青岛科技大学化工学院考研练习题4

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(5分) (5分)
六、(20分) 在一台新套管换热器中,冷却水在φ25×2.5mm的内管中流
动,以冷凝环隙间的某饱和蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s 时,测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200W/m2K和 1700W/m2K。水在管内为湍流,管壁的导热系数为45w/m•K。水流速 改变后可认为环隙间冷凝的传热膜系数不变,试求:
A. 列管式换热器 B. 套管式换热器 C. 螺旋板式换热器 D.
管壳式冷凝器
3. 在工业生产中,对于大容器内饱和液体沸腾传热,一般控制在
_______下操作。
A. 自然对流 B. 泡核沸腾 C. 膜状沸腾 D. 不确定
4. 旋风分离器是一种_______分离设备。
A. 重力沉降 B. 离心沉降
C. 过滤
21m3/h,允许汽蚀余量为2.5m。离心泵吸入管的总阻力损失为0.847m, 当地大气压为1.013105Pa,若此泵安装在距离液面以上3m的位置,此泵 在输送20C的水(pv=2.33103Pa,=1000kg/m3)时,此安装高度是否合 适?
答案:解: 吸入管阻力损失为 允许安装高度为
所以,3m的安装高度合适。
管路出口在液面之上,流量为2104kg/h。反应器液面上方保持27.2103Pa 的真空度,高位槽液面上方为大气压强,溶液的密度为1073kg/m3。管 道为764mm的钢管,总长为50m,摩擦系数为0.029。管路中包括两个全 开的闸阀(每个当量长度为le=0.45m),一个孔板流量计(=4),五个 标准弯头(每个当量长度为le=2.1m)。反应器内液面与管路出口的距 离为20m。若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。
8. 膜式蒸发器是单程型蒸发器,其包括________蒸发器和 _________蒸发器等。
9. 根据杜林规则,溶液的沸点与相同压强下纯水的沸点间呈 ________关系,相比纯水的沸点,溶液的浓度越高,其沸点升高 越_______。
答案:1/一,二 2/增大,减小,增大,减小,增大 3/59.5,805.1, 117.4C 4/1.74
(1)当水的流速为0.4m/s时,管壁对水的对流传热系数为多少? (2)管外蒸汽冷凝的对流传热系数为多少? (3)若操作一段时间后,水流速仍维持0.4m/s,但测得的总传热系 数比操作初期下降10%,试分析可能的原因,并论述此时蒸汽的冷凝量 是否也下污垢热阻,有
其中
截面积
10. 并联管路中,各支管的_______相等。
A. 流量
B. 压降
C. 能量损失 D. 流速
答案:1 C 2 A 3 B 4 B 5 D 6 A 7 C 8 D 9 A 10
C
三、简答题(10分)
含尘气体通过降尘室后,固体颗粒浓度降低。若其它条件不变,且
颗粒沉降处在层流区,试分析气体的温度升高时出口气体的含尘量如何
5. 黑体的吸收率A=______,其辐射能力______(>,<,=)灰体的辐 射能力。
6. 对具有相同密度的固体颗粒,在同一种流体中,粗颗粒的终端速 度_______(>,<,=)细颗粒的终端速度。
7. 饼层过滤若在恒定压强差下进行,称为_______过滤,其过滤速 率随过滤时间增大而_______。
变化?
答案:
颗粒在层流区的沉降速度计算式为
而气体的黏度随温度的升高而增大,所以会减小。
(5分)
含尘气体通过沉降室,颗粒得到分离的必需条件为
对于临界最小沉降速度,由于气体黏度的增大,最小捕集颗粒直径
增大,使得出口气体的含尘量增大(5分)
四、(20分) 利用离心泵将溶液从反应器输送到高位槽,如附图2所示,
A. 单位蒸汽消耗量 B. 装置的投资费用 C. 单位生产能力的总费用
D. 生产强度
8. __________是一种恒压差变截面型流量计。
A. 孔板流量计 B. 文丘里流量计 C. 涡轮 流量计 D. 转
子流量计
9. 往复泵的排液能力与________无关。
A. 管路情况 B. 活塞的冲程 C. 活塞的往复频率 D. 活塞的
冷却水流速为时
(1)(5分)
流速为时
(2)(5分)
(1)求水的流速为0.4m/s时,管壁对水的对流传热系数
式(1)-式(2) ,得
(3分)
(2)求管外蒸汽冷凝的对流传热系数
将(1)的计算结果带入式(1)中,得
(3分)
(3)操作一段时间后,水流速仍维持0.4m/s,但测得的总传热系数比操作初期下降10%,其
5/1,> 6/> 7/恒压,减小 8/升膜式,降膜式 9/线性,大
二、选择题(20分,每题2分)
1. 流体在圆形直管内以层流状态流动时,其平均流速是最大流速的
______倍。
A. 1
B. 2
C. 0.5
D. 不确定
2. 对数平均温差只适用于冷、热流体呈严格逆流或并流方式,所
以,对于_______,其对数平均温差必须进行校正。
原因可能是污垢热阻造成的。
根据
时,Q也必定减小,而也会减小,从而也随之减小,所以

即,蒸汽的冷凝量下降超过10%。
(4分)
第四题附图
答案:解: 以反应器液面为1-1截面,管路出口为2-2截面,且以反应器内液面为 基准面列伯努利方程
化简得:
(2分) 已知闸阀当量长度为0.45m,标准弯头的当量长度为2.1m。 其他局部阻力为 摩擦系数=0.029
分)
(8分)
(2分) (3分)
五、 (10分)用IS65-50-160型离心泵由敞口容器输送液体,流量为
3. 燃烧平壁炉的炉壁由耐火砖、保温砖和普通砖构成,各层的热阻 分别为0.1429、1.933、0.2815m2C/W,单位面积的热损失为 416.5W/m2,各层的温度差分别为__________,_________, _________。
4. 将一台单程列管式冷凝器改为双管程,总管数不变,管内流体为 水,若水的流量不变,水侧的对流传热系数增加为原来的 _______倍。
D. 蒸馏
5. 在黑度为0.8的保温材料外,用吸收率为0.04的薄膜包裹,其辐射
能力是原来的____倍。
A. 0.1
B. 20
C. 10
D. 0.05
6. 为了减少能量损失,提高效率,离心泵的叶轮一般采用________
叶片。
A. 后弯
B. 径向
C. 前弯
D. 柱形
7. 多效蒸发中,__________最低时,为最佳效数。
练习四
一、填空题(20分,每空1分)
1. 流体在圆形直管中流动,层流状态时,阻力损失与平均流速的 _____次方成正比;在完全湍流区,阻力损失与平均流速的_____ 次方成正比。
2. 利用离心泵的出口阀门调节流量时,将阀门的开度变大,管路中 的流量__________,离心泵的压头________,轴功率_______, 出口压力表的读数________,入口真空表的读数_________。