冶金设备学_唐谟堂_冶金设备基础习题
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因素1.离心泵的安装高度与什么因素有关?吸入管路的直径、长度、弯头数量、截止阀2. 影响浸出速度的因素:粒度、温度、浸出剂浓度、矿物的离解程度和固体产物层。
浸出速度随矿石粒度减小而增加;浸出过程受搅拌速度控制;浸出速度随温度升高而加快;浸出速度随浸出剂浓度的增加而加快;浸出速度随矿浆密度减少而增加;浸出速度受到浸出产物影响。
3. 影响离子交换扩散速度的因素:1.树脂的交联度越大,网孔越小,则内扩散越慢。
2.树脂颗粒越小,由于内扩散距离缩短和液膜扩散的表面积增大,使扩散速度越快。
3.溶液离子浓度是影响扩散速度的重要因素,浓度越大,扩散速度越快。
4.提高水温能使离子的动能增加,水的粘度减小,液膜变薄,这些都有利于离子扩散。
5.交换过程中的搅拌或流速提高,使液膜变薄,能加快液膜扩散,但不影响内孔扩散。
6.被交换离子的电荷数和水合离子的半径越大,内孔扩散速度越慢。
4. 干燥速率与哪些因素有关?自身性质、物料的含水特性、干燥条件、干燥的操作水平和临界湿度5.影响沉降速度的因素:干扰沉降、端效应、分子运动、颗粒形状的影响、连续介质运动6.影响悬浮液沉降分离的的因素:温度、浓度、密度、粒度、悬浮液特性7.颗粒扩散为控制步骤时的影响因素:树脂颗粒的大小、树脂的性质、温度、交换离子的性质炉子结构1.高炉本体:炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉2.高炉结构:高炉本体、装料、上料、送风、煤气除尘、铁渣处理、喷吹系统3.鼓风炉由炉基、炉底、炉缸、炉身、炉顶、支架、鼓风系统、水冷或汽化冷却系统、放出熔体装置和前床等部分组成。
4. 瓦纽柯夫炉内分为熔炼室、铜锍室和渣池三个部分。
5. 奥斯麦特炉与艾萨炉的基本结构:炉壳、炉衬、炉底、炉墙、炉顶、喷枪、喷枪夹持架及升降装置、加料装置、上升烟道及产品放出口。
1.离心泵的性能参数:流量、扬程、有效功率和效率散料输送设备1.有色金属散料的特点:(1)粒度大小不一,有大块,有粉料(2)含水范围广,有的是浓泥浆,有的不含水(3)黏度大(如烟尘或浓泥)(4)温度较高(如烧结块温度高于400℃)2.冶金散料输送的特点:(1)输送、给料的设备类型多,输送线路复杂(2)高温燃料及时输送(3)必须避免环境污染和保证操作人员的身体健康3.冶金散料输送设备的选择:有色金属冶金块状散料采用机械输送,而粉状散料则采用皮带输送和气力输送。
冶金工程基础知识单选题100道及答案解析1. 高炉炼铁中,焦炭的主要作用不包括()A. 发热剂B. 还原剂C. 料柱骨架D. 氧化剂答案:D解析:焦炭在高炉炼铁中主要起发热剂、还原剂和料柱骨架的作用,不是氧化剂。
2. 下列金属中,通常采用电解法冶炼的是()A. 铁B. 铜C. 铝D. 银答案:C解析:铝的活泼性较强,通常采用电解法冶炼。
3. 转炉炼钢过程中,主要的造渣材料是()A. 石灰石B. 白云石C. 萤石D. 生石灰答案:D解析:生石灰是转炉炼钢过程中主要的造渣材料。
4. 火法炼铜的主要反应不包括()A. 2CuFeS₂+ 4O₂= Cu₂S + 3SO₂+ 2FeOB. 2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂↑C. Cu₂S + O₂= 2Cu + SO₂D. CuSO₄+ Fe = Cu + FeSO₄答案:D解析:D 选项是湿法炼铜的反应。
5. 钢铁冶金中,炉渣的主要成分是()A. CaO 和SiO₂B. FeO 和Fe₂O₃C. MgO 和Al₂O₃D. CaF₂答案:A解析:CaO 和SiO₂是炉渣的主要成分。
6. 下列哪种设备常用于铁矿石的破碎()A. 球磨机B. 浮选机C. 颚式破碎机D. 磁选机答案:C解析:颚式破碎机常用于矿石的粗碎。
7. 精炼钢时,常用的脱氧剂是()A. 铝B. 硅C. 锰D. 以上都是答案:D解析:铝、硅、锰等都是常用的脱氧剂。
8. 电炉炼钢的主要特点是()A. 温度高B. 能耗低C. 生产率高D. 钢质量差答案:A解析:电炉炼钢的温度高,能冶炼高质量的钢。
9. 金属铝的生产通常采用()A. 拜耳法B. 霍尔-埃鲁法C. 联合法D. 烧结法答案:B解析:霍尔-埃鲁法是生产金属铝的常用方法。
10. 高炉煤气的主要成分是()A. CO 和H₂B. CO₂和N₂C. CO 和N₂D. H₂和CH₄答案:C解析:高炉煤气主要含CO 和N₂。
11. 下列哪种精炼方法可以去除钢中的气体()A. VODB. AODC. RHD. LF答案:C解析:RH 精炼法可以有效去除钢中的气体。
冶金设备复习题一. 选择题1. 冶金设备是指用于进行冶金过程的工业设备。
下列哪个选项不属于冶金设备?A. 高炉B. 煤矿机械C. 炼铁炉D. 热风炉2. 下列哪个选项是常用的冶金设备分类方式?A. 功能分类B. 结构分类C. 生产工艺分类D. 用途分类3. 冶金设备的使用会对环境产生一定影响,以下哪个选项不是冶金设备可能带来的环境问题?A. 大气污染B. 水体污染C. 土地沙漠化D. 声噪污染4. 冶金设备的选择应该考虑哪些因素?A. 设备价格B. 设备维护成本C. 设备性能D. 所在地区天气5. 冶金设备中的控制系统主要负责什么功能?A. 实时监测设备运行状态B. 控制设备的工作流程C. 调节设备温度D. 采集设备运行数据二. 填空题1. 冶金设备中的矿石粉碎设备包括________设备和________设备。
2. 冶金设备中的________常用于进行高温反应和加热处理。
3. 冶金设备中的熔炼炉分为________炉和________炉两种类型。
4. 过滤设备常用于对冶金设备中的________进行分离和处理。
5. 冶金设备中常用的________系统可以提高设备的负荷能力和效率。
三. 简答题1. 请简要说明冶金设备的功能分类和结构分类。
2. 冶金设备的环境影响主要体现在哪些方面?如何减少其对环境的负面影响?3. 冶金设备的选择应考虑哪些关键因素?请列举并简要说明。
四. 计算题某冶炼厂的高炉每日生产量为8000吨。
利用排出的高炉煤气中的热能,可以产生1450度的高温蒸汽,通过适当的转化可输出3000千瓦的电力。
该厂每日用电量为5000千瓦。
1. 该冶炼厂日均剩余电量是多少千瓦?2. 如果该冶炼厂每日生产量增加到1.2万吨,其每日均剩余电量会发生什么变化?以上是冶金设备复习题的全部内容,请根据题目要求进行答题和自我检查。
祝您顺利复习!。
冶金设备一、填空题(16’,第8、11章)1、电解冶金按过程的目的及特点不同可分为电解沉积(简称为电积)和电解精炼(简称为电解)。
(p204)2、电解沉积时采用不溶性阳极,使经过浸出、净化的电解液中待沉积的金属离子在阴极上还原析出,制得纯金属;而电解精炼则是采用可溶性阳极,即以其他方法(主要是火法冶金)炼制的粗金属作为阳极进行电解,通过选择性的阳极溶解及阴极沉积,达到分离粗金属中杂质和提纯金属的目的。
(p204)3、铜电解精炼时的电化学体系是:阳极为粗铜,阴极为纯铜,电解液主要含有CuSO4和H2SO4。
电解精炼时的总反应为:Cu(粗)→Cu(纯)。
(p208)4、当通直流电于溶液中时,正离子移向阴极,负离子移向阳极,并分别在阴、阳极上放电。
(p209)5、电解金属钙时,以铜为阴极,通过电解CaCl2使之生成Cu-Ca合金,然后再用真空蒸馏的方法把钙从Cu-Ca合金中蒸馏出来,得到纯钙。
(p211)6、自焙阳极电解槽是在电解槽槽壳上部支撑一个钢制框架(称为阳极框套),将阳极糊加入框套中,插入阳极棒,导入直流电。
(p232)7、焙烧大多为下步的熔炼或浸出等主要冶炼作业做准备,在冶炼流程中常常是一个炉料准备工序,但有时也可作为一个富集、脱杂、金属粉末制备或精炼过程。
(p303)8、焙烧的温度以保证物料不明显熔化为上限。
(p303)9、氧化焙烧是为了获得金属氧化物,因而是在氧化气氛下完成的,并大多以空气作为氧化剂。
还原焙烧是一种在还原性气氛下进行的培烧过程。
(p303)10、在一定受力范围内,散状物料可以承受切向应力的作用。
只有在切向应力超过一定限度后,散状物料才与黏性流体一样,会产生剪切运动,并表现出一定的黏性。
(p305)11、固体散料的流态化技术是把固体散料悬浮于运动的流体之中,使颗粒与颗粒之间脱离接触,从而消除颗粒间的内摩擦现象,达到固体流态化。
(p305)12、氢氧化铝煅烧采用循环流态化床来焙烧氧化铝,该反应温度可高达1000-1100℃,由无灰燃料(油或煤气)与空气直接燃烧供热。
冶金理论考试题及答案大全冶金学是研究金属矿物的提取、精炼、加工以及金属材料的性能和应用的学科。
随着工业的发展,冶金学在材料科学领域扮演着越来越重要的角色。
以下是一份冶金理论考试题及答案的汇总,旨在帮助学生和专业人士更好地理解和掌握冶金学的基本概念和原理。
一、单项选择题1. 冶金学的主要研究内容包括以下哪项?A. 金属矿物的开采B. 金属的提取和精炼C. 金属材料的性能研究D. 所有以上选项答案:D2. 下列哪种方法是炼铁的主要方法?A. 直接还原法B. 熔炼法C. 高炉炼铁法D. 电解法答案:C3. 金属的晶体结构通常为哪种类型?A. 立方晶系B. 六方晶系C. 正交晶系D. 三斜晶系答案:A4. 在冶金过程中,下列哪种元素通常被添加以去除杂质?A. 硅B. 铝C. 钙D. 钠答案:B5. 钢铁中的碳含量增加会导致什么性质的变化?A. 硬度增加,韧性降低B. 韧性增加,硬度降低C. 耐腐蚀性增加D. 导电性增加答案:A二、判断题1. 所有的金属都具有良好的导电性和导热性。
(错)2. 高炉炼铁过程中,焦炭的主要作用是提供热量。
(错)3. 金属的冷加工可以提高其强度和硬度。
(对)4. 铝比铁更容易发生腐蚀。
(错)5. 钢铁材料中的合金元素可以提高其耐腐蚀性。
(对)三、简答题1. 简述冶金过程中的还原反应。
答:在冶金过程中,还原反应是指将金属氧化物中的金属离子还原为金属原子的过程。
这通常通过添加还原剂,如碳(以焦炭的形式)或氢气,来实现。
还原剂与金属氧化物反应,生成金属和氧化物(如二氧化碳或水)。
2. 描述一下高炉炼铁的基本原理。
答:高炉炼铁是一种传统的炼铁方法,其基本原理是利用焦炭作为还原剂和热源,在高炉中高温还原铁矿石。
铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉,焦炭燃烧产生的热量使铁矿石中的铁氧化物还原为液态铁,同时石灰石帮助去除杂质,最终得到生铁。
3. 什么是金属的热处理,它对金属材料的性能有何影响?答:金属的热处理是一种通过控制加热和冷却过程来改变金属材料内部结构,从而改善其性能的方法。
冶金培训考试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 钢铁生产中,下列哪种元素对钢的强度影响最大?A. 碳B. 硅C. 锰D. 硫答案:A2. 转炉炼钢中,吹入氧气的主要目的是?A. 提高炉温B. 促进铁矿石还原C. 氧化铁水中的杂质D. 增加炉内压力答案:C3. 在炼铁过程中,下列哪种操作可以提高铁水的纯净度?A. 增加炉料B. 提高炉温C. 降低炉温D. 增加氧气吹入量答案:D4. 以下哪种合金元素可以提高钢的耐腐蚀性?A. 碳B. 铬C. 镍D. 铜答案:B5. 钢铁冶炼中,下列哪种设备用于精炼钢水?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 轧机答案:B6. 钢铁生产中,下列哪种方法可以减少铁矿石的消耗?A. 提高炉料质量B. 增加氧气吹入量C. 降低炉温D. 增加炉料量答案:A7. 钢铁生产中,下列哪种元素是有害杂质?A. 硅B. 锰C. 磷D. 硫答案:C8. 钢铁生产中,下列哪种设备用于控制炉内气氛?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 除尘器答案:B9. 钢铁生产中,下列哪种操作可以提高钢的韧性?A. 增加冷却速度B. 增加加热温度C. 减少冷却速度D. 增加加热时间答案:C10. 钢铁生产中,下列哪种元素可以提高钢的硬度?A. 碳B. 硅C. 锰D. 硫答案:A二、多选题(每题3分,共15分)1. 钢铁生产中,下列哪些因素会影响钢的强度?A. 碳含量B. 硅含量C. 冷却速度D. 加热温度答案:A C2. 钢铁生产中,下列哪些操作可以提高钢的韧性?A. 增加冷却速度B. 减少冷却速度C. 增加加热时间D. 增加加热温度答案:B C3. 钢铁生产中,下列哪些元素是有益的合金元素?A. 碳B. 铬C. 镍D. 硫答案:B C4. 钢铁生产中,下列哪些设备用于冶炼?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 轧机答案:A B C5. 钢铁生产中,下列哪些元素是有害杂质?A. 碳B. 磷C. 硫D. 硅答案:B C三、判断题(每题1分,共10分)1. 钢铁生产中,碳含量越高,钢的强度越大。
一、填空题(本题30分,其中每空1分)1)1kg热值为21981kJ kg-1的烟煤,折算成标准燃料为0.75 kg标煤;2)浓硝酸储罐的材质通常是不锈钢,浓硫酸储罐的材质通常是钢;3)碱浸过滤可选玻纤作滤布,酸浸过滤可选涤纶作滤布。
4)根据耐火材料的特性,高温炉顶常用硅砖砌筑,冶炼铅、铝、锑等金属炉子的炉底、炉缸内衬常用碳砖砌筑。
5)沉降槽的生产能力与沉降槽的槽帮高度无关,仅取决于固体颗粒的沉降速度和沉降槽的槽体沉降面积。
6)粉煤在回转窑中燃烧属动力燃烧,汽油在汽车发动中的燃烧属扩散燃烧。
7)为了避免电极材料污染产品,制备致密高熔点金属常采用真空电弧炉作熔炼设备。
8)水溶液电解槽阴极尺寸比阳极大,目的是减少周边的枝晶的产生而引起短路。
9)负压蒸发的主要目的是降低溶液的沸点。
10)钢铁冶金中一般采用高炉炼铁,采用转炉炼钢。
11)为防止冶金设备的腐蚀,通常的做法是:从材料、结构材料表面处理及电化学防腐等方面采取措施。
12)熔盐电解槽通常用炭块材料作阴极。
13)采用冷凝器设备可以显著降低水溶蒸发浓缩的蒸气单耗。
矿热电炉是依靠电弧和电阻的双重作用,将电能转化成热能。
14)增大温度可以增加蒸发设备的产量,增加压力可以提高蒸馏组份间的分离效果。
15)根据固含量的多少溶液过滤分为澄清过滤和滤饼过滤,若选用压滤机为液固分离设备,澄清过滤以压滤机的压强降为选择参数,滤饼过滤以压滤机的滤饼的比阻为选择参数。
16)水溶液电解设施主要由电解槽、供电系统、电解液循环系统三部分组成,熔盐电解设施与水溶液电解设施在组成结构上的区别是熔盐电解无电解液。
二、问答及综合题(30分)1、水溶液电解过程分电解精炼与电沉积,列举说明它们的异同之处。
(7分)不同点:1)阳极材质不同2)精炼金属不同3)电解槽及电解液循环系统不同相同点:均需直流2、简述火法冶金烟尘收集设备组合的一般原则,并画出收尘方案的原则流程。
(7分)原则:1)回收有价金属,实现资源综合利用2)净化空气,控制污染有价金属回收气体排放3、列举一例有色冶金常用的熔炼设备,简述它的结构特点。
冶金考试题及答案****一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 冶金工业中,下列哪种金属的冶炼属于湿法冶金?A. 铁B. 铜C. 铝D. 锌答案:B2. 以下哪种炉型不属于高炉?A. 炼铁高炉B. 炼钢电炉C. 炼铜闪速炉D. 炼铝电解槽答案:B3. 钢铁冶炼中,下列哪种元素是钢中的主要合金元素?A. 碳B. 硅C. 锰D. 所有选项答案:D4. 以下哪种方法不适用于铁矿石的还原?A. 高炉还原B. 直接还原C. 熔融还原D. 氧化还原答案:D5. 铝的电解过程中,使用的电解质是?A. 氧化铝B. 氟化铝C. 冰晶石D. 氯化铝答案:C6. 以下哪种金属的冶炼过程中不会产生有害气体?A. 铜B. 铅C. 锌D. 所有选项答案:A7. 钢铁材料中,下列哪种元素的加入可以提高钢的强度?A. 碳B. 硫C. 磷D. 硅答案:A8. 以下哪种炉型主要用于有色金属的冶炼?A. 高炉B. 平炉C. 转炉D. 反射炉答案:D9. 钢铁冶炼中,下列哪种元素的加入可以提高钢的韧性?A. 碳C. 硅D. 磷答案:B10. 以下哪种金属的冶炼过程中需要使用还原剂?A. 铁B. 铜C. 铝D. 所有选项答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 钢铁冶炼中,下列哪些元素的加入可以提高钢的硬度?A. 碳C. 硅D. 磷答案:A, B, D2. 以下哪些因素会影响铁矿石的还原性?A. 矿石的粒度B. 矿石的品位C. 还原剂的种类D. 炉料的湿度答案:A, B, C, D3. 钢铁材料中,下列哪些元素的加入可以提高钢的耐腐蚀性?A. 铬B. 镍C. 铜答案:A, B, D4. 以下哪些是湿法冶金中常用的浸出剂?A. 硫酸B. 盐酸C. 氢氧化钠D. 硝酸答案:A, B, C, D5. 以下哪些是铝电解过程中常用的电解质?A. 氧化铝B. 氟化铝C. 冰晶石D. 氯化铝答案:C三、判断题(每题2分,共20分)1. 钢铁材料中,碳含量越高,钢的硬度越大。
冶金设备基础习题主讲教师:李运姣College of Metallurgical science and Engineering, CSU2004. 5.11.流体的基本性质与流体流动现象1-1 流体的连续介质模型的含义是什么?1-2 什么叫流体的压缩性和膨胀性?什么叫不可压缩流体?1-3 什么叫理想流体?1-4 写出牛顿粘性定律的数学表达式,说明各符号的意义。
1-5 流体的粘度是如何产生的?它的物理意义和单位是什么?动力粘度与运动粘度有何关系?1-6 流体的流动型态可分为哪几种?其叛别依据是什么?1-7 紊流有何特点?如何将工程中不稳定的紊流现象转化为稳定流动现象来处理?1-8 50kg密度为1600 kg•m-3的溶液与50kg 25℃的水混合,问混合后溶液的密度为多少?(设混合前后溶液的体积不变)。
1-9 如图所示为一平板在油面上作水平运动,已知运动速度u为0.8m•s-1,平板与固定板之间的距离,油的粘度为1.253Pa•s,由平板所带动的油运动速度呈现直线分布,问作用在平板单位面积上的粘性力为多少?1-10 25℃水在内径为50mm的管内流动,流速为2m•s-1,试求其雷诺准数为若干?1-11 运动粘度为4.4cm2•s-1的油在内径为50mm的管道内流动,问:(1)油的流速为0.015m•s-1时,其流动ss型态如何?(2)若油的流速增加5倍,其流动型态是否发生变化?1-12 某输水管路,水温为20℃,管内径为200mm,试求:(1)管中流量达到多大时,可使水由层流开始向湍流过渡?(2)若管内改送运动粘度为0.14cm2•s-1的某种液体,且保持层流流动,管中最大平均流速为多少?2 流体静力学基本方程2-1 何谓绝对压力、表压和真空度?它们之间有何关系?2-2 写出流体静力学基本方程式,说明方程式中各项的物理意义及方程式的应用条件。
2-3 某地区大气压力为750mmHg。
有一设备需在真空度为600mmHg条件下工作,试求该设备的绝对压力,以mmHg和Pa表示。
2-4 如附图所示,回收罐中盛有密度分别为1200kg•m-3和1600kg•m-3的两种液体,罐上方与大气相通,设大气压力为100kPa,其它数据如图所示,试求M、N两点所受压力。
2-5如附图所示,在盛有空气的球形密封容器上联有两根玻璃管,一根与水相通,另一根装有水银,若h1=0.3m,求h2=?2-6如附图所示,已知容器A中水面上的压力P0=2.5×104Pa,h=0.5m,h1=0.2m,h2=0.5m,h3=0.22m。
酒精密度为800kg•m-3,水银密度为13600kg•m-3。
求空气室中的压力为多少?2-7 如图所示为一真空测试装置。
当真空度为零时,杯中液面和测试管中的液面都位于0标线处。
杯中装有水银,若杯内径为0.06m,测试管内径为6mm,h=0.3m。
(1)试确定真空度的计算公式;(2)求出在上述给定条件下真空度的数值。
2-8 常温水在如附图所示的管道中流过,现用一复式U形压差计(即两个U形压差计串联组成)测定a、b 两点的压差。
指示液为汞,其余充满水。
水的密度为1000kg•m-3,汞的密度为13600kg•m-3,现测得:h1=1.2m,h2=0.8m,h3=1.3m,h4=0.6m。
试计算a、b两点间的压差。
2-9 本题附图为远距离测量控制装置示意图,用以测定分相槽内煤油和水的相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H=1m,U型管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820kg•m-3。
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。
2-10 用本题附图中的串联U型管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压,U型管压差计的指示液为水银,两U型管间的连接管内充满水。
已知水银面与基准面的垂直距离分别为h1=2.3m、h2=1.2m、h3=2.5m及h4=1.4m。
锅炉中水面与基准面间的垂直距离h s=3m。
大气压强p a=99.3×103Pa。
试求锅炉上方水蒸气的压力p。
2-11 如图所示的测压管分别与三个设备相通,连通管的上部都是水,下部都是水银,三个设备是水面处于同一水平面上。
问:(1)1、2、3处的压力是否相等?(2)4、5、6处的压力是否相等?(3)若h1=100mm,h2=200mm,且设备B直接与大气相通(大气压力为1.013×105Pa),求A、C两设备水面上的压力。
3 流体动力学基本方3-1 什么叫稳定流动与不稳定流动?3-2 什么叫流线和流管?3-3 试述体积流量、质量流量和质量流速的概念。
3-4 写出欧拉方程的表达式,说明其适用条件。
3-5 分别写出理想流体与实际流体的柏努利方程,说明各项的单位及物理意义。
3-6 已知流体运动的速度场为:式中:a为常数。
试求t=1时,过(0,b)点的流线方程。
3-7 证明不可压缩流体的连续性方程式有如下形式:并回答:(1)上述方程的物理意义是什么?(2)该方程式是否适用于不稳定流动?3-8 密度为1500kg•m-3的某液体流经一φ57×3.5mm的管道,若其流速为0.8m•s-1,求该液体的体积流量(m3•h-1)、质量流量(kg•s-1)和质量流速(kg•m-2•s-1)。
3-9 某列管式换热器的管束由121根φ25×2.5mm的钢管组成。
空气以9m•s-1的速度在列管内流动。
已知空气在管内的平均温度为50℃、压力为1.96×105Pa(表压),当地大气压为9.87×104Pa。
试求:(1)空气的质量流量;(2)操作条件下空气的体积流量;(3)将(2)的计算结果换算为标准状况下空气的体积流量。
3-10 如附图所示,一变径输水管道内径分别为:d1=25mm,d2=80mm,d3=50mm。
试求流量为20m3•h-1时各管道的平均流速。
3-11 如图所示水平放置的分支管路,已知D=100mm,Q=0.015 l•s-1,d1=d2=25mm,d3=50mm,Q1=3Q3,2=4m•s-1。
求Q1、Q2、Q3及1、3。
3-12 测量流速的皮乇管如附图所示,设被测流体密度为ρ,测压管内液体密度为ρ1,测压管中液面高度差为h。
证明所测管中流速为:3-13 水流过一变径管,细管为φ38×2.5mm的管子,粗管为φ53×3mm的管子。
水在细管中流速为2.5m•s-1,在A、B两点各插入一垂直玻璃管,如附图所示。
已知两点间的能量损失为0.343J•kg-1,问两玻璃管中的水面相差多少?3-14水在如附图所示的管中流动,截面1处的内径为200mm,流速为0.5m•s-1,水的压力产生的水柱高度为1m,截面2处的内径为100mm。
若忽略两截面间的能量损失,试计算在两截面处的水柱高度差h。
3-15 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。
各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为φ76×2.5mm,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa;水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σh f,1=22,Σh f,2=102计算,由于管径不变,故式中为吸入排出管的流速(m•s-1)。
排水管与喷头连接处的压力为9.807×104Pa(表压)。
试求泵的有效功率。
3-16 用压缩空气将密度为1100kg•m-3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽,两槽的液面维持恒定。
管路径均为ф60×3.5mm,其它尺寸见本题附图。
各管段的能量损失为Σh f,AB=Σh f,CD=2,Σh f,BD=1.182。
两压差计中的指示液均为水银。
试求当R1=45mm,h=200mm时:(1)压缩空气的压力P1为若干?(2)U型管压差计读数R2为多少?3-17 如图所示,某厂用压缩空气压送扬液器中密度为1840kg•m-3的浸出料浆,流量为3m3•h-1。
管道采用φ37×3.5mm的无缝钢管,总的能量损失为1m液柱(不包括出口损失),假设两槽中液位恒定,试求压缩空气的压力。
3-18 图示吸液装置中,吸入管尺寸为φ32×2.5mm,管的下端位于水面下2m,并装有底阀及拦污网,该处的局部压头损失为。
若截面2-2处的真空度为4m水柱,由1-1截面至2-2截面的压头损失为。
求:(1)吸入管中水的流量,m3•h-1;(2)吸入口1-1处的表压。
3-19 在图示装置中,水管直径为φ57×3.5mm。
当阀门全闭时,压力表读数为0.3大气压,而在阀门开启后,压力表读数降至0.2大气压,设总压头损失为0.5m。
求水的流量为若干m3•h-1?3-20 某烟道系统如附图所示,两分烟道完全对称排列,标准状态下烟气总流量Q VO=7200Nm3•h-1,烟气平均湿度t=819℃,烟气密度ρ=1.3kg•m-3,分支烟道断面尺为0.6×0.6m2,总烟道断面为0.72×1.0m2。
求自分烟道入口处1至烟道底部II的总压头损失。
3-21 本题附图所示的贮槽内径D为2m,槽底与内径d o为32mm的钢管相连,槽内无液体补充,其液面高度h1为2m(以管子中心线为基准)。
液体在本题管内流动时的全部能量损失可按Σh f=202公式计算,式中为液体在管内的流速m•s-1。
试求当槽内液面下降1m时所需的时间。
4 相似理论与量纲分析原理4-1 试述几何相似、运动相似、动力相似的概念,并举例说明之。
4-2 什么叫力学相似准则?试说明各相似准则的物理意义。
4-3 什么叫量纲?基本量纲的选择有什么要求?4-4 什么叫量纲分析方法?量纲分析方法的理论依据是什么?4-5 用相似准则来描述物理现象有何优点?4-6 测量水管阀门的局部阻力系数,拟用同一管道通过空气的办法进行。
已知水和空气的温度均为20℃,管路直径为50mm。
(1)当水的流速为2.5m•s-1时,风速应为多大?(2)通过空气时测得的压力损失应扩大多少倍才是通过水时的压差?4-7 某烟气以8m•s-1的速度在烟道中流动,通过烟道的压降为120Pa。
测得烟气温度为500℃,密度为0.4kg•m-3,粘度为3.6×10-5Pa•s。
今欲采用20℃的水作为模型进行实验研究,模型与实的特征尺寸之比为1/10,试问:(1)为了保证流动相似,模型中水的流速应为多少?(2)模型中的压降为多少?4-8 实验研究表明,固体颗粒在流体中匀速沉降速度与固体颗粒的直径d、密度ρs、及流体的密度ρ、粘度μ和重力速度g有关,试用量纲分析方法建立固体颗粒匀速沉降速度公式。
4-9 已知不可压缩粘性流体绕球体流动时所受的流动阻力F与球体的直径D、流体的流速、流体的密度ρ和粘度μ有关。