化工原理实验复习题-上册 (1)
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“化⼯原理”第1章《流体流动》复习题“化⼯原理”第⼀章复习题及参考答案⼀、填空题:1.(3分)雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ=1000kg/m3,粘度µ=1厘泊的⽔,在内径为d=100mm,以流速为1m/s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/µ ; 105;湍流)2.(2分)某流体在圆管中呈层流流动,今⽤⽪托管测得管中⼼的最⼤流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s )3.(2分)⽜顿粘性定律⽤粘滞⼒的表达式为_______________. ⽤剪应⼒的表达式为_______________.(F'=µAdu/dy;τ=µdu/dy)4.(2分)当地⼤⽓压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. (850; -100)5.(2分)圆管中有常温下的⽔流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.(4分)当20℃的⽔(ρ=998.2kg/m3,µ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻⼒系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178)7.(2分)某长⽅形截⾯的通风管道, 其截⾯尺⼨为30×20mm,其当量直径de为__.( 24mm)8.(3分)测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则⽤____. (转⼦流量计;孔板流量计;丘⾥流量计;湿式⽓体流量计;⽪托管)9.(2分)测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压⼒计)10.(4分)计算管道流体局部阻⼒的⽅法有: ________,____________,其相应的阻⼒计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻⼒系数法; h f=λ(le/d)(u2/2g); h f=(u2/2g) ) 11.(3分)题号1038 第1章知识点400 难度容易在流体阻⼒计算中,当量长度的定义是_______________________________________. (能产⽣与某局部阻⼒相当的直管长度, 称为该局部阻⼒的当量长度。
《化工原理》复习材料0绪论0.1单元操作所说的“三传”是指__动量传递___、___热量传递__和___质量传递__。
0.2任何一种单位制都是由__基本单位__和__导出单位__构成的。
0.3重力单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__力__。
0.4绝对单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__质量__。
第一章 流体流动一、填空题1.1.流体静力学方程式仅适用于__连通着__的,__同一种连续__的,不可__压缩__静止流体。
1.2圆形直管内,流体体积流量一定,设计时若将d 增加一倍,则层流时h f 是原值的___16___倍;高度湍流时h f 是原值的___32___倍(忽略d ε变化的影响)。
1.3流量V q 增加一倍,孔板流量计的孔口速度为原来的____2__倍,转子流量计的阻力损失为原来的____1__倍,孔板流量计的阻力损失为原来的__4__倍,转子流量计的环隙通道面积为原来的____2__倍。
1.4流体在圆形管道中做层流流动,如果只将流速提高一倍,则阻力损失为原来的___2___倍,如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的_0.25__倍。
1.5处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是__静止的___、_连通着的__、__同一种连续的液体__。
流体流动时,要测取管截面上的流速分布,应选用___皮托管______流量计测量。
1.6如果流体为理想流体且无外加功的情况下,单位质量流体的机械能衡算式为__常数=++ρp u gz 22_;单位重量流体的机械能衡算式为_常数=++gp g u z ρ22_;单位体积流体的机械能衡算式为___常数=++p u gz 22ρρ_。
1.7有外加能量时,以单位体积流体为基准的实际流体伯努利方程为__∑+++=+++f s h p u gz W p u gz ρρρρρρ2222121122___,各项单位为___Pa____。
《化工原理》(上)复习资料11. 单选题(每题3分)1)并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为2: 1、长度之比也为2: 1(包括所有局部阻力的当量长度),则两管内的流速之比21/V V 为( )。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案:C2)若保持离心泵的效率不变,将其叶轮直径增加5%,则其压头增加( )。
A. 5%B. 10.2%C. 15.8%D. 21.6%答案:B3)边长为3 mm 的正方形颗粒,其体积当量直径为( )。
A. 2.18 mmB. 3.72 mmC. 3.91 mmD. 4.13 mm答案:B4)将灰体表面的热力学温度升高为原来的2倍,则其辐射能力较原来提高了( )。
A. 8倍B. 15倍C. 16倍D. 32倍答案:B5)单效蒸发中,将10%NaOH 水溶液浓缩至20%,则蒸发量为500 kg/h ,则原料处理量为( )。
A. 800 kg/hB. 1000 kg/hC. 1500 kg/hD. 2000 kg/h答案:B6)管壳式换热器中设置折流挡板,主要是为了( )。
A. 增加管程对流传热系数B. 增加壳程对流传热系数C. 增加传热面积D. 固定加热管答案:B7 )并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为d1: d2=1: 2、长度之比l1: l2=2: 1(包括所有局部阻力的当量长度),则两管内的流速之比u1: u2为( )。
A. 1/16B. 1/8C. 1/4D. 1/2答案:B8)若灰体表面的温度由27 ℃增加到327 ℃,则其辐射能力变为原来的( )倍。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案:D2. 多选题(每题4分)1)流体在圆形直管内做层流流动,若管径变为原来的2倍,则下列说法正确的是()。
A.管内平均流速变为原来的1/4B. 管内流动雷诺数变为原来的1/2C. 管内流动摩擦系数变为原来的2倍D. 管内流动能量损失变为原来的1/16答案:A、B、C2)随着离心泵输送流体黏度的增加,其()。
化工原理(上)复习题及答案一、填空题1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。
2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。
3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。
4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流体)6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小)7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与(指示液密度、液面高度)有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。
9.离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变),则扬程(不变)。
10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数,关键是(增大αo)。
11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104 Pa )(当时当地大气压为1×105 Pa)。
12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。
(大于、小于、等于)13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s,则该流体的流量为(10.60 )m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。
14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍,则细管内水的流速是粗管内的(4 )倍。
15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。
16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。
17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的增加而(增大)。
18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃,则并流时的Δt m= (43.5 )℃。
《化工原理实验》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.板框式压滤机由板与滤框构成,板又分为过滤板和洗涤板,为了便于区别,在板与框的边上设有小钮标志,过滤板以一钮为记号,洗涤板以三钮为记号,而滤框以二钮为记号,组装板框压滤机时,正确的钮数排列是(A)A.1—2—3—2—1B.1—3—2—2—1C.1—2—2—3—1D.1—3—2—1—22.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强(B)A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.不变3.增大换热器传热面积的办法有(B)。
A.选用粗管排列B.选用翅片管C.增加管程数D.增加壳程数4.当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其(B)A.扬程减少,流量效率轴功率均增大B.扬程流量效率均降低,轴功率增大C.扬程效率增大,流量,轴功率减少D.扬程流量效率均增大,轴功率减少5.离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而(B)A.增大B.减少C.不变D.不能确定6.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是(D)A.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.压出管路堵塞D.吸入管路漏气7.用板框压滤机恒压过滤某一滤浆(滤渣为不可压缩,且忽略介质阻力),若过滤时间相同,要使其得到的滤液量增加一倍的方法有(A)A.将过滤面积增加一倍B.将过滤压差增加一倍C.将滤浆温度到高一倍。
8.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是(B)A.管壁热阻B.管内对流传热热阻C.污垢热阻D.管外对流传热热阻9.金属的导热系数大都随其纯度的增加而(D),随其温度的升高而(D)A.增加,降低B.增加,增加C.降低,增加D.降低,降低10.板框压滤机组合时应将板框按(B)顺序置于机架上。
A.123123123...... B.123212321...... C.3121212 (3)11.离心泵铭牌上标明的扬程是指(D)A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程12.下述说法中正确的是(B)A.理论板假设B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒縻尔流假设13.旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的(A)粒径。
第一章流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量,其单位为 kg/m3 ;2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%质量苯、甲苯溶液的密度为3/mkg;3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号μ表示;流体的粘度越大,流动时阻力损失越大 ;4.流体的流动形态有层流和湍流两种,可用雷诺数Re 判断;5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性 ,而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因;6转子流量计应垂直安装,流体由下而上流动;读数读转子的最大截面处 ,一般为转子的顶部 ;8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件;9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了气缚现象,其原因可能是没有灌泵或轴封不严密 ;10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了气蚀现象,其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高;11.流体的特征是具有一定的体积;无一定的形状 ,其形状随容器的形状而改变;在外力作用下内部会发生相对运动 ;二、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成;d1<d2;其流体稳定流过该管道;今确知d1管段内流体呈层流;请断定流体在d2管段内的流型为 c ;A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定;2.有两种关于粘性的说法: a ;1 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性;2 粘性只有在流体运动时才会表现出来;A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对3.水以2 m·s-1的流速在35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为 b ;A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定4.装在某设备进口处的真空表读数为-50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 a kPa;A. 150B. 50C. 75D. 255.各种型号的离心泵特性曲线 d ;A.完全相同B.完全不相同C.有的相同,有的不同D.图形基本相似6.某设备上真空表读数为,若当地大气压强为,则设备内绝对压强为 b ;A. kPaB. 10 kPaC. kPaD. 90 kPa8.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说 c ;A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍C当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍D.在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍10.判断流体流动类型的准数为 a ;A. Re数B. Nu数C. Pr数D. Fr数11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈 c ;A.过渡型流动B.湍流流动C.层流流动D.静止状态12.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映 a ;A. A、B两截面间的压强差B. A、B两截面间的流动阻力C. A、B两截面间动压头变化D. 突然扩大或缩小的局部阻力14. 关于黏性和黏度的叙述错误的是 c ;A.静止的流体和流动的流体都具有黏性B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量C.流体的黏度随温度的升高而减小D.压力改变对液体黏度的影响很小,可以忽略,不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略15.下列说法正确的是 d ;A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律B.流体作用在单位面积上的压力,称为静压强C.可以用液柱高度表示压力的大小D.在静止、连通的流体中,处于同一水平面上各点的压力均相等16.关于U 形管压差计的指示液,下列说法错误的是 c ;A.指示液与被测流体不互溶B.指示液不能与被测流体发生化学反应C.指示液的密度一定要比被测流体大D.指示液最好带一些颜色,方便读数17.下列说法错误的是 b ;A.黏性是流体阻力产生的根本原因B.静止的流体没有黏性C.静止的流体没有阻力D.流体的流动型态与黏度有关18.下列说法正确的是 b ;A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C.流体在管内流动时,湍流和滞流不可能同时存在D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系19.流体在直管内作湍流流动时,若管径和长度都不变,且认为λ不变,若流速为原来的2倍,则阻力为原来的 d 倍; A. 41 B. 21C. 2D. 420.不能减少流体阻力的措施是 c ;A.减短管路,减少管件、阀门B.放大管径C.增大流速D.加入某些药物,以减少旋涡23.下列说法正确的是 d ;A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”B.“气蚀”与“气缚”的现象相同,发生原因不同C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行D.允许安装高度可能比吸入液面低24.对由外管直径为d 1,内管直径为d 2组成的套管而言,按润湿周边计算而得得当量直径为 c ; A.221d d + +2 C -d 2 -d 1 三、判断题1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示;√2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm; ×3.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离,化工计算中一般用管路截面上的平均流速,通过体积流量除以流通截面积得到; √4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大; √5.流体的粘度是流体的动力学性质,静止时粘度为0; ×6. U 形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度; ×7.压差一定时,U 形管压差计的读数R 与U 形管的长、短无关; √8.柏努利方程是流体的机械能衡算式,不包括能量损失; ×9.流体的流动型态有三种,即层流、过渡流和湍流; ×10.雷诺数Re 是一个描述流体流动型态的无因次数群,只要各参数用同一单位制的数值代入,其计算结果都是一样的; √ 11. μρdu =Re ,所以,当管路中流量不变时,管径增大Re 也增大; ×12.当量直径等于4倍的水力半径; √ 13.粘性是产生流体阻力的根本原因; √14.摩擦系数λ随Re 的增大而增大;× 15.转子流量计应垂直安装在管路中,流体自上而下流过流量计; ×16.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数; ×17.离心泵的扬程为用泵将液体从低处送到高处的高度差; ×18.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”; ×四、简答题1.静止的流体有粘度吗温度对流体粘度影响如何试分析之答:有,但没有表现;液体的黏度随温度的升高而降低,气体的粘度随温度的升高而升高,因为温度升高,液体的分子间距增大,分子之间的作用力减小,粘度降低,而对于气体,分子之间的作用是靠碰撞进行的,温度越高,碰撞机会越多,所以粘度增大;2.流体的流动型态有哪两种如何来判断流体的流动型态影响流动型态的因素有哪些答:流体的流动型态有层流和湍流;用Re 来判定,Re 小于等于2000为层流,Re 大于4000为湍流;影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度;3.试述减小流体阻力的途径答:缩短直管长度、减少不必要的管件,适当放大管径,加入一些添加剂以减小流体粘度,减小管路的相对粗糙度;4.离心示输送流体的工作原理答:借助于高速旋转的叶轮施加于流体离心力,使流体获得较高的动能,在泵壳的作用下,部分动能转化为静压能排出泵外,而叶轮旋转中心随流体抛出后形成负压而吸入流体; 5.什么是离心泵的气缚现象,试分析引起原因答:现象:泵空转,吸不上流体; 原因:泵内有空气;一是没灌泵或没灌满;二是可能轴封不严密;6.什么是离心泵的气蚀现象,试分析引起原因答:现象:泵振动大,噪音大,流量与扬程下降,泵壳和叶轮金属离子被剥落;原因:叶轮旋转中心负压太大;一是泵的安装高度可能过高;二是可能吸入管路阻力太大;三是可能被输送流体的温度过高;第二章非均相物系的分离一、填空题1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为连续相另一相称为分散相 ;2.非均相物系的主要分离方法有沉降、过滤、离心分离及湿法分离;3.沉降分离是依据分散介质与分散物质间的密度差来分离的;4.沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比;与降尘室的沉降高度无关;5.沉降分离的必要条件是颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间;6.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入径向或切向, 顶部排出净化气体, 底部间歇排灰顶部或底部;7.过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种;8.常用的过滤介质有织物状、粒状和固体多孔三种;9.根据连续相的状态不同,非均相物系可分为气态非均相物系和液态非均相物系;10.过滤操作中,待过滤的悬浮液称为滤浆,而过滤后分离出的固体称为滤渣或滤饼 ,通过过滤介质的液体称为滤液;二、选择题2.在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是 D ;A .粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C .粒子与流体密度 D .流体的流速3.描述颗粒特性的参数不包括 C ;A.形状B.大小C.密度D.表面积4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为 A ;A. 3 m3/sB. 1 m3/sC. 0.75m3/sD. 6 m3/s5.某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将C ;A.增加一倍B.为原来1/2C.不变D.不确定6.织物状过滤介质不包括 D ;A.滤布B.滤纸C.滤网D.滤板7.过滤方法不包括 B ;A.饼层过滤B.滤布过滤C.深层过滤D.动态过滤8.下列各项中不用于表示过滤推动力的是 B ;A.液柱静压力B.浓度差C.惯性离心力D.压力差9.固液分离不可以选用的分离设备是 A ;A.旋风分离器B.砂滤器C.转筒真空过滤机D.叶滤机10.下列为连续式操作设备的是 B ;A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.叶滤机D.三足式离心机11.旋液分离器是利用离心力分离 B ; A.气液混合物的设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12.下列说法哪种是错误的 C ;A.降尘室是分离气固混合物的设备B.叶滤机是分离液固混合物的设备C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备D.沉降槽是分离液固混合物的设备13.下列不属于沉降设备的是 D ;A.旋风分离器B.降尘室C.增稠器D.叶滤机三、判断题1.液-液相物系不构成非均相物系; ×2.沉降操作只能用来分离悬浮液; ×3.过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系; √4.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的; ×5.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间√6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度;√7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小; ×8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力; × 9.滤饼是主要的过滤阻力; √10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机;√ 11.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备;√12.离心机是分离液-固相混合物的设备; √四、问答题1.什么是非均相物系答:物系内部存在有稳定的相界面,界面两侧物质的性质是完全不同的,这种物系称为非均相物系;2.过滤方法有几种分别适用于什么场合答:有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料,深床过滤适用于固粒浓度极低的物料,动态过滤适用于固粒浓度较低的物料;3.工业上常用的过滤介质有哪几种,分别适用于什么场合答:有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种;织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料;固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料;粒状介质适用于过滤固粒浓度小于%的物料;4.过滤得到的滤饼是浆状物质,使过滤很难进行,试讨论解决方法答:采用活性碳助滤剂,直接混合在悬浮液中,让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用,使过滤过程得以进行;5.旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向答:①以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动,减小沉降距离;②不至于将已沉降的颗粒再重新卷起;第三章传热一、填空题1.列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近饱和水蒸气,总传热系数K的值接近空气传热膜系数 ;2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板简称挡板,其目的是提高对流传热系数 ;3.在换热过程中,温度较高放出热量的流体称为热载热体;温度较低吸收热量的流体称为冷载热体 ;5.导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比;7.间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比,与传热热阻成反比;8.换热器中两流体的流动形式有:并流、逆流、错流和折流等;9.强化传热的途径有增大传热面积提高传热温度差及提高传热系数 ;二、选择题1.下列说法中错误的是C ;A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导,不存在热对流C.液体中存在热对流,不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递,同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的叙述错误的是 D ;A.金属的热导率随纯度的增高而增大B.气体的热导率随压力的升高而增大C.与固体和液体相比气体的热导率最小D.物质的热导率均随温度的升高而增大3.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为 A ;A. T升高,λ增大B. T升高,λ减小C. T升高,λ可能增大或减小D. T变化,λ不变5.下列比较铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的是 A ;A.铜的导热系数最大,铁水的最小B.铁水导热系数最大,铁的最小C铜的导热系数最大,铁的最小 D.铁的导热系数最大,铁水的最小6.多层平壁定态热传导时,各层的温差与各相应层的热阻 A ;A.成正比B.成反比C.没关系D.不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言,若三层的传热推动力△t1>△t2>△t3,则三层平壁的传热阻力R1,R2,R3之间的关系是 A ;>R2>R3<R2<3C>R3>R2>R1>R38.双层平壁稳定热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1>△t2,则λ1和λ2的关系为 A ;A.λ1<λ2B.λ1>λ2C.λ1=λ2D.无法确定9.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言,若λ1>λ2>λ3,则热阻R1,R2,R3之间的关系为 B ;>R2>R3<R2<3C>R3>R2>R1>R211.能显着提高传热速率的是 B ;A.尽量减少管壁的厚度B.定期检查除垢C.间壁两侧对流传热系数相差很大时,增加对流传热系数大的那一侧流体的流速D.间壁两侧对流传热系数相差很小时,增加对流体热系数小的那一侧流体的流速12.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言,若Q1,Q2,Q3为从内向外各层的导热量,则它们之间的关系为 C ;>Q2>Q3>Q1>2C=Q2=Q3D.无法比较13.某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1,t2,今在炉壁外表面加一层保温层,炉壁内外表面的温度变化为T1,T2;下列判断中正确的是 B ;=T2,T1-T2>t1-t2>T2,T1-T2>t1-t2<T2,T1-T2>t1-t2D.以上都不对14.由傅立叶定律,可以定义出导热系数λ;由牛顿冷却定律,可以定义出对流传热系数α;对于λ及α的下列认识中正确的是 C ;A.λ和α皆为物质的热物理性质B.λ和α具有相同的因次C.λ和α不一样,仅λ为物质的热物理性质D.λ和α不一样,仅α为物质的热物理性质15. 一般情况下,下列说法错误的是 B ;A.湍流时α的值比滞流时大得多B.无相变时α的值比有相变时大得多C.强制对流时α的值比自然对流大D.计算α常采用实验得到的关联式16.生产中为提高传热推动力尽量采用 A ;A.逆流B.并流C.错流D.折流17.适用于壳程流体清洁且不结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是A 换热器;A.固定管板式B.浮头式形管式 D.填料函式18.下列结构最紧凑且流体作严格的逆流流动的是 B 换热器;A.列管式B.套管式C.夹套式D.螺旋板式19.可在器内设置搅拌器的是 C 换热器;A.套管B.釜式C.夹套D.热管20.在列管换热器中,用饱和蒸气加热空气,下面两项判断中正确的是 A ;甲:传热管的壁温将接近加热蒸气温度乙:换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A.甲、乙均合理B.甲、乙均不合理C.甲合理、乙不合理D.乙合理、甲不合理三、判断题1.化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况; √3.多管程换热器中,一般管程数为偶数; √4.热负荷是对换热器换热能力的要求,而传热速率是换热器本身具有的换热能力; √5.换热器还未选定或设计出来之前无法确定传热速率,但可计算热负荷; √6.显热法可用于物质无相变或有相变的传热量的计算; ×7.冷、热流体间的平均温度差即流体进出口温度差的算术平均值×8.水蒸气是生产过程中最常见的加热剂; √ 9.水是生产过程中最常用的冷却剂; √12.换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速,提高传热速率; √13.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对α没有影响;× 14.温度升高,气体的热导率增大; √15.对流传热过程既包括热对流,也包括热传导; √ 16.传热过程中,热负荷一定小于或等于换热器的传热速率;√ 17.传热速率是冷、热流体在单位时间内通过传热面所传递的热量;√四、简答题2.什么叫稳态传热什么叫不稳态传热答稳定传热:流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等不随时间而改变; 不稳定传热:流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等要随时间而改变;3.何谓换热器的传热速率和热负荷两者关系如何答换热器的传热速率是指单位时间内通过换热面传递的热量,常用Q表示,单位为W或J/s.换热器的热负荷是指工艺上或生产任务对换热器提出的换热要求;一台合用的换热器,其传热速率必须等于或稍大于热负荷;4.换热器热负荷的确定方法有哪几种答换热器的确定方法有以下三种:1显热法,适用于流体在换热过程没有相变的情况;2潜热法,适用于换热过程中流体仅发生恒温相变时的情况;3焓差法;5.热导率λ的物理意义和单位是什么答热导率λ的物理意义:热导率也称导热系数,表示当导热面积为1m2,温度梯度为1K/m时,单位时间内以导热方式传递的热量,其单位为W/m·K6.传热系数K的物理意义和单位是什么提高传热系数的具体方法有哪些答传热系数K的物理意义为:当冷、热流体主体的温度差为1K时单位时间内单位传热面积所传递的热量;其单位为:W/m2·K; 由K的关联式:可知,在忽略管壁热阻的情况下,要提高传热系数K,必须要提高壁面两侧的对流给热系数αi、αo及减小管壁两侧的污垢热阻Rsi和Rso;具体来说就是提高α较小侧的流体的流速及湍动程度、改变流动条件和经常清洗管壁以减小管壁热阻等;7.当间壁两则流体均无相变时,试写出传热的平均温差的计算式,为什么工程上并不都采用逆流传热8.什么叫强化传热强化传热的有效途径是什么可采取哪些具体措施9.当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高哪一侧流体的给热系数更为有效为什么当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高较小侧的α更为有效;因为根据讨论,此时的总传热系数K数值上接近于较小侧的给热系数;。
第一章 复习1.(1) x01a05155如图所示,若敞口罐液面恒定,罐上方压强为Pa ,忽略流动阻力损失,出水管管径为d ,则出水管的出口速度u 与 有关。
A(A ) H (B ) H、d(D ) Pa (E ) 水(2)x01b05175111l1,hf1及V 2,u2,d2,l2,hf2。
若d1=2d2,l1=2l2,则: 1.hf1/hf2=( ) E(A ) 2 (B )4 (C )1/2; (D )1/4 (E )1 2.当两段管路中流体均作滞流流动时,V 1/V 2=( ) C(A ) 2 (B )4 (C )8 (D )1/2 (E )1(3)x01b05043转子流量计的主要特点是( )C(A )恒截面、恒压差 (B )变截面、变压差(C )恒流速、恒压差 (D )变流速、恒压差2. x01b05042空气以相同的流速分别通过水平放置的等径直管AB 和垂直放置的等径直管CD 。
已知d AB =d CD ,L AB =L CD ,U 型差压计指示液相同,读数分别为R 1、R 2。
则________。
C(A )△P AB =△P CD ; (B )△P AB >△P CD ; (C )h fAB =h fCD ; (D )R 1>R 23.X01b05040⑴在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数 数值 。
C(A )与光滑管一样;(B )只取决于Re ;(C )只取决于相对粗糙度;(D )与粗糙度无关⑵如图表明,管中的水处于 。
C(A )静止; (B )向上流动; (C )向下流动; (D )不一定参见附图:x01b040.t4. ①层流与湍流的本质区别是:____D ____。
A)湍流流速>层流流速;B)流道截面大的为湍流,截面小的为层流;C)层流的雷诺数<湍流的雷诺数;D)层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。
②如图1,若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为____B____。
B A C化工原理(上)试卷一一. 填空题(每空1分,共20分)1. 用管子从高位槽放水,当管径增大一倍,则水的流量为原流量的__________倍。
(假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变)2. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变,管壁处的速度为_________,管中心速度________。
3. 在流动系统中,若截面上液体压强、密度、流速等仅随_________改变,不随________改变,称为稳定流动。
4. 离心泵启动步骤为_____________________;常用______________调节流量;往复泵常用______________调节流量。
5. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量_____,扬程_____________。
6.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______ _。
7. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K 接近_______________流体的对流传热系数。
8.若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,生产能力 。
9. 当微粒在介质中作自由沉降时,若颗粒沉降的R ep 相同,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。
球形颗粒的球形度为_________ 。
10. 工业上常用过滤方式有 和滤饼过滤;悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是____________________________。
二. 简答题 (每题5分,共20分)1.简述流体阻力实验测λ~Re 曲线的基本方法和原理。
2.何谓离心泵的“气蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止? 3. 为什么工业上气体的除尘(在沉降室进行, R ep <2)常放在冷却后进行?而在悬浮液的过滤分离中,滤浆却不宜在冷却后才进行过滤?4. 在热传导中,管外绝热层材料包的越厚,热损失就越少,对否?为什么?三. 计算题(共60分)1.(20分)如本题附图所示,槽内水位维持不变。
《化工原理》(上册)测验一.选择题:1.对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的—-——————————-。
2.对恒压过滤,当过滤面积S增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的—————-——倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的————-——-倍。
3.离心泵的主要部件有————-—-—、——--—-—-—-和-————-——-——-.4.往复泵主要适用于—-————————、—--—-——---—--—的场合。
5.离心泵的工作点是—---——-——-———曲线与——-—--—————---————曲线的交点。
6.离心的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生—-—--—-——-现象。
7.处于同一水平面高的流体,维持等压面的条件必须是——--————————-、-——-———-————-、——---———-—————.8.降尘室的生产能力只与降尘室的—--—-——————-—和—————-—-—--———有关,而与-—--—-—-—-—-————无关。
9.板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的——-—————————---.10.离心泵的轴功率N,有效功率N e与效率η之间的关系是-———-—-—-—---——-.泵的效率包括——--———-—--—、————-—-————--—-和—————--——-———————-.11.计算颗粒沉降速度U t的斯托克斯公式—--—-—--—-———-————-——---,此式适用于——--—-—-—---——-———。
12.当流体在管内流动时,如要测取管截面上流体的速度分布,应选用—----——————测量。
13.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的-——-——-——----下,输送---———--—--时的性能曲线.二.选择题:1.某泵在运行1年后发现有气缚现象,应()A)停泵,向泵内灌液B)降低泵的安装高度.C)检查进口管路有否泄露现象.D)检查出口管路阻力是否过大。
化工原理实验复习题思考题部分:一、填料吸收塔吸收实验。
1、本实验中,为什么塔底要有液封?液封高度如何计算?答:(1)液内正压,这时采用液封装置是防止塔内气体外漏,造成污染环境和浪费。
(2)塔内真空,这时采用液封装置是防止塔外气体进入塔内影响吸收效率和增加后面的相关设备负担。
必须正确地确定液封所需高度才能达到液封的目的。
计算方程:H=((P1-P2)*10.2)/Y为保证液封高度效果,液封高度选取计算所需高度钾0.3~0.5m余量为例。
2、测定kxa有什么工程意义?答:传质系数kxa是气液吸收过程重要的研究内容,是吸收和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一,从而可以找到填料层高度。
3、为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制?答:易溶气体的吸收过程是气膜控制:如氯化氢、氨气等吸收的阻力主要在气相,反之就是液膜控制,二氧化碳的溶解度和氯化氢比起来差远了,故应属于液膜控制。
4、当气体温度和液体温度不同时应用什么温度计算亨利系数?答:用液体温度,求kxa。
液体温度,由于亨利系数一般适用于稀溶液,这类溶解的传质过程属于液膜控制(m值大),液体影响的较大,故选择液体温度。
二、干燥实验1、毛毡含水是什么性质的水分?答:毛毡含有自由水和平衡水,其中干燥为除去自由水。
2、实验过程中干湿球温度计是否变化?为什么?答:是变化的,当空气越干燥水分蒸发的越快,吸热越多,湿球温度计示数越低,两支温度计的示数差别越大。
如果空气的湿度越大,水分蒸发的越慢,两支温度计的示数差别越小。
3、恒定干燥条件是指什么?答:干燥介质的湿度、温度、流速及与物料的接触方式都在整个干燥过程中均保持恒定。
4、如何判断实验已经结束了?答:待毛毡质量稳定的时候即为实验终了时。
5、在70-80度的空气流中干燥经过相当长的时间是否得到绝干物料?答:不能,因为不会存在绝对干燥,只会做到水的含量极其小而已,因为空气气流中存在水蒸汽。
我们能做的就是尽可能减少水的含量而不能使水完全消失。
一、填空题1.在稳定流动中,各截面上流体的流速、压强等物理量不随时间而变。
2.用U形管液柱压差计测量流体压强差时,测压管的管径大小、长短或弯曲程度,都不会直接影响测量的准确性。
(填会或不会)3.流体内部不同位置为等压面的条件是只受重力、静止的、连续的、同一种流体、在同一水平面上。
4.离心泵的气缚现象是由于离心泵实际安装高度大于允许安装高度引起的。
5.离心泵在开机前应先关闭出口阀门,其目的是离心泵开机功率为最小值。
6.液体的粘度随温度升高而增大,气体的粘度随温度的升高而减小。
7.如图1,流体在倾斜的圆形直管内流过1、2两截面,则压力表读出的压差大于U形管读出的压差。
(填大于、小于或等于)图18.水在圆形直管中以层流流动,若保持水流量不变,且管长、管材均不变,而管径增大一倍,则水流经该管道的流动阻力为原管道流动阻力的1/16 倍。
9.离心泵并联操作的目的是增加流量,离心泵串联操作的目的是增加扬程,当管路特性曲线较平时,离心泵并联才能得到较好的效果。
10.欲调节离心泵的工作点,使输液量增加,扬程降低,应该使用的调节方法是增加出口阀门开度。
11.离心泵内的压力小于或等于操作温度下输送液体的饱和蒸汽压,离心泵将发生气蚀现象,因此在离心泵安装时一定要严格限制其安装高度。
12.如图2所示,U形管水银柱高R值反映的是真空度。
13.当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499厘泊)在内径为100mm 图2 的管内流动时,若流速为2.5m/s时,雷诺数为210.3,流动型态为层流。
14.欲调节离心泵工作点,使扬程和输液量都增加,调节方法是增加离心泵转速。
15.某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为13.122m216.某板框压滤机的型号为BMS20/635~25,则该设备能够提供的最大框数为25 。
17.在稳定流动中,各截面上流体的流速、压强等物理量不随时间而变。
2014年化工原理(上)复习题1-1、如附图所示,有一高位槽输水系统,管径为.mm mm φ⨯5735。
已知水在管路中流动的机械能损失为2452∑=⨯f u h (u 为管内流速)。
试求水的流量为多少/3m h 。
欲使水的流量增加20%,应将高位槽水面升高多少米?1-2、如附图所示,用离心泵输送水槽中的常温水。
泵的吸入管为.mm mm φ⨯3225,管的下端位于水面以下2m ,并装有底阀与拦污网,该处的局部压头损失为282u g⨯。
若截面'22-处的真空度为39.2kPa ,由'11-截面至'-22截面的压头损失为2122⨯u g。
试求:(1)吸入管中水的流量,/3m h ;(2)吸入口'11-截面的表压。
1-3、把内径为20mm 、长度为2m 的塑料管(光滑管),弯成倒U 形,作为虹吸管使用。
如习题1-31附图所示,当管内充满液体,一端插入液槽中,另一端就会使槽中的液体自动流出。
液体密度为/31000kg m ,黏度为1⋅mPa s 。
为保持稳态流动,使槽内液面恒定。
要想使输液量为./m h 317,虹吸管出口端距槽内液面的距离h 需要多少米?1-4、如附图所示,在水塔的输水管设计过程中,若输水管长度由最初方案缩短25%,水塔高度不变,试求水的流量将如何变化?变化了百分之几?水在管中的流动在阻力平方区,且输水管较长,可以忽略局部摩擦阻力损失及动压头。
1-5、用1689mm mm φ⨯的钢管输送流量为/60000kg h 的原油,管长为100km ,油管最大承受压力为.MPa 157。
已知50℃时油的密度为/3890kg m ,黏度为181⋅mPa s 。
假设输油管水平铺设,其局部摩擦阻力损失忽略不计,试问为完成输油任务,中途需设置几个加压站?1-6、如附图所示的常温下操作的水槽,下面的出水管直径为.5735mm mm φ⨯。
当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa 。
化工原理实验复习题1 影响本实验气-气传热总传热系数的因数有哪些如何强化该传热过程冷热流体的对数平均温差,传热面积,冷热流体的质量流率和比热,为了尽可能提高换换热效率,采用冷流体走管内、热流体走管间形式,采用冷空气与热空气体系进行对流换热。
2 在传热过程,哪些工程因数可以调动(比如温度、流量、压力等等),你在操作中主要改变了哪些因数温度,流量,压力均可调。
在实验中主要改变了温度和流量这两个因数。
3 合理安全的实验开车顺序是什么;停车时又是如何呢为什么冷态开车是先送冷物料,后送热物料;停车时又要先关热物料,后关冷物料。
因为冷流体流量在整个实验过程中保持不变,而且,开启加热的同时可以开启冷风机。
冷流体每次的进口温度变化不大,但在每一次换热过程中,必须待热流体进出口温度相对稳定后方可认为换热过程平衡。
4、气--气传热实验过程,请举例说明主要的操作注意要点有哪些(请回忆实验过程细节说明)(1) 实验时先开启风机再加热,实验结束时先关掉加热,再关风机。
(2)冷流体流量在整个实验过程中最好保持不变,而且,开启加热的同时可以开启冷风机。
冷流体每次的进口温度变化不大,但在每一次换热过程中,必须待热流体进出口温度相对稳定后方可认为换热过程平衡。
(3)在实验过程中,应特别注意保持状态的稳定。
尽量避免测试管周围空气的扰动,例如门窗的开关和人的走动都会对实验数据的稳定性产生影响。
5、传热实验测定的参数是什么,请写出测定该实验参数的最主要实验公式测定冷流体侧对流换热系数,则热流体风量是主要的实验变量。
()()12211221ln t T t T t T t T t m -----=∆ dL n A π⋅= m t A Q K ∆= ()12222t t C V Q p -=ρ6、该传热实验的热冷流量如何调节冷热流体的流量可由各自风机的旁路阀调节。
6、试从所测实验数据分析,离心泵性能实验时,在启动离心泵时,为什么要关闭出口阀门当压力(扬程)很低时,其流量会很大,这从泵的特性曲线上可以看出。
化工原理(1~5章)复习题绪论1、单元操作的定义?答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自的过程原理与目的?答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560 )mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映流量的。
转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直径气体管路上速度分布的是( C );能量损失最大的是( A );对流量变化反映最灵敏的是( A )。
A、孔板流量计;B、文丘里流量计;C、测速管;D、转子流量计4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量点一般应选在管路的( A )。
A、稳定段长度之后;B、稳定段长度之前;C、流量调节阀之后;D、流量调节阀之前5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
化工原理复习题(上册)第一章流体流动一.选择题1.流体阻力的表现,下列阐述错误的是()。
A.阻力越大,静压强下降就越大B.流体的粘度越大,阻力越大C.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激烈流动时不存在2.压强的具有专门名称的国际单位是Pa,用基本单位表示是()。
A.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m23.水在直管中流动,现保持流量不变,增大管径,则流速()。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断4.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为。
A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线5.增大流体的流量,则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差()。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断6.流体在管内流动时的摩擦系数与()有关。
A.雷诺准数和绝对粗糙度B.雷诺准数和相对粗糙度C.欧拉准数和绝对粗糙度 B. 欧拉准数和相对粗糙度7.测速管测量得到的速度是流体()速度。
A.在管壁处B.在管中心C.瞬时D.平均8.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的()倍。
A. 2;B. 6;C. 4;D. 1。
9.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为()。
A. 1.2m;B. 0.6m;C. 2.4m;D. 4.8m。
10.当流体在园管内流动时,管中心流速最大,滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )A. u =3/2.u maxB. u =0.8 u maxC. u =1/2. u max D u =0.75 u max11.判断流体流动类型的准数为()A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数12.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为()A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.213.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈()A.层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态14.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为()A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速15.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
《化工原理》第一章复习题及参考答案一、填空题:1.(3分)雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ=1000kg/m3, 粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/μ ; 105;湍流)2.(2分)某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s )3.(2分)牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_______________. 用剪应力的表达式为_______________.(F'=μAdu/dy; τ=μdu/dy)4.(2分)当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. (850; -100)5.(2分)圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.(4分)当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻力系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178)7.(2分)某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__.( 24mm)8.(3分)测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则用____. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计;皮托管)9.(2分)测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压力计)10.(4分)计算管道流体局部阻力的方法有: ________,____________,其相应的阻力计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻力系数法; h f=λ(le/d)(u2/2g); h f=(u2/2g) ) 11.(3分)题号1038 第1章知识点400 难度容易在流体阻力计算中,当量长度的定义是_______________________________________. (能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。
第一章:流体流动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? 理想流体就是指没有黏性的流体,即没有内摩擦力导致机械能损失的流体。
P10 实际流体有黏性,要消耗机械能以克服摩擦阻力。
P112、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?P43、流体静力学方程式有几种表达形式/他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?P4-54、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测结果是否相同?P115、如何判断管路系统中流体流动的方向?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?P15-177、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,Re 将如何变化?P178、何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么?P79、何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?P1810、摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度ε/d 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h f 与流速u 的一次方成正比?哪个区域的h f 与u 2成正比?光滑管流动时的摩擦损失h f 与u 的几次方成正比?P26-2811、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?P26 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?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P3m ,油品密度为900kg/m 3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h 1。
已测得当压差计上指示剂读数为R 1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H 1。
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。
化工原理实验复习题
1 影响本实验气-气传热总传热系数的因数有哪些?如何强化该传热过程?
冷热流体的对数平均温差,传热面积,冷热流体的质量流率和比热,为了尽可能提高换换热效率,采用冷流体走管内、热流体走管间形式,采用冷空气与热空气体系进行对流换热。
2 在传热过程,哪些工程因数可以调动?(比如温度、流量、压力等等),你在操作中主要改变了哪些因数?
温度,流量,压力均可调。
在实验中主要改变了温度和流量这两个因数。
3 合理安全的实验开车顺序是什么;停车时又是如何呢?为什么?
冷态开车是先送冷物料,后送热物料;停车时又要先关热物料,后关冷物料。
因为冷流体流量在整个实验过程中保持不变,而且,开启加热的同时可以开启冷风机。
冷流体每次的进口温度变化不大,但在每一次换热过程中,必须待热流体进出口温度相对稳定后方可认为换热过程平衡。
4、气--气传热实验过程,请举例说明主要的操作注意要点有哪些?(请回忆实验过程细节说明)?
(1) 实验时先开启风机再加热,实验结束时先关掉加热,再关风机。
(2)冷流体流量在整个实验过程中最好保持不变,而且,开启加热的同时可以开启冷风机。
冷流体每次的进口温度变化不大,但在每一次换热过程中,必须待热流体进出口温度相对稳定后方可认为换热过程平衡。
(3)在实验过程中,应特别注意保持状态的稳定。
尽量避免测试管周围空气的扰动,例如门窗的开关和人的走动都会对实验数据的稳定性产生影响。
5、传热实验测定的参数是什么,请写出测定该实验参数的最主要实验公式?
测定冷流体侧对流换热系数,则热流体风量是主要的实验变量。
()()122
11221ln t T t T t T t T t m -----=∆ dL n A π⋅= m t A Q K ∆= ()1
2222t t C V Q p -=ρ
6、该传热实验的热冷流量如何调节?
冷热流体的流量可由各自风机的旁路阀调节。
6、试从所测实验数据分析,离心泵性能实验时,在启动离心泵时,为什么要关闭出口阀门?
当压力(扬程)很低时,其流量会很大,这从泵的特性曲线上可以看出。
而泵的功率与流量成正比,泵起动时,管道内没有压力,则造成泵的流量很大,则泵的功率很大,加上电机、泵的转动部分从静止到高速运转,需要很大的加速度,这样势必造成起动电流很大,因此采取关闭出口阀门的方法,使泵在起动时不输出水量,使泵的功率最小,当泵达到额定转速后,慢慢开启出口阀,逐渐增加水流量,使电机电流逐渐增加到额定电流。
另一方面,泵进口管道上的水开泵之前是静止的,如突然加速,后面的水“跟不上”,会使进口压力突降,使水汽化,而使离心泵抽空。
7、本离心泵特性实验,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?什么时候可以不引水灌泵?
离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。
如果是倒灌,或者泵安装在水下
(如潜污泵),那也是不用灌泵的
8、为什么可用离心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?
调节出口阀门开度,实际上是改变管路特性曲线,改变泵的工作点,可以调节其流量。
这种方法优点是方便、快捷、流量可以连续变化,缺点是阀门关小时,增大流动阻力,多消耗一部分能量、不很经济。
也可以改变泵的转速、减少叶轮直径,生产上很少采用。
还可以用双泵并联操作。
9、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?出口阀不开,压力表的读数将会上升至铭牌上的额定压力的1.1倍左右。
因为铭牌上的扬程是效率最高点处的数据,而流量为零时即所谓的关死点扬程一般是额定扬程的1.1倍左右
10、离心泵正常运行,在其进口管路上安装阀门是否合理?为什么?
不合理,因为水从水池或水箱输送到水泵靠的是液面上的大气压与泵入口处真空度产生的压强差,将水从水箱压入泵体,由于进口管,安装阀门,无疑增大这一段管路的阻力而使流体无足够的压强差实现这一流动过程。
11、试分析,用清水泵输送密度为1200 Kg/m3的盐水,在相同流量下你认为泵的压力是否变化?轴功率是否变化?
可以看出离心泵的压头,流量、效率均与液体的密度无关,但泵的轴功率随流体密度增大而增大。
其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。
12、离心泵特性实验测定的特性有哪些?请写出测定该实验特性的哪些主要实验公式?往复泵的送液能力是否采用同样的调节方法?为什么?
扬程H (=H g
p p z z ρ1212)-+- 轴功率N k N N ⨯=电 效率η%100⨯=N g HQ ρη 往复泵不可以通过出口阀调节流量,如果关闭出口阀,那么泵在运行过程中则会出现因为蹩压而某个地方泄漏或者损坏活塞以及螺杆等部件中最薄弱的一环,所以调节流量是通过泵的活塞行程进行调节的,
13、管路特性曲线的形状与泵的性能有关吗?它取决于哪些因素?改变管路特性曲线的方法有哪些?
无关。
真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,电功率表显示值,电机传动效率等 ,改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制 改变泵的转速、改变泵结构(如切削叶轮外径法等)两种方法
14、离心泵铭牌上标的参数是什么条件下的参数?在一定转速下测定离心泵的性能参数及特性曲线有何实际意义?为什么要在转速一定条件下测量? 离心泵铭牌上标出的性能参数是指该泵运行时效率最高点的性能参数。
因为, , 根据以上比例定律,转速对Q 、H 、N 均有影响。
只有转速一定,离心泵性能曲线才能确定。
15、为什么停泵时,要先关闭出口阀,再关闭进口阀?
使泵体中的水不被抽空,另外也起到保护泵进口处底阀的作用。
16、阻力实验时,影响直管阻力的因素是什么?如何影响?测试时为什么要取同一时刻下的瞬时数据?
L,d ,f p ∆、u 、ρ、μ等参数。
流体流动时,由于诸种原因,各参数的值是波动的,为了减少误差,应取瞬时值、即同时读数。
17.阻力实验在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?
由离心泵特性曲线知,流量为零时,轴功率最小,电动机负荷最小,不会过载烧毁线圈。
18.如何检测管路中的空气已经被排除干净?
关闭出口阀后,打开U 形管顶部的阀门,利用空气压强使U 形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。
19.如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响? 没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响.
20、2
22
1u d l p p p w f
f λρρ=-=∆=是哪个实验的原理公式,其推理的理论基础是什么,如何在实验装置上得以实现?
流体阻力实验的公式。
用直管阻力的公式来计算局部阻力损失,而且在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算。
先进行管路的引压操作。
需打开实验管路均压环上的引压阀,对倒U 型管进行操作。
21.本阻力实验装置可测定等直径水平直管的流动阻力,若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管,从测量两取压点间压差的倒置U 形管读数R 到△P f
的计算过程和公式是否与水平管完全相同?为什么?
过程一样,公式(通式)相同,R值的计算结果不同。
通式:
水平放置:z=0
垂直放置:z=L(管长)
22、如何读转子流量计上的流量,注意事项是什么?为什么?
读时,眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。
如果仰视或俯视,则刻度不准,流量就全有误差。
两个转子不能同时开启。
因为大流量会把U形管压差计中的指示液冲走。
23、本阻力实验用什么装置测定管道上的压力?本学期实验过程,测定流量有哪些方法和哪些仪器?
测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计,差压变送器。
转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。
U形管压差计结构简单,使用方便、经济。
差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。