工程原理计算题
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宁波⼯程学院化⼯原理计算题第⼀单元流体流动1-1.U 型管压差计测量蒸汽锅炉⽔⾯上⽅的蒸汽压,如图1-1所⽰,U 型管压差计的指⽰液为⽔银,两U 型管的连接管内充满⽔。
已知⽔银⾯与基准⾯的垂直距离分别为:h 1=2.3m, h 2=1.2m, h 3=2.5m, h 4=1.4m, h 5=3m,⼤⽓压强Pa=745mmHg 。
试求锅炉上⽅⽔蒸汽的压强0P 。
解:由静⼒学⽅程得:)(21h h g p p Hg a c -+=ρ)()(2323'h h g P h h g p p B g c -+=-+=⽔⽔ρρ)(43h h g p p Hg B A -+=ρ)(45h h g p p o A -+=⽔ρ)(21h h g p p Hg a c -=-ρ )(21h h g p p Hg a c -=-ρ )(23h h g p p C B --=-⽔ρ)(43h h g p p Hg B A -=-ρ)(45h h g p p A o --=-⽔ρPa 51064.3)]4.13()2.15.2[(81.91000)]4.15.2()2.13.2[(81.913600101330760745=-+---+-+=本题是静⼒学⽅程与U 型压差计的应⽤。
1-2.密度为850kg/m 3的某液体由敞⼝⾼位槽从φ89×4mm 的管道中流出,⾼位槽液⾯⾼于地⾯12m ,管路出⼝⾼于地⾯3m(如图1-2)。
已知该液体流经图1-1系统的总能量损失可按(∑h f ) W f =7.5u 2 计算,u 为液体在管内的流速m/s 。
试计算: 1)管内液体的流速;2)该液体的体积流量和质量流量(分别以m 3/h 和kg/h )。
解:1)在1-1与2-2之间列柏努利⽅程,,以0-0为基准⾯已知: z 1=12m, z 2=3m, u 1=u 2≈0, p 1=p 2=0(表压)We=0 , W f =7.5u 2 得: 12(9.81)=3(9.81) + 7.5u 2 ∴ u=3.43m/s 2) V=u A=3.43×(3.14/4)(0.0812)=0.0177 m3/s=63.7 m3/h m=V ρ=63.7×850=54145 kg/h本题是练习柏努利⽅程、体积流量与质量流量的计算及相互换算。
45、从传热角度来看,工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据()现象来考虑的。
①核状沸腾及膜状冷凝;②膜状沸腾及膜状冷凝;③核状沸腾及滴状冷凝;④膜状沸腾及滴状冷凝46、换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力,其中推动力是指()。
①两流体温度差(T-t);②冷流体进出口温度差(t2-t1);③热流体进出口温度差(T1-T2);④液体温度和管壁温度差(T-Tw)或(tw-t)47、在通常操作条件下的同类换热器中,空气的对流传热系数为α1,水的对流传热系数为α2,蒸汽冷凝的对流传热系数为α3,则()。
①α1>α2>α3 ②α2>α3>α1 ③α3>α2>α1 ④α2>α1>α348、一套管式换热器,管内走液体,管间走蒸汽,由于流体入口温度下降,在流量不变的情况下,为仍然达到原来的出口温度(不可提高压强),采取简便有效的措施为()。
①管内加麻花铁;②提高壳程数;③减少壳程数;④换封头49、对管壳式换热器,当管束和壳体温差超过()时,应采取适当的温差补偿措施。
①60℃;②50℃;③40℃;④30℃、B两点的压力差。
34管压差计的读数,计算设备中气体的压力,并注明是表压还是绝压。
已知3和998 kg/m3,压差计的读数R=300mm h1的流量输送至高位槽。
两槽的液位恒定,且相差(包括所有局部阻力的当量长度)。
已知油品的密度为890kg/m的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa(表压),两槽的液位ε=0.002,试计算两槽液,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度d面的垂直距离z 。
7、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。
8、用水泵向高位水箱供水(如附图所示),管路流量为150m 3/h ,泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m 和45m 。
泵吸入管与排出管分别为内径205mm 和内径180mm 的钢管。
第一部分:梁的正截面受弯计算题1、已知某矩形截面简支梁,截面尺寸为200×400mm,采用C25砼,HRB335级纵向受力钢筋,已知f c =11.9 N/mm 2 , f y =300N/mm 2, ρmin =0.2%, a’s =a s =35mm,配有受拉钢筋为3ф25,As=1473 mm 2,受压钢筋为2ф16,A s’=402 mm 2,ξb =0.550,要求承受弯距设计值M =200kN ·m 作用,试复核截面安全否。
2、某柱截面为490*370mm ,砖强度等级为Mu10,砂浆强度等级为M5,柱计算高度为4.5m,柱顶轴向力设计值N=120KN (不包括柱自重),试验算柱底强度。
(砖砌体每立方米19KN ,γG =1.4)3、某房屋砖柱柱顶标高为4.2m ,基础大开脚顶标高-0.38m ,柱截面为490⨯370mm ,砂浆强度等级为M 2.5,房屋为刚性构造方案,是验算该柱的高厚比。
4、单筋矩形截面简支梁,安全等级为Ⅱ级,截面尺寸b ×h=200mm ×500mm ,计算跨度0l =6m , 线恒载标准值k g =2.5KN/m ,线活荷载标准值k q =18 KN/m ,G γ=1.2,Q γ=1.4,混凝土为C20, 钢筋为HRB335,构件处于一类环境,求纵筋截面面积,选筋并画出断面图。
5、已知梁截面弯矩设计值M=205KN •m ,截面尺寸b ×h=200mm ×450mm ,s a =60mm ,'s a =35mm ,混凝土为C25,纵筋采用HRB335,求该梁's A 、s A ,并选筋画出截面图。
6、 矩形截面梁,2400200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩设计值m KN M .75=,采用C20混凝土,HRB335钢筋,结构安全等级为二级,0.10=γ。
试计算纵向受拉钢筋的面积s A 并选筋7 、 矩形截面梁,2600200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩的设计值为203.7KN.m ,C20混凝土,HRB335钢筋, 结构安全等级为二级,0.10=γ。
一流体流动流体密度计算1.1在讨论流体物性时,工程制中常使用重度这个物理量,而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]?1.2燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知,其中含8.5%CO2,7.5%O2,76%N2,8%水蒸气(体积%),试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。
1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。
试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度(假设在混合过程中,总体积等于各组分体积之和)。
(1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20%、30%和50%;(2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20%、30%和50%。
绝压、表压、真空度的计算1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少?静力学方程的应用1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器,两容器中所盛液体为水,连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少?ρ水银=13.6×103[kg/m3]1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳(体积与水银相同),压差计读数为若干?ρ水银=13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4=1.594×103 [kg/m3]习题 5 附图习题 6 附图1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
已知图中h1=2.3m,h2=1.2m,h3=2.5m,h4=1.4m,h5=3m。
大气压强P0=745[mmHg],试求容器中液面上方压强P C=?1.8如图所示,水从倾斜管中流过,在断面A和B间接一空气压差计,其读数R=10mm,两测压点垂直距离a=0.3m,试求A,B两点的压差等于多少?流量、流速计算1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。
XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期环境工程原理 考查试卷考试方式: 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70%教研室主任复核本试卷可能用到的计算值: ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609,g=10 m/s 2,=1.4π=3.14, =1.44一、填空题:(每空0.5分 .共20分)1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题,它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。
2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。
3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。
4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。
5. 李白诗中有“白发三千丈,缘愁似个长”句,用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。
释印肃诗中有“黄金万两非堪比,东西南北至分明”,用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。
6. 百分比浓度的量纲为_______________。
7. 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。
质量衡算依据的基本定律是________________,能量衡算依据的基本定律是____________________。
8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管,壁厚为3 cm ,则流过其中的流体的当量直径为____________。
9. 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λ与Re 的关系为______________。
传热练习题1、 某加热器外面包了一层厚度为300mm 的绝缘材料,该材料的热导率为0.16W/(m ·℃),已测得该绝缘层外缘温度为30℃,距加热器外壁250mm 处为75℃,试求加热器外壁面的温度为多少?2、 用套管换热器将果汁从80℃冷却到30℃,果汁比热为3.18kJ/kg ℃,流量为240kg/h 。
冷却水与果汁呈逆流进入换热器,进口和出口温度分别为10℃和20℃,若传热系数为450W/m 2℃,计算换热面积和冷却水用量。
3、在一内管为Φ25mm×2.5mm 的套管式换热器中,用水冷却苯,冷却水在管程流动,入口温度为290K ,对流传热系数为850W/(m 2·K),壳程中流量为1.25kg/s 的苯与冷却水逆流换热,苯的进、出口温度分别为350K 、300K ,苯的对流传热系数为1700 W/(m 2·K),已知管壁的热导率为45 W/(m·K),苯的比热容为c p =1.9 kJ/(kg·℃),密度为ρ=880kg/m 3。
忽略污垢热阻。
试求:在水温不超过320K 的最少冷却水用量下,所需总管长为多少(以外表面积计)?4、 在一单程列管式换热器中,用130℃的饱和水蒸汽将36000kg/h 的乙醇水溶液从25℃加热到75℃。
列管换热器由90根Ф25mm×2.5mm ,长3m 的钢管管束组成。
乙醇水溶液走管程,饱和水蒸汽走壳程。
已知钢的热导率为45W/(m·℃),乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m 3,粘度为1.2×10-3Pa·s ,比热为4.02kJ/(kg·℃),热导率(即导热系数)为0.42W/(m·℃),水蒸汽的冷凝时的对流传热系数为104W/(m 2·℃),忽略污垢层热阻及热损失。
试问此换热器是否能完成任务(即换热器传热量能否满足将乙醇水溶液从25℃加热到75℃)?已知:管内对流传热系数关联式为4.08.0Pr Re )/(023.0d λα=,λμ/Pr p C =。
1、1kg 氧气置于图所示的气缸内,缸壁能充分导热,且活塞与缸壁无摩擦。
初始时氧气压力为0.5Mpa 、温度为27℃。
如果气缸长度为2L ,活塞质量为10kg ,试计算拔除销钉后,活塞可能达到的最大速度。
氧气的比热容)/(918.0K kg kJ c p ⋅=,k=1.395,)/(260.0K kg kJ R g ⋅=解:取气缸内的氧气为研究对象。
根据热力学第一定律W U Q +∆=知道,加入系统的热量一部分用于增加系统的热力学能,一部分用于对外做功。
根据题意:活塞如果要达到最大速度,那么氧气膨胀过程中吸入的热量全部用于对外做功,所以氧气的热力学能不发生变化。
由于氧气可以看作理想气体,而理想气体的热力学能是温度的单值函数,所以氧气膨胀过程为可逆定温膨胀过程。
设环境温度为T 0,环境压力为P 0,氧气的质量为m ,活塞的质量为M ,活塞最大速度为V max 。
氧气初始状态的压力为P 1,温度为T 1,容积为V 1,氧气膨胀后的容积为V 2,膨胀过程的膨胀功为W 。
V P W MV ∆-=02max 21 211lnV V T R W g =111T mR V P g = 12V V V -=∆122V V = 所以有:2ln 1T R W g = 110/P T R V P g =∆ 代入数据:7.38484)2.02(ln )2715.273(2602ln 102111012max =-⨯+⨯=-=⨯⨯p T R P T R V g g s m V /73.87max =2、空气等熵流经一缩放喷管,进口截面上的压力和温度分别是0.58Mpa 、440K ,出口截面℃上的压力MPa p 14.02=。
已知喷管进口截面面积为 2.6×10-3m 2,空气的质量流量为1.5kg/s ,试求喷管喉部面积及出口截面的面积和出口流速。
空气的比热容)/(005.1K kg kJ c p ⋅=,k=1.4,)/(287.0K kg kJ R g ⋅=解:根据题意知道,进口参数为MPa p 58.01=,K T 4401=。
大学课程《环境工程原理》试题及答案一:填充题(20分)1、边界层的形成是流体具有_________结果。
2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时,按_____管内的流速来计算动能项。
3、长方形的长为2a ,宽为 a ,其当量直径为_________________4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的___________.5、经内径为158mm 的钢管输送运动粘度为s m 290的燃料油,若保持油品作层流流动,则最大流速不能超过________。
6、用离心泵在两个敞开容器间输液,若维持两容器的液面高度不变,当关小输送管道的阀门后,管道的总阻力将___________。
7、离心泵的工作点是___________曲线与________________曲线的交点。
8、往复式压缩机的余隙糸数ε=___________,ε_______-,则容λ增大,生产能力_______________。
9、沉降操作是指在某种______中利用分散相和连续相之间的________,使之发生相对运动而实现分离的操作。
沉降过程有_____和_____沉降两种方式。
10、工业上常用的过滤介质主要有________、__________、___________。
11、在过滤操作中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是_______而不是______。
12、在平壁稳定热传导过程中,通过三层厚度相同的材料,三层间的温度差变 化是依次降低,则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。
13、沸腾传热可分为三个区域,它们是_______、_________、_________ 。
应维持在_____________区内操作。
14、用饱和蒸汽加热水,经过一段时间后,发现传热阻力迅速加大,这可能是由于___________________________________所引起的。
15、温度差损失包括______________、___________、___________。
第一部分:梁的正截面受弯计算题1、已知某矩形截面简支梁,截面尺寸为200×400mm,采用C25砼,HRB335级纵向受力钢筋,已知f c =11.9 N/mm 2 , f y =300N/mm 2, ρmin =0.2%, a’s =a s =35mm,配有受拉钢筋为3ф25,As=1473 mm 2,受压钢筋为2ф16,A s’=402 mm 2,ξb =0.550,要求承受弯距设计值M =200kN ·m 作用,试复核截面安全否。
2、某柱截面为490*370mm ,砖强度等级为Mu10,砂浆强度等级为M5,柱计算高度为4.5m,柱顶轴向力设计值N=120KN (不包括柱自重),试验算柱底强度。
(砖砌体每立方米19KN ,γG =1.4)3、某房屋砖柱柱顶标高为4.2m ,基础大开脚顶标高-0.38m ,柱截面为490⨯370mm ,砂浆强度等级为M 2.5,房屋为刚性构造方案,是验算该柱的高厚比。
4、单筋矩形截面简支梁,安全等级为Ⅱ级,截面尺寸b ×h=200mm ×500mm ,计算跨度0l =6m , 线恒载标准值k g =2.5KN/m ,线活荷载标准值k q =18 KN/m ,G γ=1.2,Q γ=1.4,混凝土为C20, 钢筋为HRB335,构件处于一类环境,求纵筋截面面积,选筋并画出断面图。
5、已知梁截面弯矩设计值M=205KN •m ,截面尺寸b ×h=200mm ×450mm ,s a =60mm ,'s a =35mm ,混凝土为C25,纵筋采用HRB335,求该梁's A 、s A ,并选筋画出截面图。
6、 矩形截面梁,2400200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩设计值m KN M .75=,采用C20混凝土,HRB335钢筋,结构安全等级为二级,0.10=γ。
试计算纵向受拉钢筋的面积s A 并选筋7 、 矩形截面梁,2600200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩的设计值为203.7KN.m ,C20混凝土,HRB335钢筋, 结构安全等级为二级,0.10=γ。
环境工程习题集复习题一一.选择题(每小题2分,共20分)1.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。
2. 水以2m/s的流速在Φ35mm×2.5mm的钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa﹒s,密度为1×103kg/m3,其流动类型为()A 层流B 湍流C 无法确定3.将管路上的阀门开大时,其阻力系数()。
A 变小B 变大C 不变4.关于传热糸数K下述说法中错误的是()。
A传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值;B总传热糸数K随着所取的传热面不同而异;C总传热糸数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,应从降低最大热阻着手;5.在稳定变温传热中,流体的流向选择()时传热平均温度差较大。
A并流 B逆流6.黑体的辐射能力与其表面温度的()成正比。
A平方 B三次方 C 四次方 D平方根7.下述说法中正确的是()。
A 过滤速率与过滤面积成正比;B 过滤速率与过滤面积的平方成正比;C 过滤速率与滤布阻力成反比;D 过滤速率与操作压差的平方成正比8.介质阻力系数ζ=24/Re的适用范围是()。
A圆柱形微粒; B球形微粒; C方形微粒; D 层流区; E过渡区; F湍流区9.旋流分离器是利用离心力分离()。
A气液混合物的设备; B液固混合物的设备; C液液混合物的设备; D气固混合物的设备;10.下列不属于双膜理论的基本论点是( )A 气液相之间有一固定的界面,且界面处气液两相两项达到平衡;B 相界面两侧各有一层停滞膜,膜内的传质方式为涡流扩散;C 传质阻力集中在停滞膜内,膜外不存在传质阻力。
一、填空题(每空2分,共24分)1.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。
45、从传热角度来看,工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据()现象来考虑的。
①核状沸腾及膜状冷凝;②膜状沸腾及膜状冷凝;③核状沸腾及滴状冷凝;④膜状沸腾及滴状冷凝46、换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力,其中推动力是指()。
①两流体温度差(T-t);②冷流体进出口温度差(t2-t1);③热流体进出口温度差(T1-T2);④液体温度和管壁温度差(T-Tw)或(tw-t)47、在通常操作条件下的同类换热器中,空气的对流传热系数为α1,水的对流传热系数为α2,蒸汽冷凝的对流传热系数为α3,则()。
①α1>α2>α3 ②α2>α3>α1 ③α3>α2>α1 ④α2>α1>α348、一套管式换热器,管内走液体,管间走蒸汽,由于流体入口温度下降,在流量不变的情况下,为仍然达到原来的出口温度(不可提高压强),采取简便有效的措施为()。
①管内加麻花铁;②提高壳程数;③减少壳程数;④换封头49、对管壳式换热器,当管束和壳体温差超过()时,应采取适当的温差补偿措施。
①60℃;②50℃;③40℃;④30℃、B两点的压力差。
34管压差计的读数,计算设备中气体的压力,并注明是表压还是绝压。
已知3和998 kg/m3,压差计的读数R=300mmh1的流量输送至高位槽。
两槽的液位恒定,且相差(包括所有局部阻力的当量长度)。
已知油品的密度为890kg/m的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa(表压),管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度dε=0.0022650kg/ m3),在20℃水中和20℃常压空气中的自8、用水泵向高位水箱供水(如附图所示),管路流量为150m3/h,泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和45m。
泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。
吸入管管长50m(包括吸入管路局部阻力的当量长度),排出管管长200m(包括排出管路局部阻力的当量长度),吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm,水的密度1000 kg/m3,粘度1.0×10-3 Pa.s,泵的效率为65%,圆管内湍流摩擦系数用下式计算:Array试求:(1)吸入管和排出管内流速、雷诺数各为多少?各属于哪种流动类型?(2)泵吸入口处A点的真空表读数?(3)泵向单位质量流体所作的功为多少?泵的轴功率?9、离心泵吸入管直径为d1=80mm,长L1=6m,阻力系数为λ1=0.02,压出管直径为d2=60mm,长L2=13m,阻力系数为λ2=0.03。
第二章建设工程计价原理、方法及计价依据(6)四、确定机具台班定额消耗量的基本方法机械1h纯工作效率:■循环动作机械机械一次循环的正常延续时间=∑(循环各组成部分正常延续时间)-交叠时间■连续动作机械连续动作机械纯工作1h正常生产率=【计算思路】■一次循环时间■1小时循环次数■1小时产量(次数×每次产量)■台班产量(1小时产量×纯工作时间)【例2.3.5】某工程现场采用出料容量500L的混凝土搅拌机,每一次循环中,装料、搅拌、卸料、中断需要的时间分别为1min、3min、1min、1min,机械时间利用系数为0.9,求该机械的台班产量定额。
【提示】时间单位都转换为小时“h”解:该搅拌机一次循环的正常延续时间=1+3+1+1=6分钟=0.1h该搅拌机纯工作1h循环次数=10(次)该搅拌机纯工作1h正常生产率=10×500=5000L=5(m3)该搅拌机台班产量定额=5×8×0.9=36(m3/台班)【温馨提示】考试答题时,注意题目问的是产量定额还是时间定额,如果是时间定额,还应该计算产量定额的倒数。
【2018年·单选】某砼输送泵每小时纯工作状态可输送砼25m3,泵的时间利用系数为0.75,则该砼输送泵的产量定额为()。
A.150m3/台班B.0.67台班/100m3C.200m3/台班D.0.50台班/100m3『正确答案』A『答案解析』本题考查的是确定机具台班定额消耗量的基本方法。
产量定额=25×0.75×8=150(m3/台班)。
【2017年·单选】确定施工机械台班定额消耗量前需计算机械时间利用系数,其计算公式正确的是()。
A.机械时间利用系数=机械纯工作1h正常生产率×工作班纯工作时间B.机械时间利用系数=1/机械台班产量定额C.机械时间利用系数=机械在一个工作班内纯工作时间/一个工作班延续时间(8h)D.机械时间利用系数=一个工作班延续时间(8h)/机械在一个工作班内纯工作时间『正确答案』C『答案解析』本题考查的是确定机具台班定额消耗量的基本方法。
第一章 流体流动1-1】 容器A 中的气体表压为60kPa ,容器B 中的气体真空度为.⨯41210Pa 。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干帕,该处环境的大气压力等于标准大气压力。
解 标准大气压力为101.325kPa容器A 的绝对压力 ..p kPa ==A 101325+60161325 容器B 的绝对压力 ..B p kPa =-=1013251289325流体静力学1-6】如习题1-6附图所示,有一端封闭的管子,装入若干水后,倒插入常温水槽中,管中水柱较水槽液面高出2m ,当地大气压力为101.2kPa 。
试求:(1)管子上端空间的绝对压力;(2)管子上端空间的表压;(3)管子上端空间的真空度;(4)若将水换成四氯化碳,管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米?解 管中水柱高出槽液面2m ,h=2m 水柱。
(1)管子上端空间的绝对压力绝p 在水平面11'-处的压力平衡,有.绝绝大气压力1012001000981281580 (绝对压力)ρ+==-⨯⨯=p gh p Pa(2)管子上端空间的表压 表p表绝 -大气压力=8158010120019620 =-=-p p Pa(3)管子上端空间的真空度真p()真表=-=-1962019620 p p Pa -=(4)槽内为四氯化碳,管中液柱高度'h'cclhh ρρ=4水 常温下四氯化碳的密度,从附录四查得为/ccl kg m ρ=431594'.h m ⨯==10002125 1594【1-7】在20℃条件下,在试管内先装入12cm 高的水银,再在其上面装入5cm 高的水。
水银的密度为/313550kg m ,当地大气压力为101kPa 。
试求试管底部的绝对压力为多少Pa 。
习题1-6附图解 水的密度/3水=998ρkg m()....331011001213550005998981117410=⨯+⨯+⨯⨯=⨯p Pa【1-8】如习题1-8附图所示,容器内贮有密度为/31250kg m 的液体,液面高度为3.2m 。
XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期环境工程原理 考查试卷考试方式: 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70%教研室主任复核本试卷可能用到的计算值: ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609,g=10 m/s 2,=1.4π=3.14, =1.44一、填空题:(每空0.5分 .共20分)1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题,它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。
2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。
3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。
4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。
5. 李白诗中有“白发三千丈,缘愁似个长”句,用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。
释印肃诗中有“黄金万两非堪比,东西南北至分明”,用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。
6. 百分比浓度的量纲为_______________。
7. 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。
质量衡算依据的基本定律是________________,能量衡算依据的基本定律是____________________。
8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管,壁厚为3 cm ,则流过其中的流体的当量直径为____________。
9. 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λ与Re 的关系为______________。
《环境工程原理》试题库试题一一:问答题(36分)1、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?2、何谓气缚现象?如何防止?3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?4、在列管式换热器中.用饱和蒸汽加热空气.问: (1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?(2)传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3)那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分)1、如图所示.水在管内作稳定流动.设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ.现发现压力表上的读数为052mH .若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数?2、在一 列管式换热器中.用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050.热水 流量为hm360.冷却水在管内 流动.温度从C 020升到C 045。
已 知传热糸数K 为Cm w .20002. 换热管为mm 5.225⨯φ的钢管.长 为3m.。
求冷却水量和换热管数 (逆流)。
已知:3960mK =热水ρK Kg Kj C C .187.4==冷水热水试题一答案: 二:问答题1、gu d l h 2..21111λ=。
122d d =.122241..41u d V u ==π.12222../64λμρλ==u d 。
1222221612..h g u d l h ==λ。
2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
离心泵启动前应灌满液体。
图1-13、沉降是指依靠外力的作用.利用分散物质与分散介质的密度差异.使之发生相对运动而分离的过程。
沉降可分为重力沉降和离心沉降。
颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动.这一速度称为重力沉降速度。
3、传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内.饱和蒸汽走管外。
45、从传热角度来看,工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据( )现象来考虑的。
①核状沸腾及膜状冷凝;②膜状沸腾及膜状冷凝;
③核状沸腾及滴状冷凝;④膜状沸腾及滴状冷凝
46、换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力,其中推动力是指( )。
①两流体温度差(T-t );②冷流体进出口温度差(t2-t1);
③热流体进出口温度差(T1-T2);④液体温度和管壁温度差(T-Tw )或(tw-t )
47、在通常操作条件下的同类换热器中,空气的对流传热系数为α1,水的对流传热系数为α2,蒸汽冷凝的对流传热系数为α3,则( )。
①α1>α2>α3 ②α2>α3>α1 ③α3>α2>α1 ④α2>α1>α3
48、一套管式换热器,管内走液体,管间走蒸汽,由于流体入口温度下降,在流量不变的情况下,为仍然达到原来的出口温度(不可提高压强),采取简便有效的措施为( )。
①管内加麻花铁; ②提高壳程数;③减少壳程数; ④换封头
49、对管壳式换热器,当管束和壳体温差超过( )时,应采取适当的温差补偿措施。
①60℃; ②50℃; ③40℃; ④30℃
三:计算
1.用一复式U 形压差计测量水流过管路中A 、B 两点的压力差。
指示液为汞,两U 形管之间充满水,已知h 1=1.2m ,h 2=0.4m ,h 4=1.4m ,h 3=0.25m ,试计算A 、B 两点的压力差。
2.根据附图所示的双液体U 管压差计的读数,计算设备中气体的压力,并注明是表压还是绝压。
已知压差计中的两种指示液为油和水,其密度分别为920 kg/m 3和998 kg/m 3,压差计的读数R =300mm 。
两扩大室的内径D 为60mm ,U 管的内径d 为6mm 。
h 1
3
4
1.5m/s,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗
),在20℃水中和20℃常压空气中的自
8、用水泵向高位水箱供水(如附图所示),管路流量为150m3/h,泵轴中心线距水池液面和水箱液
面的垂直距离分别为2.0m和45m。
泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。
吸
入管管长50m(包括吸入管路局部阻力的当量长度),排出管管长200m(包括排出管路局部阻力的
当量长度),吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm,水的密度1000 kg/m3,粘度1.0×10-3 Pa.s,泵的效率为65%,圆管内湍流摩擦系数用下式计算:
试求:
2页
3页 (1)吸入管和排出管内流速、雷诺数各为多少?各属于哪种流动类型?(2)泵吸入口处A 点的真空表读数?(3)泵向单位质量流体所作的功为多少?泵的轴功率?
9、离心泵吸入管直径为d 1=80mm ,长L 1=6m ,阻力系数为λ1=0.02,压出管直径为d 2=60mm ,长L 2=13m ,阻力系数为λ2=0.03。
吸入管和压出管上各有一个弯头,局部阻力系数ξB =ξF =0.75,压出管E 处装有阀门,局部阻力系数为ξE =6.4,管路两端水面高度差H=10m ,泵出口高出水面2m ,管内流量12×10-3m 3/s 。
求:(1)每kg 流体需从离心泵获得的机械能;(2)泵前后C 、D 的压强及泵处的阻力损失;(3)如果是高位槽中的水沿同样的管路向下流动,管内流量不变,是否需要安装离心泵?
10、贮槽内水位维持恒定,槽的底部与内径为100mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀。
举例入口端15m 处装有以汞为指示剂的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为20m 。
U 管汞面上有一小段水柱,计算时可以忽略。
(1)当闸阀关闭时,测得R=600mm 、h=1500mm ;当闸阀部分开启时,R=400mm 、h=1400mm 。
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。
求每小时从管中流出若干立方米的水。
(2)当闸阀全开时,U 管压差计测压处的静压强为多少(表压)?闸阀全开时le/d=15,摩擦系数仍可取为0.025。
11、用离心泵将水以10m 3/h 的流量由水池打到敞开的高位槽,两液面保持不变,液面高度差为20m ,管路总长度(包括所有的当量长度)为100m ,压强表后管路长度为80m (包括当量长度),管路摩擦系数为0.025,管子内径为0.05m ,水的密度为1000kg/m3,泵的效率为80%。
试求:(1)泵的轴功率;(2)若泵的允许吸上真空度为6m ,吸入管路阻力为1m ,实际安装高度为1.5m ,问该泵能否避免汽蚀现象(动压头可忽略, )。
∑---=)(22e s f e s h u H H。