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练习三一.填空（20分）1．气体的粘度随温度的升高而__________，液体的粘度随温度的升高而___________。
2．层流时，圆管内流体沿管径各点的速度呈__________分布，其平均速度等于管中心处最大流速的___________倍。
3．对于管内流动，当流动处在_________区时，摩擦系数λ=64/Re；当流动处于___________________区时，λ只与ε/d有关，与Re几乎无关。
4．离心泵的工作点是_______________曲线和__________________曲线的交点。
5．某锅炉炉墙是由耐火砖、保温砖和普通砖构成，在定态传热的情况下，三层的温度降分别为269︒C、72︒C和38︒C，这三层平壁的热阻之比R1:R2:R3=________________________。
6．根据沸腾曲线，大容积内饱和液体沸腾分为_______________________、_______________________和_______________________区，工业生产中一般控制在_______________操作。
7．用发射率（黑度）为0.07铝箔代替黑度为0.9的材料，来包裹房间内的蒸汽管道，其每米管长的辐射散热损失降低为原来的______________倍。
8．精馏操作的依据是液体混合物中各组分____________________的不同，其差别越_______越容易分离。
9．全回流时，回流比R=_________，D=__________，F=___________，所需理想板层数________。
答案：1/ 增大，减小；2/抛物线，0.5；3/层流，完全湍流区；4/离心泵特性，管路特性曲线5/269:72:38；6/对流沸腾，泡核沸腾，膜状沸腾，泡核沸腾；7/0.078；8/挥发度，大；9．R=∞，D=0，F=0，最少。
二.实验题（10分）1．如何测定水平直管的阻力损失？2．离心泵启动前，为什么要先灌满水？3．蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？4．实验测定全回流条件下筛板精馏塔全塔效率时，需要测取那些数据？答案：1．（3分）测定直管两端的压差∆p，再利用公式∆p=ρ⋅h f求出直管阻力损失h f。
青岛科技大学2021-2021年化工原理真题青岛科技大学2021年研究生入学考试试卷考试科目：化工原理A（答案全部写在答题纸上）一、（20分)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H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度为H2为5m。
当输水量为336m/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 （均包括局部阻力），压力表读数为2.452×5310Pa，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m，试求：（1）两槽液面的高度H 为多少？（2）泵所需要的实际功率为多少kW？2（3）真空表的读数为多少kgf/cm？二、（10分）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。
测试时筒内充被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm，下落距离为200mm，测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.3233秒，此糖浆的密度为1300 kg/m，钢球的密度为7900 kg/m，求此糖浆的粘度是多少厘泊。
三、（20分）在套管换热器中用120℃的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。
苯的流量为4000kg/h，比热容为1.9kJ/(kg・℃)，温度从30℃升至60℃。
蒸汽冷凝传热系数为1×104W/(m2・℃),换热管内侧污垢热阻为4×10-4m2・℃/W，忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。
换热管为φ54×2mm的钢管，有效长度为12m。
试求：（1）饱和蒸汽流量（其冷凝潜热为2204kJ/kg）；（2）管内苯的对流传热系数αi；（3）当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时，苯的出口温度为若干？四、(20分)用连续精馏塔分离某双组分物系，原料液组成为0.20（摩尔分率，下同），流量为150kmol/h。
流体力学综合实验(1)离心泵在启动时要关闭出口阀的原因是防止空气进入泵体，导致水抽上离心泵。
每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。
不能在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。
(2)离心泵在固定的转速下扬程是固定的，可调节出口阀来调节导流面积，简单易行。
(3)泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数并不会逐渐上升，在上升到一定程度之后就会达到平衡点不再上升。
(4) 根据图中最高效率的曲线的点仅为30%。
离心泵特性曲线图中效率并没有书中所述的最高点，而是呈现一种上升趋势，最高效率仅为泵的30%，可能因为数据不足导致曲线无法完全呈现。
七.思考题 1. 试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？ 答：从离心式水泵的扬程－流量特性曲线来看是一条下降的曲线，在泵的出口阀门关闭的情况下启动，泵没有流量，因而电机的处于轻载状态下工作（流量与扬程的积反映电机功率大小）。
如果用轴流式的水泵就情况相反了，必须是开阀启动，此时电机的功率最小。
2. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。
水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。
水源的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。
这样循环不已，就可以实现连续抽水。
引水灌泵是为了防止气缚的发生；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏 3. 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？ 答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。
还有的调节方式就是增加变频装置 4. 泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？ 答：当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。
化工原理A卷一、填空和选择题（备注：选择题有一个或多个正确答案）（30分）1）下列单元操作中属于动量传递的有（）A．流体输送B．蒸发C．气体吸收D．结晶2）流体在圆形直管中流动时，判断流体流型的准数为（）A．Re B．Nu C．Pr D．Fr3）流体在圆形直管中流动时，若流动已经入完全湍流区，则摩擦系数λ与Re的关系为：随Re增加，λ（）。
A．增加B．减小C．基本不变D．先增加后减小4）测定流量常用的流量计有、、。
5）兰州市平均气压为85.3×103Pa，天津市则为101.33×103Pa。
在天津操作的设备内的真空表读数为80×103Pa，若想维持相同的绝对压强，该设备在兰州市操作时真空表的读数应为（）A．5300 Pa B．8530 Pa C．1013 Pa D．63970 Pa6）某油品连续稳定地流过一异径管。
细管直径为φ57 mm×3.5 mm，油品通过细管的流速为u＝1.96 m/s，粗管直径为φ76 mm×3 mm。
则油品通过粗管的雷诺数为（）。
（油品的密度为900 kg/m3，粘度为7×10－2 Pa·s）A．900 B．960 C．570 D．8007）有关泵理论压头论断中正确的是（）A．叶片形状与理论压头有关B．液体密度与理论压头无关C．在前弯、径向、后弯三种形式叶片中，前弯叶片产生理论压头最高，但能量利用率低；后弯叶片产生的理论压头最低，但能量利用率高，因而离心泵多采用后弯叶片D．离心泵启动时需灌满液体是因为同一压头下，泵的吸力，即泵进出口的压差与流体的密度成正比8）离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（）A．Q增大，N增大B．Q增大，N减小C．Q增大，N先增大后减小D．Q增大，N先减小后增大9）离心泵在启动前必须充满液体，这是为了防止现象。
10）离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。
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。
青岛科技大学二OO八年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1．本试卷共7 道大题（共计26 个小题），满分150 分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、（20分）用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。
两槽液面高度差为12 m，输送管为Ф57×3.5 mm的钢管，吸入管路总长为20 m，压出管路总长为155 m（均包括所有局部阻力的当量长度）。
管路摩擦系数取为0.02，水密度为1000 kg/m3。
操作条件下此离心泵的特性方程为H=60－7.91×106Q2（单位：H－m，Q－m3/s），泵的轴功率为0.49kW。
试求：（1）管路中水的流量，m3/h；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa。
二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m3，炉气温度为700K。
在此温度下，气体黏度为3.4×10-5Pa.s，密度为0.5kg/m3。
现要求炉气处理量为8000kg/h。
采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m，宽为3m，且降尘室总高不超过4.8m。
试计算降尘室中隔板间的距离。
三、（20分）有一单程管壳式换热器，内装有Φ25×2.5mm的钢管300根，管长为2m。
要求将流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，壳方选用108℃的饱和蒸汽冷凝。
若蒸汽侧冷凝的对流传热系数为1×104W/(m2.℃)，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。
空气在平均温度下的物性常数为c p=1kJ/(kg.℃)，λ＝2.85×10－2W/(m.℃)，μ＝1.98×10-5Pa.s。
第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械（1）流体静力学基本方程 （例1－9）U 型管压差计（2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式（4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题1．（7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成?答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dydu )e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。
（6分）（1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。
（2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
为保证泵的正常可靠运行，泵的实际安装高度要比Hg 再降低（0.5～1.0）m 。
7．什么是汽蚀余量？答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和（gu g p 2211+ρ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头（gp v ρ）某一最小值，此最小值即为离心泵的允许汽蚀余量，即gp g u g p NSPH v ρρ-+=2211 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量）8．何谓气缚现象？如何防止？答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
青岛科技大学二OO八年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1．本试卷共7道大题（共计26个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、（20分）用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。
两槽液面高度差为12m，输送管为Ф57×3.5mm的钢管，吸入管路总长为20m，压出管路总长为155m （均包括所有局部阻力的当量长度）。
管路摩擦系数取为0.02，水密度为1000kg/m3。
操作条件下此离心泵的特性方程为H=60－7.91×106Q2（单位：H－m，Q－m3/s），泵的轴功率为0.49kW。
试求：（1）管路中水的流量，m3/h；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa。
二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m3，炉气温度为700K。
在此温度下，气体黏度为3.4×10-5Pa.s，密度为0.5kg/m3。
现要求炉气处理量为8000kg/h。
采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m，宽为3m，且降尘室总高不超过4.8m。
试计算降尘室中隔板间的距离。
三、（20分）有一单程管壳式换热器，内装有Φ25×2.5mm的钢管300根，管长为2m。
要求将流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，壳方选用108℃的饱和蒸汽冷凝。
若蒸汽侧冷凝的对流传热系数为1×104W/(m2.℃)，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。
空气在平均温度下的物性常数为c p=1kJ/(kg.℃)，λ＝2.85×10－2W/(m.℃)，μ＝1.98×10-5Pa.s。
干 燥1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、 结合水与平衡水分有何区别和联系？答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。
平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。
结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。
结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。
一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。
3、 如何区别平衡水分和自由水分？ （5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p ，湿度H ；焓I ；露点t d ；湿球温度t W ；相对湿度φ。
水气分压p ， 湿度H ； 焓I ； 露点t d ； 湿球温度t W ； 相对湿度φ画出图（2分）并指出上述六个参数。
（4分）5、湿球温度6、绝热饱和温度 下册 干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量） 热量衡算（求温度） 预热器热量【例5－5】三、请回答下列问题（10分） ３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s ，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。
空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg 水分/kg 干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。
假设空气在干燥器内经历等焓过程，I=（1.01+1.88H ）t+2490H 。
一、 （20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20︒C ，湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
综合练习题一、单项选择题1．以下不属于压强单位的是（）A．N/m2 B．atm C．mmHg D．N·m2．以下关系式表达正确的是（）A．大气压强＝绝对压强＋表压B．绝对压强＝大气压强－真空度C．真空度＝绝对压强－大气压强D．大气压强＝绝对压强－真空度3．水在管道中稳定流动时，若管径增大一倍，则流速变为原来的（）倍A．2 B．1/2 C．4 D．1/44．液体的粘度一般随温度的升高而（）A．增大B．减小C．不变D．先增大后减小5．流体在直管内流动时，若其已进入完全湍流区，则摩擦系数λ与Re的关系为（）A．Re增大，λ增大B．Re增大，λ减小C．Re增大，λ基本不变D．Re增大，λ先增大后减小6．离心泵启动前泵体内未灌满液体，会发生的现象为（）A．气缚B．气蚀C．喘振D．液泛7．离心泵的扬程是指（）A．泵的输送高度B．液体出泵和进泵时的压强差换算成的液柱高度C．泵的安装高度D．单位重量液体通过泵所获得的机械能8．离心泵的效率η和流量Q的关系为（）A．Q增加，η增大B．Q增加，η减小C．Q增加，η先减小后增大D．Q增加，η先增大后减小9．当转速变化不太大时，离心泵的流量Q和转速n的关系为（）A．Q1/Q2≈n1/n2B．Q1/Q2≈n2/n1C．Q1/Q2≈( n1/n2 )2D．Q1/Q2≈( n2/n1 )210．离心泵的工作点（）A．与管路特性有关，与泵的特性无关B．与管路特性无关，与泵的特性有关C．与管路特性和泵的特性均无关D．与管路特性和泵的特性均有关11．在固体内部，传热的基本方式为（）A．热传导B．热对流C．热辐射D．传导和对流12．在多层平壁的定常热传导中，传热的总推动力（）A．与各层的推动力相等B．与各层的推动力之和相等C．与各层中最小的推动力相等D．与各层中最大的推动力相等13．对流传热方程式Q＝αA△t中，△t是指（）A．两流体温度差（T－t）B．冷流体进、出口温度差（t2－t1）C．热流体进、出口温度差（T2－T1）D．流体和壁面温度差（T－T w）或（t w－t）14．忽略壁阻和污垢热阻，若对流传热系数α1《α2，则总传热系数K≈（）A．α1B．α2C．（α1＋α2）/2 D．（α2－α1）/215．在列管式换热器中，安装折流挡板的目的是（）A．提高管程对流传热系数B．减小管程对流传热系数C．提高壳程对流传热系数D．减小壳程对流传热系数16．某双组分理想溶液，其中A为易挥发组分。
