化工传递过程试题-题一

化工传递过程真题
一、填空
1.传递过程所描述的“三传”分别是指 动量传递 、 质量传递 、 热量传递 ，其相应的传递驱动力是： 速度梯度 、 浓度梯度 、 温度梯度 。

2.传递过程研究的是物理过程的 速率 问题。

3.一维的牛顿黏性定律： x du dy τμ
=-；一维的傅里叶定律： q dt k A dy =-；一维的费克定律： A A AB
d j D dy ρ=-。

4.在壁面湍流中，壁面与相邻流层的传递是 分子传递 方式，湍流边界层包括 层流内层 、 湍流核心 、 缓冲层 三个部分。

二、简答
1.普朗特边界层要点；
2.画出层流边界层过渡到湍流边界层的过程；
3.根据图示温度分布和速度分布得出各点梯度值或梯度的范围。

三、推导
1.分子传递动量通量的表达式推导
()11333x x yx d u du v v v v dy dy ρρ
τλ
λλ=-=-⇒=
2.雷诺转换推导（P100-102）
四、计算
爬流课本例题（例3-8，P64-65）
五、分析（回忆版材料未记录，仅记录所考察知识点）简述香蕉球的踢法中蕴含的原理；
答：马格努斯效应（Magnus Effect）解释。

化工传递过程过程性考核试卷（二）一、填空题（每空1分，本大题共31分）1. 离心泵的基本部件包括泵壳、叶轮和轴封装置。

2. 离心泵的基本性能参数有流量、压头、轴功率和效率。

3. 按照机械结构的不同，离心泵的叶轮可分为开式、半闭式和闭式；如输送含有固体颗粒的悬浮液，则应采用开式或半闭式叶轮。

4. 若离心泵输送流体的黏度增加，则其流量降低、压头降低、轴功率增大、效率降低。

5. 离心泵的性能曲线主要包括压头-流量曲线、轴功率-流量曲线和效率-流量曲线。

6. 离心泵的特性曲线上有一最高效率点，该效率点称为泵的设计点；离心泵的操作应尽可能在最高效率点附近的高效率区内进行。

7. 输送气体的机械根据其产生的压力高低，可以分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。

8. 离心通风机的全风压是指静风压和动风压之和。

9. 离心泵的轴封装置可分为机械密封和填料函密封两种形式。

10. 离心泵按照叶轮的吸液方式可分为单吸泵和双吸泵；按照叶轮的数目可分为单级泵和多级泵。

二、单项选择题：（每空1分，本大题共5分）在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。

11. 为获得较高的有效压头，离心泵叶轮一般所采用叶片的形式为（B ）A. 前弯叶片B. 后弯叶片C. 径向叶片D. 不确定12. 若离心泵输送流体的密度增加，则其轴功率的变化为（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 13. 随着流量的增加，离心泵的气蚀余量（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不确定 14. 下列泵中，不属于正位移泵的是（ D ） A. 计量泵 B. 隔膜泵 C. 回转泵 D. 漩涡泵15. 往复压缩机的理想压缩循环应按照以下顺序进行（ A ） A. 吸气-压缩-排气 B. 压缩-吸气-排气 C. 排气-压缩-吸气 D. 吸气-排气-压缩三、名词解释题：（每小题3分，本大题共12分）16. 气缚若离心泵启动时没有向泵壳内灌满要输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵液泵能输送液体，这种现象称为气缚。

化工传递过程基础简答题1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度（2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。

边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x 的函数。

设流体流动方向为x 方向，垂直壁面的方向为y 方向。

（1）在边界层内（y <δ），受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法 向分子扩散。

（2）在层外主流层(y>δ)，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩 散。

（3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x 的长度。

2、以雷诺类似律为例说明三种传递现象之间的类似。

答：设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。

雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。

设单位时间单位面积上 ，流体与壁面间所交换的质量为M 。

单位时间单位面积上交换的动量为；；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由: 所以 单位时间单位面积上交换的组分A 的质量为 由联立得 ；3、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。

答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。

然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。

然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的b u f M ρ2=)(s b s b u u M Mu Mu s -==-τ22b u f s ρτ=0=s u ()b b p p s p s q Mc t Mc t Mc t t A -==-()q h t t s b A=-/pM h c =)(As Ab As Ab A c c c c M M M N -=-=ρρρ)(0As Ab A c c c k N -=0cM k ρ=02b P c f h M u k c ρρ===运动规律4、体系的温度函数为t=f(,x,y,z)，写出温度函数t对时间的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。

化工传递Array过程过程性考核试卷（一）一．填空题（每空1分，本大题共41分）1. 流体静力学基本方程的应用包括压力压差的测量、液位的测量和液封高度的计算。

2. 甲地大气压为100 kPa，乙地大气压为80 kPa。

某刚性设备在甲地，其内部的真空度为25 kpa，则其内部的绝对压强为75 kpa；若将其移至乙地，则其内部的表压强为-0.5 mH2O。

3. 流体流动有两种基本形态，即层流和湍流。

判断流体流动形态的无量纲数群为雷诺数，其表达形式为Re=duρ/μ，物理意义为表示流体惯性力与与黏性力比值。

4. 复杂管路分为分支管路和并联管路。

5. 常用的流量计中，孔板流量计和文丘里属于差压流量计；转子流量计属于截面流量计；测速管可测量点速度。

6. 流体在圆形直管内做层流流动，若流量不变，将管径变为原来的两倍，则平均流速变为原来的1/4 ，流动摩擦系数变为原来的2倍，直管阻力损失变为原来的1/16 。

7. 流体在一套管环隙内流动，若外管内径为50 mm，内管外径为25 mm，则其流动当量直径为25 mm．8. 流体在圆形直管内做稳态层流流动，若管截面上平均流速为0.05 m/s ，则最大流速为 1.0 m/s 。

9. 联系各单元操作的两条主线为 传递过程 和 研究工程问题的方法论 。

10. 湍流边界层可以分为 层流底层 、 过渡层 和 湍流主体 ，其中传热、传质阻力主要集中在层流底层 。

11. 随体导数的表达形式为zu y u x u θzy x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=θD D 。

12. 不可压缩流体连续性方程的一般表达形式为0=•∇u。

13. 量纲分析的基础是 量纲一致性原则 和 π 定理。

14. 在研究流体的运动时，常采用两种观点，即 欧拉 观点和 拉格朗日 观点。

15. 牛顿黏性定律的表达形式为yu xd d μτ-=。

16. 流体质点的运动轨迹称为 迹线；在某一时刻，在流线上任一点的切线方向与流体在该点的速度方向相同 。

化⼯传递过程过程性考核（三）-答案化⼯传递过程过程性考核试卷（三）⼀、填空题（每空1分，共25分）1. Ф3 mm×3 mm的圆柱形颗粒，体积当量直径为 3.72 mm，其球形度为0.805。

2. 评价旋风分离器性能的主要指标有临界粒径、分离效率和压强将。

3. 降尘室的⽣产能⼒与降尘室的底⾯积和颗粒的沉降速度有关，⽽与降尘室的⾼度⽆关；多层降尘室⽣产能⼒的计算公式为V s=(n+1)blu t；⽓体在通过降尘室时，其流动型态⼀般应保证为层流。

4. 常见的恒压过滤装置有板框压滤机、叶滤机和转筒真空过滤机；其中属于连续过滤装置的为转筒真空过滤机。

5. 采⽤横穿洗涤法的间歇过滤设备有板框压滤机；采⽤置换洗涤法的间歇过滤设备有叶滤机。

6. 离⼼分离因数是指颗粒所受离⼼⼒和重⼒之⽐。

7. 颗粒的沉降可以分为加速段和匀速段，终端速度是指加速段结束时颗粒的沉降速度。

8. ⽬前，⼯业上使⽤的过滤操作⽅式主要有深床过滤、饼层过滤和膜过滤。

9. 旋风分离器的临界粒径是指理论上能够分离下来的最⼩颗粒直径。

10. ⾮球形颗粒的球形度越⼩，则床层的空隙率越⼤；颗粒分布越不均匀，床层的空隙率就越⼩。

⼆、单项选择题：（每⼩题1分，本⼤题共5分）在每⼩题列出的四个备选项中选出⼀个正确答案的代号填写在题后的括号内。

11. 在层流区中，颗粒重⼒沉降速度与其粒径的（C ）成正⽐。

A. 0.5次⽅B. ⼀次⽅C. ⼆次⽅D. 三次⽅12. 在旋风分离器中，若操作温度升⾼，其他条件不变，则颗粒的临界粒径（A ）A. 增⼤B. 减⼩C. 不变D. 不确定13. 恒压过滤中，随着过滤时间的增加，过滤速度（A ）A. 减⼩B. 增加C. 不变D. 不确定14. 旋风分离器中主要的除尘区为（A ）A. 外旋流的上部B. 外旋流的下部C. 内旋流的上部D. 内旋流的下部15. 较⾼的含尘浓度对于旋风分离器的压降和效率的影响是（C ）A. 对压降有利，对效率不利B. 对效率有利，对压降不利C. 对压降和效率均有利D. 对压降和效率均不利三、名词解释题：（每⼩题3分，本⼤题共15分）16. 过滤速率和过滤速度单位时间获得的滤液体积成为过滤速率；单位时间单位过滤⾯积得到的滤液体积，称为过滤速度。

化工传递过程基础简答题1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度（2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。

边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x 的函数。

设流体流动方向为x 方向，垂直壁面的方向为y 方向。

（1）在边界层内（y <δ），受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法 向分子扩散。

（2）在层外主流层(y>δ)，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩 散。

（3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x 的长度。

2、以雷诺类似律为例说明三种传递现象之间的类似。

答：设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。

雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。

设单位时间单位面积上 ，流体与壁面间所交换的质量为M 。

单位时间单位面积上交换的动量为；；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由: 所以 单位时间单位面积上交换的组分A 的质量为 由联立得 ；3、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。

答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。

然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。

然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的b u f M ρ2=)(s b s b u u M Mu Mu s -==-τ22b u f s ρτ=0=s u ()b b p p s p s q Mc t Mc t Mc t t A -==-()q h t t s b A=-/pM h c =)(As Ab As Ab A c c c c M M M N -=-=ρρρ)(0As Ab A c c c k N -=0cM k ρ=02b P c f h M u k c ρρ===运动规律4、体系的温度函数为t=f(θ,x,y,z)，写出温度函数t对时间θ的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。

(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.（6分）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_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.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α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=则其厚度不低于_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)5.（6分）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_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .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α=________________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。

第一章传质过程基础一、选择与填空（30分，每空2分）1.传质通量与相对应。

A Q/q ；B C/_4 .C C.jft .D C A2.传质通量j,\与相对应。

A.C M（"・*）：B.5“：C.C/村；D. P^A■：3.传质通量七"与相对应。

A C A（U A-U M）；B.C^A. c. %*； D.力％4.等分了反方向扩散通常发生在单元操作过程中：-•组分通过另-•停滞组分的扩散通常发生在单元操作过程中。

5.描述动量和质量传递类似律的一层模型是:两层模型是;三层模型是。

I.在根管子中存在有由CHA组分A）和Hc（组分B）组成的气体混合物,压力为1.013x105Pa、温度为298K。

已知管内的CH4通过停滞的He进行稳态维扩散，在相距0.02m的两端,CH4的分压分别为= 6 7 8 08x1 °4 Pa及2.03x10* pa,管内的总压维持恒定。

扩散条件下，CH,在He中的扩散系数为= 675x10-5 m2/s。

试求算CH4的传质通量、。

2.298 K的水以0.5 m/s的主体流速流过内径为25mm的荼管，2知荼溶于水时的施密特数衣为2330,试分别用雷诺、普兰德一泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流传质系数。

三、推导（30分，每题15分）1.对于A、B二组元物系，试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分了传二、计算（40分，每20分）质时的传质微分方程。

设系统内发生化学反应，组分A的质量生成速率为〜kg/（m3・s）2.试利用传质速率方程和扩散通量方程，将稣转换成片。

6 通常，气体的扩散系数与有关，液体的扩散系数与有关。

7 '表示对流传质系数，取表示对流传质系数，它们之间的关系是o8 对流传质系数与与推动力相对应。

A."B.C.D.矶。

9.推动力与对流传质系数相对应。

A.知；B.匕；C.电；D.。

化工传递过程基础复习题(2009)1.何为“连续介质假定”，这一假定的要点和重要意义是什么？试解释联续性方程的物理意义。

西交《化工传递过程》在线作业
空气以速度u0分别沿平板的长度方向和宽度方向（长是宽的3倍）层流流动，在此情况平板所受到的摩擦阻力是（）
A:不变
B:前者大
C:后者大
D:前者是后者3倍
答案：C
流体处于手里平衡时指的是受到的（）为零。

A:表面力
B:质量力
C:压力
D:合力
答案：D
下面说法不正确的是（）
A:分子传质中，组分通量的贡献来自扩散和对流两部分
B:扩散产生的原因是浓度差驱动，对流的原因是组分相对运动导致的主体流动
C:上述说法都不对
答案：C
下面说法不正确的是( )。

A:流体流动分层流和湍流两种基本流型
B:判别流型的无因次数为雷诺数
C:上述说法都不对
答案：C
Re数是（）之比
A:惯性力和粘性力
B:惯性力和重力
C:局部加速度和对流加速度
D:压强梯度和惯性力
答案：A
沿管的一维稳定湍流流动中，存在脉动速度的最佳答案是（）。

A:径向
B:径向、绕轴
C:径向、轴向。

试题名称 ：化工传递过程层次: 专业： 年级： 学号： 姓名： 分数：一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分）1．粘性是指流体受到剪切作用时抵抗变形的能力，其原因是（ B ）。

a 组成流体的质点实质是离散的b 流体分子间存在吸引力c 流体质点存在漩涡与脉动 2． 连续方程矢量式中哈密顿算符“k zj y i x ∂∂+∂∂+∂∂=∇”的物理意义可以理解为计算质量通量的（ C ）。

a 梯度 b 旋度 c 散度 3．描述流体运功的随体导数中局部导数项θ∂∂表示出了流场的（ B ）性。

a 不可压缩 b 不确定 c 不均匀4．分析流体微元运动时，在直角坐标x-y 平面中，微元围绕z 轴的旋转角速度z ω正比于特征量（ A ）。

ay u xu xy ∂∂-∂∂ b y u x u x y ∂∂+∂∂ c xu y u x y ∂∂-∂∂5．流体爬流流过球形固体时，流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为（ C ）。

a 1:1 b 1:2 c 2:16．推导雷诺方程时，i 方向的法向湍流附加应力应表示为（ B ）。

a i r ii u '-=ρτb 2ιρτu rii '-= c j i r iiu u ''-=ρτ 7．固体内发生非稳态导时，若固体内部存在明显温度梯度，则可断定传热毕渥准数Bi 的数值（ A ）0.1。

a 大于等于 b 等于 c 小于等于8．依据普兰特混合长理论，湍流传热时，涡流热扩散系数h α可表示为（ C ）。

a dy du l h =αb 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dy du l h α c dy du l h 2=α 9．流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层，溶质溶解扩散进入流体，则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是（ B ）。

a 始终不变 b 先下降，后上升，最终趋于稳定 c 先上升，后下降，最终趋于稳定 10．利用雷诺类似求解湍流传质问题的前提是假定（ C ）。

习题1．拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m高的塔中，塔顶压强为5.88×104Pa（表压），流量20m3/h。

全部输送管均为φ57×3.5mm无缝钢管，管长50m（包括局部阻力的当量长度）。

碱液的密度ρ=1500kg/m3，粘度μ=2×10－3Pa·s。

管壁粗糙度为0.3mm。

试求：（1）输送单位重量液体所需提供的外功。

（2）需向液体提供的功率。

2．在图2-11所示的4B20型离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头和功习题1 附图率，核算其效率是否与图中所示一致。

3．用水对某离心泵作实验，得到下列实验数据：Q/（L·min－1）0 100 200 300 400 500H/m 37.2 38 37 34.5 31.8 28.5 若通过φ76×4mm、长355m（包括局部阻力的当量长度）的导管，用该泵输送液体。

已知吸入与排出的空间均为常压设备，两液面间的垂直距离为4.8m，摩擦系数λ为0.03，试求该泵在运转时的流量。

若排出空间为密闭容器，其内压强为1.29×105Pa（表压），再求此时泵的流量。

被输送液体的性质与水相近。

4．某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水。

当流量为71m3/h时，泵吸入口处真空表读数2.993×104Pa，泵压出口处压强计读数3.14×105Pa。

两测压点的位差不计，泵进、出口的管径相同。

测得此时泵的轴功率为10.4kW，试求泵的扬程及效率。

5．用泵从江中取水送入一贮水池内。

池中水面高出江面30m。

管路长度（包括局部阻力的当量长度在内）为94m。

要求水的流量为20~40m3/h。

若水温为20℃，ε/d=0.001，（1）选择适当的管径（2）今有一离心泵，流量为45 m3/h，扬程为42m，效率60%，轴功率7kW。

问该泵能否使用。

6．用一离心泵将贮水池中的冷却水经换热器送到高位槽。

《化工传递过程》习题答案一、单选题1、脉动速度的时均值为（C）A 时均速度B 正值C 0D 负值2、斯蒂芬玻尔兹曼定律描述黑体辐射与物体热力学温度的（D）次方成正比A 1B 2C 3D 43、无界固体壁面上的稳态湍流主体速度分布形状为（D）A 均匀分布B 线性分布C 抛物线D 对数4、体系内部存在热传递是因为存在（C）A 浓度梯度B 动量梯度C 温度梯度D 速度梯度5、不可压缩流体平壁面间稳态层流流动速度分布方程形状为（A）A 抛物线B 线性C 对数D 均匀分布6、连续介质的假设不适用于（C）A 非牛顿型流体B 温度很高的流体C 内压极低的气体7、采用拉格朗日分析观点考察流体运动时，流体的（B）A 体积固定，质量变化B 质量固定，体积变化C 体积质量均变化8、给出所有时刻物体端面处的导热通量的边界条件类型是（B）A 第一类边界条件B 第二类边界条件C 第三类边界条件D 混合边界条件9、计算细微颗粒在流体中所受外力的斯托克斯方程的应用前提是粒子处于（B）沉降过程中A 加速B 匀速C 保持不变10、导热系数的单位是：（C）A W/(m2.K)B W/m2C W/(m?K)11、竖直平壁面上的降落液膜流动速度分布方程形状为（A）A 抛物线B 线性C 对数D 均匀分布12、不可压缩流体是指（C）A 密度不随空间位置变化的流体B 密度不随时间变化的流体C 密度不随空间位置和时间变化的流体13、湍流强度用I值来表征，I值越大湍流强度越（A）A 大B 不确定C 小14、气溶胶粒子的运动中，惯性力（B）A 重要，不可忽略B 不重要，可忽略C 不确定D 有时重要有时不重要15、Re数是（A）之比A 惯性力和粘性力B 惯性力和重力C 局部加速度和对流加速度D 压强梯度和惯性力16、进行流体微分能量衡算时，若采用随体坐标，可得到的结论是流体的（A）变化为零A 拉格朗日分析观点B 欧拉分析观点C 与a,b均无关的分析观点17、热传导中的傅里叶数表示（A）A 时间之比B 长度之比C 速度之比D 导热通量之比18、将一维导热分析解推广到二维和三维问题是（D）A 傅里叶定律B 简易图算法C 雷诺相似率D 纽曼法则19、集总热容法忽略了（A）A 内部热阻B 外部热阻C 内部热阻和外部热阻D 不确定20、采用迹线描述流体的运动体现了(A)A 拉格朗日分析观点B 欧拉分析观点C 与A,B均无关的分析观点21、流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层，溶质溶解扩散进入流体，则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是（B）A 始终不变B 先下降，后上升，最终趋于稳定C 先上升，后下降，最终趋于稳定22、拉格朗日观点选取的研究对象边界上物质和能量（D）A 只能进不能出B 可以与外界传递C 只能出不能进D 不能进行传递23、导热问题的第二类边界条件是（B）A 已知物体边界上的温度分布B 已知物体边界上的热流密度C 已知物体表面与周围介质之间的换热情况24、按照传质双膜理论的假定，发生相问传质时，在相接触的气液相界面（A）A 不存在传递阻力B 存在很大传递阻力C 传质阻力与气液相相当25、流体处于手里平衡时指的是受到的（D）为零A 表面力B 质量力C 压力D 合力26、对于大Re数的流动问题，粘滞力的作用远（C）惯性力A 大于B 等于C 小于27、根据纽曼法则，长方体的不稳态导热问题可以表示为（C）个一维无限大平板的导热问题A 1B 2C 3D 428、流体爬流流过球形固体时，流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为（C）A 0.04B 0.08C 0.0429、计算细微颗粒在流体中所受曳力的斯托克斯方程(Stokes-Equation)的应用前提应该是粒子（B）沉降运动过程中A 加速B 匀速C 任意速度30、小直径粒子自由沉降时，粒子所受流体总曳力中（A）A 以表面曳力为主B 以内部拽力为主C 表面和内部两者一样D 不知道31、连续介质的假设不适用于（C）A 非牛顿型流体B 温度很高的流体C 内压极低的气体32、依据连续介质的假定，对流体进行微分衡算时，所选择的流体质点的几何尺寸应该是（B）A 微观充分小B 宏观充分小C 可任意选择33、采用迹线描述流体的运动体现了(A)A 拉格朗日分析观点B 欧拉分析观点C 与A,B均无关的分析观点34、进行流体微分能量衡算时，若采用随体坐标，可得到的结论是流体的（A）变化为零A 动能位能B 焓C 内能35、流体爬流流过球形固体时，流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为（C）A 1:1B 1:2C 2:1τ表示运动的流体微元所受应力分量时，下标m表示的是(C) 36、根据规定，采用mmA 应力分量的作用方向B 应力作用面的切线方向C 应力作用面的切线方向 37、采用时均化的处理方法描述湍流运动时，（A ）速度的时均值为零 A 瞬时 B 时均 C 脉动 38、粘性是指流体受到剪切作用时抵抗变形的能力，其原因是（B ） A 组成流体的质点实质是离散的 B 流体分子间存在吸引力 C 流体质点存在漩涡与脉动 39、固体内发生非稳态导时，若固体内部存在明显温度梯度，则可断定传热毕渥准数Bi 的数值（A ）0 1 A 大于等于 B 等于 C 小于等于 40、流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层，溶质溶解扩散进入流体，则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是（B ） A 始终不变 B 先下降，后上升，最终趋于稳定 C 先上升，后下降，最终趋于稳定 41、利用雷诺类似求解湍流传质问题的前提是假定（C ）A 1S >cB 1<ScC 1=Sc18 下面关于流体可压缩性说法不正确的是（C ）A 流体在外力作用下，其体积发生变化而引起密度变化B 作用在流体上的外力增加时，其体积减小C 以上说法都不对42、下面关于欧拉观点和拉格朗日观点说法正确的是（C ）A 欧拉观点是 选定一个流体质点，对其跟踪观察，描述其运动参数（如位移 速度等）与时间的关系 整个流动为各质点运动的汇总B 拉格朗日观点是以流动的空间为观察对象，观察不同时刻各空间点上流体质点的运动参数，将各时刻的情况汇总可描述整个流动C 以上说法都不对43、对流动流体中流体委员进行进行受力分析时,微元所受法向应力应该包括(A)A 静压力和粘滞力B 静压力和体积力C 粘滞力和体积力44、计算细微颗粒在流体中所受外力的斯托克斯方程的应用前提是粒子处于（B ）沉降过程中A 加速B 匀速C 任意速度45、浓度边界层厚度增大时，传质膜系数将（A ）A 减小B 增大C 保持不变46、若流体普兰特数数值小于1，可依次判据流动中动量扩散系数数值（C ）热扩散系数A 大于B 等于C 小于47、按照传质双膜理论的假定，发生相间传质时，在相接触的气液界面上（A ）A 不存在传递阻力B 存在很大的传递阻力C 传质阻力与气液相相当48、仅考虑摩擦拽力时，柯尔本J 因子类似可以表示为（B ）A jH=jD=f/4B jH=jD=f/2C jH=jD=f49、下面说法不正确的是（C ）A 流体流动分层流和湍流两种基本流型B 判别流型的无因次数为雷诺数C 上述说法都不对50、下面说法不正确的是（C）A 热量传递的两种基本机制是传导和对流B 传导产生的原因是温度差，对流产生的原因是流体宏观流动C 上述说法都不对51、下面说法不正确的是（C）A 普兰特数的物理含义是流体动量扩散和热量扩散能力的相对大B 施密特数的物理含义是流体动量扩散和质量扩散能力的相对大小C 上述说法都不对52、下面说法不正确的是（C）A 分子传质中，组分通量的贡献来自扩散和对流两部分B 扩散产生的原因是浓度差驱动，对流的原因是组分相对运动导致的主体流动C 上述说法都不对53、小雷诺数蠕动流求解中，惯性力作用（ A ）A 无关紧要，可以忽略B 很重要，不能忽略C 有时候重要，有时候不重要D 不确定54、进行流体微分能量衡算时，若采用随动坐标，可得到的结论是流体的动能位能（ A ）A 变化为零B 变化为1C 变化为2D 趋于无穷55、Re数小于（ A ）的管内流动是层流A 2000B 20000C 200000D 200000056、连续介质的假设不适用于（ C ）A 非牛顿型流体B 温度很高的流体C 内压极低的气体57、依据连续介质的假定，对流体进行微分衡算时，所选择的流体质点的几何寸应该是（B ）A 微观充分小B 宏观充分小C 可任意选择58、描述流体运功的随体导数中局部导数项θ∂∂表示出了流场的（B ）性A 不可压缩B 不确定C 不均匀59、在完全粗糙状态下，阻力系数与（）有关A 相对粗糙度B Re数C Re数和相对粗糙度D 粗糙度和Re数60、体系内部存在热传递是因为存在（）A 浓度梯度B 动量梯度C 温度梯度D 速度梯度二多选题61、以下不能使用简易图算法计算导热的是（ABCD）A 内部有热源B 流体介质的主体温度随时间变化C 第一类边界条件D 物体的导热系数随时间变化62、下面关于分子传质和对流传质说法正确的是（AB）A 分子传质是由分子的无规则热运动产生的物质传递现象B 运动流体与固体表面之间的质量传递过程是对流传质C 气体之间的质量扩散也是对流传质D 以上说法都正确63、体系的温度函数为t=f(θ,x,y,z)，关于温度函数t对时间θ的偏导数、全倒数以及随体导数，下列正确的是（ABC）A 偏导数：表示温度随时间的变化，而其他量不随时间的变化B 全体导数：表示不同时刻不同空间的温度变化，还与观察者的运动速度有关C 随体导数：流场质点上的温度随时间和空间的变化率64、关于温度边界层叙述正确的有（ABCD）A 温度边界层外可视为等温区；B 缩小对流传热问题求解的空间范围，对流传热主要发生在温度边界层内，集中精力求解温度边界层内的传热问题；C 结合温度边界层的特性，通过数量级分析方法，简化温度边界层内的能量方程，降低能量方程的求解难度；D 通过温度边界层概念，可对一般工程传热强化机理进行分析和解释65、湍流的特点包括：（BCD）A 流体微团的轨迹没有明显的不规则B 脉动质点的脉动C 流动阻力远大于层流阻力D 流速分布较层流均匀66、以下关于质点加速度表述正确的是（A）A 流体质点加速度可以表示成当地加速度与迁移加速度之和B 当地加速度是由流场不均匀性引起的C 迁移加速度是由流场不稳定性引起的D 以上说法都不正确67、热量传递的主要方式有（ABC）A 热传导B 对流传热C 辐射传热D 摩擦生热68、以下说法不正确的是（ACD）A 层流相邻流体层之间的热传递属于对流B 对流传热与流体的流动状态密切相关C 湍流边界层与固体壁面传热是不需要没有热传导D 以上说法均不正确69、质量传递的基本方式包括（ABC）A 分子扩散B 分子传质C 对流传质D 辐射70、影响自然对流传热系数的主要因素有（ABCD）A 流动起因，流动速度B 流体有无相变C 壁面的几何形状、大小和位置D 流体的热物理性质71、描述物体运动常用的观点是（AD）A 欧拉观点B 普朗特观点C 雷诺观点D 拉格朗日观点72、下面关于流动边界层理论说法正确的是（ACD ）A 流体以均匀流速进入圆管内流动时，在壁面附近形成存在速度梯度的流动边界层B 随距离前缘的距离增加，边界层的厚度逐渐增加，最后在管中心汇合，但并非管中流体全部处于边界层中C 从圆管前缘开始，到边界层汇合时对应的管长称为进口段D 进口段后，边界层充分发展，充分发展了的边界层保持汇合时的流型73、下面关于层流和湍流说法正确的是（BD）A 层流是在高雷诺数下发生的，而湍流是在低雷诺数下发生的B 层流时流体是规则的层层向下游流动，层与层之间的质点互不混合；而湍流时流体的质点会发生强烈的混合C 层流和湍流中都仅存在粘性力和质量力D 湍流时在壁面附近处存在这层流内层和缓冲层74、热量传递的主要方式有（ABC）A 热传导B 对流传热C 辐射传热D 摩擦生热75、下面关于热传导和对流传热说法正确的是（ABC）A 热传导是热量依靠物体内部粒子的微观运动从物体中的高温区向低温区移动的过程B 热传导是热量依靠物体依靠宏观混合运动从物体中的高温区向低温区移动的过程C 对流传热是流体的宏观运动引起的热量传递过程D 对流传热是指由于温差而产生的电磁波在空间的传热过程76、体系温度函数t=f(θ,x,y,z),下面关于温度函数对时间θ偏导数全体导数及随体导数说法正确的是（AC）A t对θ的偏导表示温度随时间的变化，而其他量不随时间变化B t对θ的全体导数表示不同时刻不同空间的温度变化，但与观察者的运动无关C t对θ的随体导数表示流场质点上温度随时间和空间的变化率D 以上说法都正确77、下面关于分子传质和对流传质说法正确的是（AB）A 分子传质是由分子的无规则热运动产生的物质传递现象B 运动流体与固体表面之间的质量传递过程是对流传质C 气体之间的质量扩散也是对流传质D 以上说法都正确78、下面各种说法正确的是（ABCD）A 比体积是单位流体质量的体积称为流体的比体积B 理想流体是完全没有粘性的流体视为理想流体C 对流传热指由于流体的宏观运动，流体各部分之间发生相对位移冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程D 流体绕过物体运动时，在主流流体和边界层中的流体均处于减速加压状态情况下，会出现逆压力梯度79、下面说法正确的是（ABC）A 惯性力是质量与加速度的乘积B 粘性力是流动中的气体，如果各层的流速不相等，那么相邻的两个气层之间的接触面上，形成一对阻碍两气层相对运动的等值而反向的摩擦力C 当流体的黏性较大特征尺寸较小，或者流苏非常低时，Re数很小，那么可忽略惯性力D 在流体流动的边界层内可忽略粘性力的影响80、下面关于气液相间传质双膜模型说法正确的是（ABCD）A 怀特曼(Whitman)于1923年提出B 在气液接触传质时，气液相间存在稳定的界面，界面两侧分别有一层稳定停滞的气液膜C 气液在界面上达到平衡，在膜内为分子扩散，传质系数正比于分子扩散系数，传质阻力集中于膜内D 该模型强调气液相间存在稳定界面和稳定的当量膜，对湍动程度较高的流动接触情况，界面随机变化不断更新，与该模型的假设相差较大，导致该模型在使用中出现缺陷，解决的方法是对模型进行改进，如表面更新和溶质渗透理论等三判断题81、流场中流线可以相交（错）82、依据希格比（Higbie）溶质渗透模型，溶质进入旋涡依赖稳态扩散（错）83、若将流体处理为连续介质，从时间尺度上应该是微观充分小，宏观充分大（错）84、湍流核心不存在热传导形式的热传递（错）85、自然对流过程中可以假设流体密度为常数（错）86、蒸汽冷凝和液体沸腾属于对流传热（对）87、求解某固体内的非稳态导热问题时，若导热体被处理为温度均匀体，则毕渥数Bi的数值一定小于0.1 （错）88、广义牛顿公式表明流体所受应力与应变呈非线性关系（对）89、依据传质双膜理论的假定，在相接触的气液相界面上溶质的传递不存在阻力（错）90、n-s方程不仅适用于牛顿型流体，也适用于非牛顿型流体的流动（错）91、依据普兰特混合长理论，越是趋向靠近固体壁面的区域，混合长的数值越大（错）92、Re数小于2000的流动是湍流（对）93、传递理论中通常所说的雷诺应力是指流体微元质点见的粘性力（对）94、依据普朗特混合长理论，混合长的数值应大于流道尺寸（对）95、依据溶质渗透模型，传质系数k c应与分子扩散系数的1/2方成正比（对）96、流体流动中若满足势函数条件，涡旋运动分量必定为零（对）97、若流动满足欧拉方程，则质点所受表面粘滞力的作用可以不计（错）98、求解某固体内的非稳态导热问题时，若导热体被处理为温度均匀体，则毕渥数Bi的数值一定小于0 1 （错）99、采用拉格朗日观点分析流体质点运动时，质点的动能位能变化不为零（错）100、连续性方程的物理意义可以解释为，单位质量的流体流动过程中，其体形变化率等于速度向量的散度（对）。

化工传递过程过程性考核试卷（四）一、填空题（每空1分，共41分）1. 在传热过程中，热、冷流体热交换可分为三种方式：直接接触时换热、蓄热式换热和间壁式换热。

2. 描述热传导的基本定律为傅立叶定律；描述对流传热的基本定律为牛顿冷却定律。

3. 对流传热的热阻主要集中在层流底层；增加流速对对流传热的强化主要是通过减小边界层中层流底层的厚度来实现的。

4. 在管壳式换热器中，用饱和蒸汽将管内流动的某有机溶液从20 ℃加热到60 ℃。

则总传热热阻主要集中在溶液侧，列管壁面温度较接近蒸汽侧流体温度；若要强化该传热过程，可采取的有效措施管侧加翅片和提高溶液流速等；若该换热器运行一段时间后，发现有机溶液的出口温度降低，则可能的原因为溶液侧传热壁面结垢。

5. 在间壁式换热器中，热冷流体的相互流向有并流、逆流、错流和折流等基本形式。

若想减小换热器的传热面积，则应使流动尽量接近于逆流；若被加热流体温度有所限制，则宜采用并流。

6. 根据冷凝液能否润湿冷凝壁面，蒸汽冷凝可分为膜状冷凝和滴状冷凝两种方式。

7. 对于大容积沸腾，根据过热度的大小，沸腾过程大致可分为自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾等三个阶段，工业生产上一般控制在泡核沸腾阶段。

8. 某灰体的吸收率为0.8，则其辐射能力是同温度下黑体的0.8 倍；若其表面温度由27 ℃升高到327 ℃，则其热辐射能力变为原来的16倍。

9. 根据热补偿方式的不同，列管式（管壳式）换热器可分为固定管板式换热器、U形管式换热器和浮头式换热器等。

10. 在传热计算中，平均温度差法往往用于 设计型 计算，传热单元数法往往用于 操作型 计算。

11 某水溶液在套管的环隙内流动换热，若套管内管外径为20 mm ，外管内径为45 mm ，则流动当量直径为 25 mm ；传热当量直径为 81.25 mm 。

12. 某低黏度流体在圆形直管内湍流流动且被加热，若保持管径不变，将流体流量增加一倍，则管内对流传热系数变为原来的 1.74 倍；若保持流体流量不变，将管内径缩小为原来的1/2，则管内对流传热系数变为原来的 3.48 倍。

1．粘性是指流体受到剪切作用时抵抗变形的能力，其原因是（ b ）。

a 组成流体的质点实质是离散的b 流体分子间存在吸引力c 流体质点存在漩涡与脉动2． 连续方程矢量式中哈密顿算符“”的物理意义可以理解k zj y i x ∂∂+∂∂+∂∂=∇为计算质量通量的（ c ）。

a 梯度b 旋度c 散度3．描述流体运功的随体导数中局部导数项表示出了流场的（ b ）性。

θ∂∂a 不可压缩b 不确定c 不均匀4．分析流体微元运动时，在直角坐标x-y 平面中，微元围绕z 轴的旋转角速度正比于特征量（ a ）。

z ωabcyu xu xy ∂∂-∂∂yu xu x y ∂∂+∂∂xu yu x y ∂∂-∂∂5．流体爬流流过球形固体时，流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为（ c ）。

a b c 1:11:22:16．推导雷诺方程时，i 方向的法向湍流附加应力应表示为（ b ）。

a b ci r iiu '-=ρτ2ιρτu rii '-=j i rii u u ''-=ρτ7．固体内发生非稳态导时，若固体内部存在明显温度梯度，则可断定传热毕渥准数Bi 的数值（ a ）0.1。

a 大于等于b 等于c 小于等于8．依据普兰特混合长理论，湍流传热时，涡流热扩散系数可表示为（ h αc ）。

a b cdy du l h =α2⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dy du l h αdydu l h 2=α9．流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层，溶质溶解扩散进入流体，则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是（ b ）。

a 始终不变b 先下降，后上升，最终趋于稳定c 先上升，后下降，最终趋于稳定10．利用雷诺类似求解湍流传质问题的前提是假定（ c ）。

a b c 1S >c 1<Sc 1=Sc 二．判断，在每题后括号内以“正”“误”标记。

（每空2分）例： Re 数小于2000的管内流动是层流（ 正 ）1．若将流体处理为连续介质，从时间尺度上应该是微观充分小，宏观充分大。

第一章 流体流动1.流量是指单位时间内流过管道任一截面的流体的数量。

常用的流量表示方法有两种；体积流量和质量流。

体积流量是指单位时间内流过管道一截面的流体体积。

质量流量是指单位时间内流过管道任一截面的流体质量。

质量流量与体积流量的关系为s s V w ρ=。

2.流速是指单位时间内流体在流动方向上流过的距离。

工程上，为了计算方便常采用平均流速和质量流速来表示。

平均流速：是指单位面积上的体积流量，其用公式表示为：A V u s =；质量流量是指单位面积上的质量流量。

Aw G s =；质量流量与平均流速的关系为u G ρ=。

3.按流速和压强等参数是否随时间变化，把流体流动分为稳定流动和非稳定流动。

其中系统的参数不随时间而变化，仅随所在的空间位置而改变的流动过程称为稳定流动；把系统的参数不但随在空间位置变化，而且随时间而变化的流动过程称为非稳定流动。

4.不可压缩流体是指压力改变时其密度随压力改变很小的流体，液体一般被看作是不可压缩流体；可压缩流体是指压力改变时其密度随压力改变有显著化变的流体。

5.设流体在变截面的管道中稳定流动，如果在管道两截面之间的流体既无积聚也无漏失，根据质量守恒定律，单位时间内通过管道各截面的流体的质量即质量流量应当相同。

即常数==21w w 或常数==222111A u A u ρρ，上述公式称为流体稳定流动的连续性方程。

6.以单位质量流体为衡算基准，实际流体的柏努利方程能量衡算式为：∑+++=+++f e h p u gz W p u gz ρρ222212112121，单位是kg J ；若以单位重量流体为衡算基准，将上式项除以g ，得到gh g p u g z g W g p u g z f e ∑+++=+++ρρ222212112121，单位是m ；其中的位压头是z 、动压头是g u 22、静压头是gP ρ。

7.e W 是输送机械对单位质量流体所做的有效功，是选用流体办输送机械的重要依据。

例1-2 设图1-8为一圆筒形储罐，直径为0.8m ，罐内盛有2m 深的水。

在无水源补充的情况下打开底部阀门放水。

已知水流出的质量流率2ω与水深z 的关系为：2ω=0.274z （kg/s ），试求经过多长时间后水位下降至1m ？解：储罐截面积：A=502.08.0414.3422=⨯=d π（2m ） 水的深度 m z m z 1,221==；质量流率01=ω（无水源补充），s kg /z 274.02=ω 瞬时质量 M=502z(kg)1000z 0.502Az =⨯=ρ，由式θωωd dM -12+=0得θωd dM+2=0 将已知数据代入上式，得：0502274.0=+θd dzz ，上式分离变量得： ⎰⎰-=120502274.0z dzd θθ，解得θ=1518（s ） 例1-3 化工生产中经常需要将固体配成一定浓度的溶液。

图为一配料用的搅拌槽。

水以150kg/h 的流率、固体苯磺酸以30kg/h 的流率加入搅拌槽中，制成溶液后，以120kg/h 的流率流出容器。

由于搅拌充分，槽内浓度各处均匀。

开始时槽内预先已盛有100kg 纯水。

试计算1h 后由槽中流出的溶液的质量分数。

解：设苯磺酸为A 组分，水为B 组分。

依题意,/150/kg 301A1h kg h B ==ωω，2ω= 120kg/h ，kg 100M 0,/1803015001===+=时当θωh kg 。

对苯磺酸做质量衡算，由式00112212=+-=+-θωωθωωd dM a a d dM ii i i i i 和得 0)(0122A 12A =+-=+-θωωθωωd Ma d a d dM A A A A ，由于搅拌充分，上式中的A A a a 等于2将微分项展开，得030120=++-θθd dMa d da M a A A A ，做总质量衡算，由式θωωd dM -12+=0得，0180-120=+θd dM ，得)/(60h kg d dM=θ，积分得M=60θ+0M =60θ+100，带入可得60)10060(30120=+++-A AA a d da a θθ将式分离变量并积分得 ⎰⎰--=+A a A Aa da d 003018010060θθθ，求解式，得⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=310610161θA a 将θ=1h 带入式得126.0=A a ，由式⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+-=310610161θA a 可知，当θ→∞时，61=A a 。