化工原理上册期中习题课--2012[1].4.18
- 格式:doc
- 大小:1.12 MB
- 文档页数:11
化工原理习题课习题(上册)目录第一章流体流动------------------------------1-27 第二章流体的输送-----------------------------28-38 第三章机械分离-------------------------------39-50 第四章传热--------------------------------------50- 68第一章流体流动[一]单选择题(1) 某物体的质量为1000kg,则其重量为____________。
A 1000NB 9810NC 9810kgfD 1000/9.81kgf(2) 4℃水在SI制中密度为________;重度为________;在工程单位制中密度为________;重度为________。
A 1000kgf/m3B 1000kg/m3C 102kgf·s2/m4D 9810N/m3(3) 如图所示,若液面恒定,忽略流动阻力损失,则放水管的出口速度U与____有关 .A HB H、dC dD PaE H、d、Pa(4) 用标准孔板流量计测量管中的流量,采用如图所示三种装置,两测压孔距离h相等,d1=d2=d3,各管流速相等。
其读数分别为R1,R2,R3。
则___。
(流体皆为水,指示液皆为汞)A R2<R1<R3B R1<R2=R3C R1<R2<R3D R1=R2=R3E R1>R2=R3(5) 图示所表示的R值大小反映______。
A A、B两截面间压差值B A-B截面间流动压降损失C A、B两截面间动压头变化D 突然扩大或缩小流动损失。
(6) 一敞口容器,底部有一出水管(如图示)。
容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱。
水由容器流入管内,则2点的表压p2=( )水柱. A 1.5m B 1.0m C 0.75m D 0.5m(7) 如图所示,用U形压差计与管道A、B两点相连。
化工原理前四章的习题(概念题局部)答案发给你们,后面二章的题目同前几章一样,先自己做!期中考试总体考得不错,希望拿到这个后,同学们能认真比对,思考;以获得知识的强化,进而提升自己的知识面,及分析问题,解决问题的超强能力!因学校网络断网,又考虑恰逢五一小长假,故4日回校将电脑上存贮的这个文档发给你们研究一下,至上课时有疑问再讨论。
诚祝大家青年节快乐!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〔 〕。
BA.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〔 〕的焓为零。
AA.0℃液体B.0℃气体C.100℃液体D.100℃气体3. 流体阻力的表现,以下阐述错误的选项是〔 〕。
DA.阻力越大,静压强下降就越大B.流体的粘度越大,阻力越大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剧烈流动时不存在4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ,用根本单位表示是〔 〕。
AA.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m25. 水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,那么流速〔 〕。
BA.增大B.减小C.不变D.无法判断6. 对可压缩流体,满足〔 〕 条件时,才能应用柏努力方程求解。
C A.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 121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〔 〕准数。
CA.欧拉B.施伍德C.雷诺D.努塞尔特8. 流体在圆形直管中层流流动时的速度分布曲线为〔 〕。
BA.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线9. 增大流体的流量,那么在孔板流量计的孔板前后形成的压强差〔 〕。
AA.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〔〕有关。
课程名称:化工原理(
)水的流量及闸阀的当量长度
值,用静力学方程求H 。
在1-1与2-2两截面之间
列柏努利方程式求流速,然后再用连续性方程求流量、用阻力方程求e l 。
形管等压面列静力学方程得;
m
92.651.11000
13600
62=-⨯
读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。
——笛卡尔
鱼我所欲也
[ 先秦] 《孟子》
鱼,我所欲也;熊掌,亦我所欲也。
二者不可得兼,舍鱼而取熊掌者也。
生,亦我所欲也;义,亦我所欲也。
二者不可得兼,舍生而取义者也。
生亦我所欲,所欲有甚于生者,故不为苟得也;死亦我所恶,所恶有甚于死者,故患有所不避也。
如使人之所欲莫甚于生,则凡可以得生者何不用也?使人之所恶莫甚于死者,则凡可以避患者何不为也?由是则生而有不用也,由是则可以避患而有不为也。
是故所欲有甚于生者,所恶有甚于死者。
非独贤者有是心也,人皆有之,贤者能勿丧耳。
一箪食,一豆羹,得之则生,弗得则死。
呼尔而与之,行道之人弗受;蹴尔而与之,乞人不屑也。
万钟则不辨礼义而受之,万钟于我何加焉!为宫室之美,妻妾之奉,所识穷乏者得我与?乡为身死而不受,今为宫室之美为之;乡为身死而不受,今为妻妾之奉为之;乡为身死而不受,今为所识穷乏者得我而为之;是亦不可以已乎?此之谓失其本心。
1化工原理中的流体质点是指(d)A、与分子自由程相当尺寸的流体分子B、比分子自由程尺寸小的流体分子C、与设备尺寸相当的流体粒子D、尺寸远小于设备尺寸,但比分子自由程大得多的含大量分子的微团2欲提高降尘宝的生产能力,主要的措施是(c )。
A. 提高降尘宝的高度;B. 延长沉降时间;C. 增大沉降室的底面积3 现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为2*10 4 Pa(当时当地大气压为1×105 Pa)。
4 流体在管内作湍流流动时,层流内层的厚度随雷诺数Re的增大而(b )。
A. 增厚B. 减薄C. 不变5 气体的除尘宜在(b )下进行。
A. 高温;B. 低温;C. 常温6 离心泵效率最高的点是( c )(A)工作点(B)操作点(C)设计点(D)计算点7 有一高温含尘气流,尘粒的平均直径在2~3μm,现要达到较好的除尘效果,可采( c )的除尘设备。
A. 降尘室;B. 旋风分离器;C. 湿法除尘;D. 袋滤器8旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的(a )粒径。
A. 最小;B. 最大;C. 平均;9 一般情况下,,液体的粘度随温度升高而(b )。
A. 增大B. 减小C. 不变10 通常悬浮液的分离宜在(a )下进行A. 高温;B. 低温;C. 常温11流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( d )项A. 位能B. 总机械能C. 静压能D. 动能12某水泵进口管处真空表计数为650mmHg,出口管处压力表计数为2.5atm,则该水泵前后水的压差为( b )Kpa。
A. 150B. 339.16C. 250D. 239.1613血液的运动粘度是水的5倍,如果用水在内径为1cm的管道中模拟血液在6mm的血管里,以15cm/s流速流动的动力情况,水速应取数值为(b)A. 18cm/sB. 1.8cm/sC. 3.6cm/sD. 9cm/s14 有两种说法(1)往复泵启动不需要灌水(2)往复泵的流量随扬程增加而减少则(c )(A)两种说法都不对(B)两种说法都对(C)说法(1)正确,说法(2)不正确(D) 说法(1)不正确,说法(2)正确15 层流与湍流的本质区别是( c )A. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数B. 流道截面大的为湍流,截面小的为层流;C. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动D. 湍流流速>层流流速;16 流体在管内作湍流流动时,层流内层的厚度随雷诺数Re的增大而(b )。
本章以柏努利方程为主线,把相关的重要内容有机地联系起来,形成清晰的网络,如下图所示。
性能参数−−安装−−选型1.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 mm ,h =800 mm 。
为防止水银扩散至空气中,在水银面上方充入少量水,其高度可以忽略不计。
已知当地大气压力为101.3 kPa ,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 根据流体静力学基本方程式,A A p p '= 则a ++p gh gR p ρρ=汞水()80.132kPaPa 1.08.9136008.08.91000103.1013=⨯⨯-⨯⨯-⨯=--=gRgh p p a 汞水ρρ目的:静力学方程的应用2.如本题附图所示,贮槽内水位维持不 变。
槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。
压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m 。
(1)当闸阀关闭时,测得R =600 mm 、h =1500 mm ;当闸阀部分开启时,测得R =400 mm 、h =1400 mm 。
摩擦系数λ可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5。
问每小时从管中流出多少水(m 3)?(2)当闸阀全开时,U 管压差计测压处的压力为多少Pa (表压)。
(闸阀全开时L e /d ≈15,摩擦系数仍可取0.025。
) 解:(1)闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1,与测压点处截面2-2,间列机械能衡算方程,并通过截面2-2,的中心作基准水平面,得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- (a )式中 p 1=0(表)()(表)Pa 39630Pa 4.181.910004.081.913600O H Hg 22=⨯⨯-⨯⨯=-=gR gR p ρρ u b2=0,z 2=0z 1可通过闸阀全关时的数据求取。
第一章:流体流动二、本章思考题1-1 何谓理想流体?实际流体与理想流体有何区别?如何体现在伯努利方程上?1-2 何谓绝对压力、表压和真空度?表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系?真空度与绝对压力、大气压力有什么关系?1-3 流体静力学方程式有几种表达形式?它们都能说明什么问题?应用静力学方程分析问题时如何确定等压面?1-4 如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失?测量什么量?如何计算?在机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所得结果是否相同?1-5 如何判断管路系统中流体流动的方向?1-6何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流?1-7 一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动,当水温升高时,将如何变化?1-8 何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么?1-9 何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?1-10摩擦系数λ与雷诺数Re及相对粗糙度的关联图分为4个区域。
每个区域中,λ与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失与流速的一次方成正比?哪个区域的与成正比?光滑管流动时的摩擦损失与的几次方成正比?1-11管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响?何谓流体的光滑管流动?1-12 在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时,需要测量管中哪一点的流体流速,然后如何计算平均流速?三、本章例题例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。
已知贮槽直径D为3m,油品密度为900kg/m3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。
已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。
试计算当右侧支管内油面向下移动30mm后,贮槽中排放出油品的质量。
HH1DR11CEFBA10mn11-1附图解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出排放量。
m首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。
化工原理期中试题一、填空选择判断题1.产生流体阻力的原因有 、 。
2.流体在管中局部阻力,管中流出 阻力系数ζ0= ,流入管中i ζ=___ 。
3.某流体满足方程式常数=+gpz ρ,则该流体 。
4.圆形直管内,d 一定,操作时若,v s q 增加一倍,则层流时f h 是原值的 倍;高度湍流时f h 是原值的 倍(忽略粗糙度的影响)。
5.当单台泵不能满足管路对较大流量的要求时,宜采用离心泵的 组合操作;当单台泵不能满足管路对压头的要求时,宜采用离心泵的 组合操作。
6.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,离心泵前真空表读数将 。
(变大、变小、不变)7.同一离心泵分别输送密度为1ρ及2ρ的两种流体,已知两者体积流量相等,1ρ=1.22ρ,则扬程H 1= H 2,轴功率N 1= N 2。
8.在流动系统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_______而变,不随_______而变,称为定态流动。
9.离心泵吸入管路单向底阀的作用是( )。
A .增加液体的静压能;B .避免出现气蚀现象;C .维持最低的允许吸上高度;D .防止启动前充入的液体从泵内漏出;10.局部阻力损失计算式22u h f ζ=中的u 是指标 。
A .小管中的流速u 1B .大管中的流速u 2C .小管中的流速u 1与大管中的流速u 2的平均值(u 1+ u 2)/2D .与流向有关11.粘度是流体的物理性质之一,则雷诺准数也是流体的物理性质之一。
( ) 12.转子流量计可以直接读出任何流体的流量。
( ) 13. 孔板式流量计制造简单,安装方便,缺点是流体能量损失大。
( )14. 离心泵铭牌上的参数是泵在扬程最高点下的性能参数。
()15.并联管路各支管总机械能与能量损失之和相等。
()16.允许汽蚀余量NPSH是在临界汽蚀余量的基础上再加上0.5 m的安全量。
()二、问答题1.流体的流动形态有哪几种?如何判断?2.一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?3.离心泵的特性曲线H-q与管路的特性曲线H e-q e有何不同?二者的交点代表什么?4.图示管路两端连接两个水槽,管路中装有调节阀门一个。
化工基础A-总论1-1 (共23题)一、填空题(共7题11分)1. 2 分(1004)T1004物料衡算和能量衡算是化学工程学中极为重要的方法,例如,精憾过程的操作线方程是通过_________ 建立起来的,又如,气固相催化反应器的绝热操作线方程是通过__________ 建立起来的。
2. 1 分(1501)T1501若基本物理量为质量[M]、长度[L]和时间[T],则粘度“的量纲式(因次式)为 ___________ =3. 2 分(1504)T1504根据标准大气压(或称物理大气压)的定义值为:1 atm= __ mm (Hg) = ________ m (H2O)将其换算成SI单位Pa时的准确换算值为:1 atm= ___________ Pa4. 1 分(1505)T1505粘度的国际制单位是Pa-s,其SI基本单位表达式(或称单位因次式)为______________ 。
5. 2 分(1508)T1508将下列非SI单位计量的物理量分别换算成指定的SI单位:质量 2.5[kg (f) • s2• m[=_______ kg压强30[kg (f) • cm'2]= _________ Pa热量 1.00[kcaS]= ____ J比定压热容0.50[kcal • kg1• °C“]= ___________ J • kg1• K16. 1 分(1511)T1511已知某溶液粘度为1.25厘泊,将其换算成国际单位制,粘度应为_________________ 。
7. 2 分(1513)T1513气体的粘度值随温度的升高而—;液体的粘度值随温度的升高而—。
二、选择题(共5题10分)8. 2 分(1052)T1052一般说来,连续操作较之间歇操作具有生产能力大,产品质量稳定,操作条件便于控制,且易于自动化的优点,但某些过程又不得不采用间歇操作。
因此,究竟采用何种操作方式为宜,则须视具体情况而定。
Contents第1-2章流体流动及流体输送机械 (1)一、选择题 (1)二、填空题 (2)三、计算题 (3)一、填空题 (13)二、选择题 (13)三. 计算题 (14)四、问答题 (20)一、选择题 (22)二、填空题 (23)三、计算题 (24)第1-2章流体流动及流体输送机械一、选择题1. 流体在圆形直管内作定态流动,雷诺准数Re=1500,则其摩擦系数应为()(A) 0.032 (B)0.0427 (C)0.0267 (D)无法确定2.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是()(A)同一种流体内部(B)连通着的两种流体(C)同一种连续流体(D)同一水平面上,同一种连续的流体3.在一水平变径管道上,细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连,当流体流过时,U管压差计测量的是()(A)A、B两截面间的总能量损失(B)A、B两截面间的动能差(C)A、B两截面间的压强差(D)A、B两截面间的局部阻力4. 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5. 管路由直径为Φ57×3.5mm的细管,逐渐扩大到Φ108×4mm的粗管,若流体在细管内的流速为4m/s。
则在粗管内的流速为()(A) 2m/s (B)1m/s (C) 0.5m/s (D) 0.25m/s6.湍流与滞流的本质区别是()(A)湍流的流速大于滞流的(B)湍流的Re值大于滞流的(C)滞流无径向脉动,湍流有径向脉动(D)湍流时边界层较薄7. 在阻力平方区内,摩擦系数λ()(A)为常数,与Re,ε/d 均无关(B)随Re值加大而减小(C)与Re值无关,是ε/d的函数(D)是Re值和ε/d的函数8. 流体在圆形直管中作滞流流动时,其直管阻力损失与流速u的关系为()(A)与u2成正比(B)与u成正比(C)与u1.75成正比(D) 与u0.55成正比9. 在计算突然扩大及突然缩小的局部阻力时,公式中的流速应该用()中的流速。
1、 某湿物料原含水量为10%,在干燥器干燥至含水量为1.1%(以上均为质量%)。
试求每吨湿物料除去的水量。
解:方法一:设G 1 =1t=1000Kg 。
已知w 1=10%、w 2=1.1%物料衡算:%1.1)1(11⨯-+=W G W G ω 解:W=90Kg方法二:)1)(()1(2111ωω--=-W G G解:W=90Kg2、采用两个连续操作的串联蒸发器以浓缩NaOH 水溶液,每小时有10吨12%的NaOH 水溶液送入第一个蒸发器,经浓缩后的NaOH 水溶液再送入第二个蒸发器进一步浓缩至50%的碱液(以上均为质量%)排出。
若每个蒸发器蒸发水量相等,试求送入第二个蒸发器的溶液量及其组成(用NaOH 的质量%表示)。
解:不变组份衡算式hkg W W F F /38005.0)210(12.010442200=⇒⨯-=⨯⇒=ωωh kg W F F /620038001000001=-=-=∴以第一蒸发器为衡算围:%4.19620012.0101141100=⇒=⨯⇒=ωωωωF F3、一间壁式换热器用冷却水将间壁另一侧1500kg/h 、800C 的某有机液体冷却到400C ,冷却水的初温为300C ,出口温度为350C ,已知该有机液体的平均定压比热容为1.38kJ/(kg ·0C )。
试求冷却水用量。
解:)(86.140C kg kJ C ⋅=ρ水)11()(1500t t C W t t Cp o o -'⨯=-'⨯ρ水液h Kg W /3956=⇒第一章1、试求氨在2.55MPa (表压)和160C 下的密度。
已知当地大气压强为100kPa 。
解:kPa P 2650100105.523=+⨯=绝375.18289314.8172650m kg RTMP =⨯⨯==绝ρ0试求混合气的密度。
当地大气压强为100kPa 。
解:kPa 175100100.0753P=+⨯=绝kmol kg M 8.1610016144728322820240=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=325.1313314.86.18175m kg RT PM =⨯⨯==ρ3、 在大气压强为100kPa 地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为90kPa 。
中等职业学校《化工原理》期中考试测试题(一)测试范围:流体流动、流体输送机械、非均相物系分离姓名:学号:一、选择题(本题共有10小题,每小题3分,共30分)1.下列说法正确的是()。
A.粘性是流体的固有属性之一,只有在流体运动时才表现出来。
B.静止的流体无粘性。
C.粘度是衡量液体粘性的大小的物理量。
D.液体的粘度随温度的升高而增大,气体的粘度则随温度的升高而减小。
2.流体在圆管内滞流流动,若只将管内流体流速提高一倍,管内流体流动形态仍为滞流,则阻力损失为原来的()倍。
A.2B.2 C.4 D.不能确定3. 滞流内层愈薄,则以下结论正确的是()。
A.近壁面处速度梯度愈小B.流体湍流程度愈低C.流体阻力愈小D.流动阻力愈大4.在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数P2将()。
A.随流量增大而减小B.随流量增大而增大C.随流量增大而基本不变D.随流量增大而先增大后减小5.离心泵的扬程是指()。
A.实际的升扬高度B.单位重量液体通过泵获得的能量C.泵的吸上高度D.液体进出泵的压强差换成液拄高度6. 离心泵的吸入管路上底阀的作用是()。
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.避免出现汽蚀现象D.维持最低的允许吸上高度7. 往复压缩机的压缩比一般在()。
A.1~1.5 B.1.15~4 C.>4 D.不确定8. 有关过滤的叙述,正确的是()。
A.过滤是悬浮在流体中的微粒被介质截留,所以介质空隙越小,对过滤越有利。
B.工业上常用的过滤介质有:织物介质、堆积介质和滤纸。
C.板框压滤机在过滤完成后必须卸渣进行洗涤。
D.过滤可以在重力下进行,可以在离心力下进行,也可以在真空下进行。
9.关于离心分离因数,下列说法错误的是()。
A.α值越大,离心力越大B.α是离心机特性的重要因素C.表示离心力场的强度D.为了提高α值,一般增大转鼓半径10.在降尘室中,微粒在介质中的沉降过程为()过程。
判断题流体流动1.流体静力学基本方程式只适于重力场,其他(如离心场)不适用。
(√)2.强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。
(√)3.质量流量一定的气体在管内流动时,其密度和流速可能随温度变化,但质量流速不变(√)4.在定态流动中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间和位置而变(×)5.流体流动的类型有:滞流、湍流和过渡流。
(×)6.连续方程所反映的管路各截面上流速的变化规律与管路上是否装有管件、阀门或输送设备等无关。
(√)7.相对粗糙度愈小的管道达到阻力平方区(完全湍流区)的雷诺数值愈低。
(×)8.位能大小是个相对值,若不设基准面,光讲内能的绝对值是毫无意义的。
(√)9.直管阻力不只发生在流体内部,而且发生在紧贴管壁的流体与管壁之间。
(×)10.在滞流时,使用当量直径法的计算误差大于湍流。
(√)11.截面相同时,正方形截面的当量直径大于圆管直径。
(×)12.离心泵的轴功率一般随流量增大而增大,当流量为零时,轴功率亦为零。
(×)13.往复泵也可以用安装出口阀门的方法来调节流量。
(×)14.离心通风机的风压不随进入风机气体的密度而变。
(×)传热1.液体在管内作强制湍流流动时,如果流动阻力允许,为提高对流传热系数,增大流速的效果比减小管径更显著。
(√)2.在同一流体中,不可能同时发生自然对流和强制对流。
(×)3.采用错流和折流可以提高换热器的传热速率。
(×)4.对于同一种流体,有相变时的α值比无相变时要大。
(√)5.沸腾给热和冷凝给热同属于对流传热,因为二者都伴有流体的流动。
(√)6.对流传热系数是物质的一种物理性质。
(×)7.多层圆管壁稳定导热时,通过各层的热通量相等。
(×)8.在套管式换热器中,增大管内流体的扰动不仅对管内传热起促进作用,而且对整个传热过程都起显著的强化作用。
华东理工大学2011–2012学年第一学期 《化工原理》课程期中考试试卷(上册) 2011.11开课学院:化工学院,专业:09大面积,考试形式:闭卷,所需时间:120分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师: 题序 一 二 三 四 五 六 总 分% 30 10 8 12 20 20 100得分评卷人一、填空题(共30分,每空格1分)1、流体的连续性假定是指流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
2、理想流体是指:黏度为零的流体;非牛顿流体是指:层流时不服从牛顿黏性定律的流体。
3、某流体在圆形直管中作层流流动时,其速度分布是抛物线型曲线,其管中心处最大流速为平均流速的2倍,动能校正系数值为2,摩擦系数λ与Re的关系为λ=64/Re。
4、黏度的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
气体的黏度随温度的升高而增大, 水的黏度随温度的升高而减小。
常温下水的黏度为1×10-3 Pa.s,空气的黏度为1.8×10-5 Pa.s 。
5、测气体用的转子流量计上的刻度是用20℃、101.3kPa的空气进行标定的,测液体用的转子流量计上的刻度是用20℃的水进行标定的。
6、离心泵叶轮采用后弯叶片是因为 能量利用率高。
7、离心式通风机向单位体积流体提供的能量称为该风机的全风压。
全风压由静风压和动风压两部分组成。
8、旋桨式搅拌器的特点是流量大,压头低;涡轮式搅拌器的特点是流量小,压头高。
提高搅拌器中流体湍动的措施有提高搅拌器的转速、阻止液体的圆周运动和安装导流筒。
9、请列举化工原理课程中介绍的常用工程问题处理方法(至少三种):因次分析法,分解与综合法,数学模型法,解析法。
注意:五、六学分不同(以下第10题五学分必做;第11、12题六学分必做)10、流体运动通常有两种考察方法,即 拉格朗日法 和 欧拉法 ,流线是用__欧拉法 考察得到的,轨线是用 拉格朗日法 考察得到的。
11、请列举非牛顿流体的三种弹性行为:爬杆效应,挤出胀大,无管虹吸。
1、 某湿物料原含水量为10%,在干燥器内干燥至含水量为1.1%(以上均为质量%)。
试求每吨湿物料除去的水量。
解:方法一:设G 1 =1t=1000Kg 。
已知w 1=10%、w 2=1.1%物料衡算:%1.1)1(11⨯-+=W G W G ω 解:W=90Kg方法二:)1)(()1(2111ωω--=-W G G解:W=90Kg2、采用两个连续操作的串联蒸发器以浓缩NaOH 水溶液,每小时有10吨12%的NaOH 水溶液送入第一个蒸发器,经浓缩后的NaOH 水溶液再送入第二个蒸发器进一步浓缩至50%的碱液(以上均为质量%)排出。
若每个蒸发器蒸发水量相等,试求送入第二个蒸发器的溶液量及其组成(用NaOH 的质量%表示)。
解:不变组份衡算式hkg W W F F /38005.0)210(12.010442200=⇒⨯-=⨯⇒=ωωh kg W F F /620038001000001=-=-=∴以第一蒸发器为衡算范围:%4.19620012.0101141100=⇒=⨯⇒=ωωωωF F3、一间壁式换热器用冷却水将间壁另一侧1500kg/h 、800C 的某有机液体冷却到400C ,冷却水的初温为300C ,出口温度为350C ,已知该有机液体的平均定压比热容为1.38kJ/(kg ·0C )。
试求冷却水用量。
解:)(86.140C kg kJ C ⋅=ρ水)11()(1500t t C W t t Cp o o -'⨯=-'⨯ρ水液h Kg W /3956=⇒第一章1、试求氨在2.55MPa (表压)和160C 下的密度。
已知当地大气压强为100kPa 。
解:kPa P 2650100105.523=+⨯=绝375.18289314.8172650m kg RTMP =⨯⨯==绝ρ0试求混合气的密度。
当地大气压强为100kPa 。
解:kPa 175100100.0753P=+⨯=绝kmol kg M 8.1610016144728322820240=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=325.1313314.86.18175m kg RT PM =⨯⨯==ρ3、 在大气压强为100kPa 地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为90kPa 。
2012年上期《化工原理》上册考试题班级______________ 姓名______________ 学号_________ 成绩[一]1.多项选择题:⑴(2分)如图所示,用U型压差计与管道A、B两点相连。
已知各图中管径、A、B间的管长l及管道中流体流量Vs均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为水银,则_____。
A)R1≠R2, R1=R3=R4B) R1=R2=R3=R4C) R1=R2< R3<R4 D) R1≠R2≠R3≠R4(2)(2分)离心泵的工作点(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(3)(2分)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为(A)气体的粘度太小(B)气体的密度太小(C)气体比液体更容易起漩涡(D)气体破坏了液体的连续性(4) (3分)①要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子。
除尘效率>75%,宜选用___。
A)除尘气道B)旋风分离器C)离心机D)电除尘器②等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为_____________。
(5)(2分)①判断下面的说法中哪一种是错误的A)在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大;B)在同一温度下, 物体的吸收率A与黑度ε在数值上相等, 因此A和ε的物理意义相同;C)黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强;D)黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
2.填空题:⑴ (5分)如图所示,水从内径为d1的管段流向内径为d2管段,已知123d d =;d1管段流体流动的动压头为0.8m水柱,h1=0.7m,1.忽略流经AB段的能量损失,则h2=,h3=。
2.若流经AB段的能量损失为0.2m水柱,则h2=,h3=。
⑵ (5分)①间壁换热器管壁温度 t 接近α___一侧的流体温度;总传热系数K的数值接近_____ __一侧的α值。
②对于间壁式换热器:等式成立的条件是 、 、_________。
化工原理试题一:填充题(20分)1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI制中的单位是___________。
2、常用测定流量的流量计___________._____________._________________。
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e R的关系为______________。
6、离心泵的主要参数有:______,______,______,________.7、离心泵的特性曲线有: _________,_________________,___________________.8、传热一般采用逆流操作,但_________________.________________时采用并流操作。
9、对流传热的热阻主要集中在______________,因此__________________强化对流传热的重要途径。
10、离心泵组合操作的选定原则为:高阻管路选___ ___,低阻管路选____________。
二、选择题:(20分)1、离心泵起动时,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. Q启动=0,N启动≈0 ;B. Q启动〉0,N启动〉0;C. Q启动=0,N启动〈02、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )A. 气缚现象B. 汽蚀现象C. 汽化现象D. 气浮现象3、离心泵最常用的调节方法是( )A. 改变吸入管路中阀门开度B. 改变压出管路中阀门的开度C. 安置回流支路,改变循环量的大小D. 车削离心泵的叶轮4、离心泵的特性曲线是在的情况下测定的。
本章以柏努利方程为主线,把相关的重要内容有机地联系起来,形成清晰的网络,如下图所示。
性能参数−−安装−−选型1.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 mm ,h =800 mm 。
为防止水银扩散至空气中,在水银面上方充入少量水,其高度可以忽略不计。
已知当地大气压力为101.3 kPa ,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 根据流体静力学基本方程式,A A p p '= 则a ++p gh gR p ρρ=汞水()80.132kPaPa 1.08.9136008.08.91000103.1013=⨯⨯-⨯⨯-⨯=--=gRgh p p a 汞水ρρ目的:静力学方程的应用2.如本题附图所示,贮槽内水位维持不 变。
槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。
压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m 。
(1)当闸阀关闭时,测得R =600 mm 、h =1500 mm ;当闸阀部分开启时,测得R =400 mm 、h =1400 mm 。
摩擦系数λ可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5。
问每小时从管中流出多少水(m 3)?(2)当闸阀全开时,U 管压差计测压处的压力为多少Pa (表压)。
(闸阀全开时L e /d ≈15,摩擦系数仍可取0.025。
) 解:(1)闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1,与测压点处截面2-2,间列机械能衡算方程,并通过截面2-2,的中心作基准水平面,得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- (a )式中 p 1=0(表)()(表)Pa 39630Pa 4.181.910004.081.913600O H Hg 22=⨯⨯-⨯⨯=-=gR gR p ρρ u b2=0,z 2=0z 1可通过闸阀全关时的数据求取。
当闸阀全关时,水静止不动,根据流体静力学基本方程知2H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= (b )式中 h =1.5 m, R =0.6 m 将已知数据代入式(b )得m 66.6m 5.110006.0136001=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=z 2222b b f,1-2c b b 15() 2.13(0.0250.5) 2.1320.12u u L h u u d λζ∑=+==⨯+= 将以上各值代入式(a ),即9.81×6.66=2b 2u +100039630+2.13 u b 2解得 s m 13.3b =u 水的流量为()s m 43.1m 13.31.0785.036004π3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V(2)闸阀全开时测压点处的压力在截面1-1,与管路出口内侧截面3-3,间列机械能衡算方程,并通过管中心线作基准平面,得22b1b33113f 1322u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- 式中 z 1=6.66 m ,z 3=0,u b1=0,p 1=p 3 2e bf,13c ()2L L u hd λζ-+∑∑=+=22b b 350.025(15)0.5 4.810.12u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦(c ) 将以上数据代入式(c ),即9.81×6.66=2b 2u +4.81 u b 2解得 s m 51.3b =u再在截面1-1,与2-2,间列机械能衡算方程,基平面同前,得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,-式中 z 1=6.66 m ,z 2=0,u b1≈0,u b2=3.51 m/s ,p 1=0(表压力)kg J 26.2kg J 251.35.01.05.1025.022f,1=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑-h将以上数值代入上式,则2.261000251.366.681.922++=⨯p 解得 p 2=3.30×104 Pa (表压)3、如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,输送管路尺寸为φ83×3.5mm ,泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ,压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5.0m 。
当输水量为36m 3/h 时,进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ,出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ,压力表读数为 2.452×105Pa ,泵的效率为70%,水的密度ρ为1000kg/m 3,试求:(1)两槽液面的高度差H 为多少?(2)泵所需的实际功率为多少kW ? (3)真空表的读数为多少?解:(1)在压力表所在截面2-2´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,得:∑-+++=++32,3232222h p 2u gH p 2u gH f ρρ其中∑=-kg /J 9.4h32,f , u 3=0, p 3=0, p 2=2.452×105Pa,H 2=5.0m,u 2=Vs/A=2.2m/s 代入上式得:m 74.2981.99.481.9100010452.281.92420.25H 52=-⨯⨯+⨯+=(2)在贮槽液面0-0´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,∑-+++=+++30,3230200h p 2u gH W p 2u gH f e ρρ其中,∑=-kg /J 86.6h30,f , u 0= u 3=0, p 0= p 3=0, H 0=0,H=29.74m代入方程求得:Pe=298.64J/kg s /kg 101000360036V W =⨯==ρs s 故 W 4.2986W W P =⨯=e s e η=70%, kW 27.4P P ==ηe(3)在贮槽液面0-0´与真空表截面1-1´间列柏努利方程, 有: ∑-+++=+++10,12110200h p 2u gH p 2u gH f ρρ其中,∑=-kg /96J .1h30,f , H 0=0,u 0=0, p 0=0, H 1=4.8m, u 1=2.21m/s代入上式得,Pa 1015.5)96.12205.28.481.9(1000p 421⨯-=++⨯-=即真空表的读数为5.15*104Pa目的:柏努利方程的应用,特别是截面、基准面的选取4.在指定转速下,用20 ℃的清水对离心泵进行性能测试,测得q ~H 数据如本题附表所示。
习题6 附表1在实验范围内,摩擦系数变化不大,管路特性方程为2e e 1280.0H q =+(q e 的单位为m 3/min )0102030400.10.20.30.40.5H /m试确定此管路中的q 、H 和P (η=81%) 解:该题是用作图法确定泵的工作点。
由题给实验数据作出q ~H 曲线。
同时计算出对应流量下管路所要求的H e ,在同一坐标图中作q e ~H e 曲线,如本题附图所示。
两曲线的交点M 即泵在此管路中的工作点,由图读得q =0.455 m 3/min ,H =29.0 m ,则s 29.00.4551000102601020.81Hq P ρη⨯⨯==⨯⨯kW=2.66 kW 习题6 附表2目的:泵的选用和确定泵的使用参数5.用离心泵(转速为2900 r/min )将20 ℃的清水以60 m 3/h 的流量送至敞口容器。
此流量下吸入管路的压头损失和动压头分别为2.4 m 和0.61 m 。
规定泵入口的真空度不能大于64 kPa 。
泵的必需气蚀余量为3.5 m 。
试求(1)泵的安装高度(当地大气压为100 kPa );(2)若改送55 ℃的清水,泵的安装高度是否合适。
解:(1) 泵的安装高度在水池液面和泵入口截面之间列柏努利方程式(水池液面为基准面),q ~HMq e ~H e- 11 - 得 10,21102----=f g H g u g p p H ρ4.261.081.9100010643--⨯⨯=g H 即m 51.3=g H(2)输送55 ℃清水的允许安装高度55 ℃清水的密度为985.7 kg/m 3,饱和蒸汽压为15.733 kPa则a v gf,01()p p H NPSH H g ρ--'=-- 31m .24.2)5.05.3(81.97.98510)733.15100(H 3/g =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-⨯⨯-=原安装高度(3.51 m )需下降1.5 m 才能不发生气蚀现象。
目的:泵的安装思考题:1、离心泵的基本机构及其作用?2、离心泵有哪些基本参数和特征曲线?3、气蚀现象和气缚现象,原因和避免的办法。