 已知q v= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程Δz = 4.37m 注意：答题时出口侧的选择： 为了便于统一，建议选择出口侧为2-2面，u2为管路中流体的流速，不为0，压力为出口容器的压力，不是管路内流体压力 （勤奋、求是、创新、奉献） 2014 ～2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师：陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷A 参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题（每空1分，共20分） 1、精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。 2、在温度—组成（t-x-y）图中，气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_________相等_______，但气相组成______大于_____液相组成。 3、全回流时，塔顶产品量为_____0______，回流比______无穷大_______，全回流适用的场合通常是_______精馏生产开工或实验研究_________________。 4、当分离要求和回流比一定时， 过热蒸气 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 最多 。 5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作，当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时，溶质从气相向液相转移，发生吸收过程。 6、易溶气体的吸收过程属于_______气膜_________控制过程，传质总阻力主要集中在__气膜_______侧，提高传质速率的有效措施是提高______气________相流体的流速和湍动程度。 7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段，降速阶段也称为内部迁移 控制阶段。 8、饱和空气中冷却， 湿度_________降低________，露点温度 _______降低________。 二、选择题（每题2分，共20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、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上（ C ）。 (A) 只进行传质 (B) 只进行传热 (C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热，有时传质 3、操作中的精馏塔，保持q 、 F 、D x 不变，减小F x ，则（ C ）。 (A) D 增大，R 减小 (B) D 不变，R 增加 (C) D 减小，R 增加 (D) D 减小，R 不变 4、精馏塔的塔板上，比较理想的气液接触状态是（ D ）。 (A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状 (C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 精品文档 《化工原理》考试试题 一、选择与填空 1. 在层流流动中，若流体的总流量不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2. 流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数与和有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则仅与有关。 3. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。 4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将。 B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。 B. Q增大，η先增大后减小； 6. 若沉降室高度降低，则沉降时间下降；；生产能力. 不变。 7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为（θ的单位为s），则K为 m2/s，qe为m3/ m2，为s。 8. 在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、 和。 二、解释下列概念或术语 1. 质量流速 2. 汽蚀余量 3. 过滤速率 化工原理（上）练习题 一、填空 1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前 _ 、启动后通过__ 调节流量；住复泵 启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。 2.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍时，则水的流量为原来流量的_______倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。 3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种，一般以________来区分，前者值为___ ____，后者值为___ ____；而两者的本质区别在于流体流动 时。 4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系，可用图表示，根据两者关系及流动状态，可将图分为四个区，其中，滞流区λ与Re ，完全湍流区λ与Re 。 、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理（上）考试试题A、B卷 题型例及思路 试题题型--- 填空10% （5小题）； 气体的净制按操作原理可分为________________、______________、 _______________.旋风分离器属________ ___ _ 。 选择10% （5小题）； 为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差 （ρ 指 --ρ）的值（）。 A. 偏大； B. 偏小； C. 越大越好。 判断10% （5小题）； 若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来 说，洗涤速率=过滤未速度。（） 问答10% （2~3小题）； 为什么单缸往复压缩机的压缩比太大，会使压缩机不能正常工作？ 计算60% （4小题）。 计算题题型： 一、流体流动与输送 20分 1、已知两截面的压强P 1 P 2 高度差⊿Z 有效功W e 摩擦系数λ管路总长Σl 管直径与壁厚φ密度ρ ,求体积流量 V (m3/h). 解题思路：求体积流量，需要知道管内流速。先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，衡算式中只有速度未知。求出速度，再乘于管道面积即得体积流量，再进行单位换算。 2、已知高度差⊿Z P 1 P 2 管路总长Σl 体积流量V 摩擦系数λ, 求(1)管径 d ;(2)在此管径d下, 摩擦系数λ改变后的体积流量V . 解题思路：（1）求管径，先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，无有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，其中速度用已知的体积流量除于管道截面积表示，当中包含了直径，进行体积流量的单位换算，整个衡算只有直径未知。（2）在确定的直径下，用改变了的摩擦系数求体积流量，方法同题1。 3、已知管直径与壁厚φ密度ρ粘度μ位置高度Z 管路总长Σl (层流λ=64/Re, 需判断)，两截面的压强P 1 P 2 体积流量V 泵效率η，求轴功率N. 解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入化工原理课后习题答案上下册(钟理版)
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