化工原理試題庫試題一一：填空題（18 分）1、 某設備上，真空度的讀數為 80mmHg，其絕壓=_ =_Pa. 該地區的大氣壓為02mH720mmHg。2、 常溫下水的密度為 1000 ，粘度為 1cp，在 的管內以 速度流動，其流動類3mKgd1內 s3型為 _。3、 流體在管內作湍流流動時，從中心到壁可以_._._.4、 氣體的粘度隨溫度的升高而_，水的粘度隨溫度的升高_。5、 水在管路中流動時，常用流速范圍為_ ,低壓氣體在管路中流動時，常用流速范圍sm為_ 。s6、 離心泵與往復泵的啟動與調節的不同之處是：離心泵_._.往復泵_._.7、在非均相物糸中，處于_狀態的物質，稱為分散物質，處于 _狀態的物質，稱為分散介質。8、 間竭過濾操作包括_._._._._。9、 傳熱的基本方式為_._._。10、工業上的換熱方法有_._._._。11、 稱為_，其物理意義為_._，提高管內 值的有效方法_.提高管外 值的有效方法_。12、 蒸汽冷凝有二種方式，即_和_ 。其中，由于_，其傳熱效果好。二：問答題（36 分）1、 一定量的流體在圓形直管內作層流流動，若將其管徑增加一倍，問能量損 失變為原來的多少倍？2、 何謂氣縛現象？如何防止？3、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：（1） 傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？（2） 傳熱糸數 K 接近于哪一種流體的對流傳熱膜糸數？（3） 那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？5、換熱器的設計中為何常常采用逆流操作？6、單效減壓蒸發操作有何優點？三：計算題(46 分)1、 如圖所示，水在管內作穩定流動，設管路中所有直管管路的阻力糸數為 ，現發現壓力表03.上的讀數為 ，若管徑為 100mm,求流體的流量及閥的局部阻力糸數？02mH2、 在一 列管式換熱器中，用冷卻將 的熱水冷卻到 ，熱水流量為 ，冷卻水在管C01C05hm6內 流動，溫度從 升到 。已 知傳熱糸45數 K 為 ， 換熱管為 的Cw.02m.2鋼管，長 為 3m.。求冷卻水量和換熱管數 （逆流）。 10m50m 25m 圖 1-12已知： 3960mK熱 水 KgjC.187.4冷 水熱 水試題一答案：一、 填充題1、8.7m , .2Hpa415.82、 湍流。530.0duRe3、 層流、過渡流和湍流。4、 增加、降低。5、 3-8 、8-15 。sms6、 啟動前應灌滿液體，關出口閥門、用調節閥調節流量；往復泵啟動前不需灌液，開旁路閥、用旁路閥來調節流量的。7、 分散、連續。8、 過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。9、 熱傳導、對流傳熱、熱輻射。10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。11、稱為對流傳熱膜糸數。當流體與壁面溫度差為 1K 時，通過單位面積單位時間內所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。12、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：問答題1、 。 ， ，gudlh2.11d1224.udVu。 。./646hglh2、離心泵只能空轉而不能輸送液體的現象。離心泵啟動前應灌滿液體。3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質與分散介質的密度差異，使之發生相對運動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運動，這一速度稱為重力沉降速度。3、 傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱糸數 K 接近于空氣的對流傳熱膜糸數；空氣走管內，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。4、 因為逆流操作：推動力大，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用量。5、 可以降低溶液的沸點，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不耐高溫的溶液，可以減少蒸發器的熱損失。三：計算題1、 圖示，在 1-1，2-2 面間列板努利方程=gpuz122hgpuzgudl2.81.950進 81.95.0.2.3.215u。sm4 hmsuV33.643在 2-2，3-3 面間列板努利方程= ， gpuz22 323hgpuzgugudl2.2.05出， 。 81.92.1.0581.94.5 即流體的流量為 局部阻力糸數為 8。hms39.6,.2、 （1）、 2AKV60.42Ksm26105.310.3（2）、 2.V7.1（3）、 ，2AV 3602.05632. A。8.6m3、 = ，21TCGsKgG32/ = 。t05.412tCt.24.39m即冷卻水的流量為 和管子根數為 167 根。67n試題二一：填充題（20 分）1、牛頓粘性定律_，粘度在 SI 制中的單位是_。2、常用測定流量的流_._._。3、在流動糸統中，若截面上流體的流速、壓強、密度等僅隨_而變，不隨_而變，稱為穩定流動。若以上各量既隨_而變，又隨_而變，稱為不穩定流動。4、 等邊三角形的邊長為 a，其當量直徑為_。5、 流體在圓形直管內滯流流動時，其速度分布是_ 型曲線，其管中心的最大流速為平均流速的_ ，縻擦糸數 與 的關系為_。eR6、 泵是指_，按其工作原理來分可分為_._._._。7、 氣體按壓縮比來分，可分為_._._._。8、 降沉室內顆粒得以沉降的條件_。9、 過濾操作實際上是濾液通過_和_ 的流動過程，過濾速率是指_。 10、傳熱一般采用逆流操作，但為_._時采用并流操作。11、用二種厚度相同的材料保溫時，往往把_ 的材料包在內 層，以達到好的保溫效果。12、蒸發是利用溶液中溶質的_，用加熱的方法使部分溶劑汽化并除去 _溶液的濃度或析出溶質。13、金屬的導熱糸數大都隨其純度的增加而_，隨其溫度的升高_。414、對流傳熱的熱阻主要集中在_,因_強化對流傳熱的重要途徑。15、 工程上流體流經換熱器的壓降通常限定在_Kpa 。二：問答題（30 分）1、流體的流動形態有哪幾種？如何判斷？2、何謂層流內層？其厚度受哪些因素影響？3、采用多級壓縮的優點有哪些？4、列管式換熱器為何要進行熱補償？5、單層圓筒壁的內、外半徑分別為 和 ，壁表面溫度分別為 和 ，若 ，試寫出1r2TtT圓筒任意半徑 r 處的溫度表達式？三：計算題（50 分）1、 流量為 5000 的水通過一根 20Km 長的水平管，總壓降為 0.5Mpa。現在中央接一完全相同的hm3平行管到中點。問總流量變為多少 ？（設總壓降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻hm3力忽略）。2、 泵將 的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為 的無縫鋼管。C0 m498吸入管長為 50m，排出管長為 160m。且泵到管出口的距離為 10m，其中流量 。（已知：h35， , m, , ）.( 時水， ，atmp102.0.3sHKwN2電 94.0電C0210Kg， )324.N14mp求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、 一列式換熱器規格如下：管長 3m,管數 30 根，管徑為 ，管程為 1，現擬選用此m5.2換熱器冷凝、冷卻 飽和蒸汽，使之從飽和溫度 降至 。 走管外，其流量為2CSC04612S，其冷凝潛熱為 ，比熱為 。水走管內，且與 成逆sKgG07.1Kgj356Kgw. 2CS流流動。冷卻水的進出口溫度分別為 和 。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數0分別為 和 。問此換熱器是否造適用？mW02.m2.14、 用一傳熱面積為 的蒸發器將某溶液由 15%濃縮到 40%，沸點進料，要求每小時蒸得 375Kg1濃縮液，已知加熱蒸汽壓強為 200Kpa，蒸發室的操作壓強為 20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取 ，熱損失可忽略不計。試求：（）開始設入使用時，此蒸發器的傳熱糸數為多少？C08（）操作一段時間后，因物料在傳熱面上結垢，為完成同樣蒸發任務，需將加熱蒸汽的壓力提高到 350Kpa，問此時蒸發器的傳熱糸數為多少？查得 20Kpa 水蒸汽的飽和溫度為 ，汽化潛熱為C01.6Kgj9.2354查得 200Kpa 水蒸汽的飽和溫度為 查得 350Kpa 水蒸汽的飽和溫度為2 C08.13試題二的答案一：填充題51、 、 。2、孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計。 3 、位置、時間、dyw.msN時間、位置。4、 。 5、拋物線、0.5、 。a3eR646、為液體提供能量的輸送機械，離心式、往復式、旋轉式和流體作用式。7、通風機、鼓風機、壓縮機。 8、顆粒的停留時間大于沉降時間。9、介質和濾渣層的流動，單位時間內所獲到的濾液量。10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。11、導熱糸數小的。12、不揮發性、提高。13、增加、增加。14、層流內層、減薄層流內層的厚度。15、10.13-101.3.二：問答題1、流體的流動形態有兩種：層流和湍流；用雷諾準數來判斷，當 ，為層流，當20eR為湍流。40eR2、 在湍流主體內靠近管壁處始終存在著一層作層流流動 的流體薄層，此薄層稱為層流內層。受管徑、流速、粘度和密度。3、 避免壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積糸數，減小功率，使壓縮機結構更為合理。4、 列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有區別。若兩流體的溫度差較大（ 以上）時，由于熱應力會引起設備的變形，甚至彎C05曲和破裂。因此我們要考慮熱補償。5、 = 12ln.rtTLQ1ln.rtTL12ln.rrtTt三：計算題1、 設接平行管道后，總流量為 。 二平行管流量為 和 。hmV3hmV332板努利方程：32pu121f2fhp總壓降相同得：= ，2.3udl.1udl.l， 。1ll233uu583。2、 。hmV60 smdV53.160.9.41.221。 su3.12 13 2圖 2-1 2 2 10m 1 1 圖 2-26mgudlHhguZsfs 5.18.9230.581.9230.22 考慮 0.5m 的安裝安全糸數。則泵的安裝高度為 1m.KwN8.194.0電電軸 .gugudlhH22 出進 . .819.53019.560.1 mH7516. .KwgQN6/.37 %8電N3、換熱器已有的傳熱面積： 。207.325.4.30.dlnA求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量： =1rw9567.冷卻段的熱量： 。TC6.1.212總熱量為：Q= + =27.55KwQ冷卻水的用量： sKgtG0235.874. 水冷卻水離開冷卻段的溫度： CQ01 4.718.6比水冷凝段的溫度差： t 023046.7ln.冷卻段的溫度差： t 4.1651.l冷凝段所需傳熱面積： 28.72.09. mtKQA冷卻段所需傳熱面積： 2614所需的總的傳熱面積：A=6.45 .m4、水分蒸發量： ， .FxFW6501.375WF=1000Kg , W=625Kg溶液的沸點為 。Ct1.8.傳熱糸數 K 為： CmwAQ02.7851.62.0394改變壓力后的傳熱糸數： 。t .3.可見結垢以后的傳熱糸數降低。7試題三一：填充題（18 分）1、空氣在標準狀態下密度為 1.29 ，在 0.25Mpa 下（絕壓） 時的密度為_ 3mKgC082、產生流體阻力的原因有_._3、轉子流量計在安裝時應_。4、連續性方程 是_指導出來的，它適用 _流體。21su5、 直管阻力的表示式為_，管中流出 =_流入管中出=_。入6、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發生_現象。7、 往復式壓縮機的工作循環為_._ ._._四個階段。8、一熱流體將熱量通過壁面傳給冷流體的過程是_9、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應走_程。10、一根暴露在外的熱管子以_._散發熱量。11、 式中兩個準數 =_，Pr=_. 若液體被冷卻neRdPr.02380內Re時 n=_。12、多效蒸發主要有_._._三種典型流程。二：判斷題（18 分）1、在并聯管路中，它們的阻力相等，同理在串聯管路中，它們的流速也是相等 的。（穩定流動）。2、 轉子流量計可以讀出任何流體的流量。3、用雷諾準數來判斷流體的流動形態時，在 SI 制中屬層流范圍，在 cgs 制中屬 湍流范圍。4、粘度是流體的物理性質之一，則雷諾準數也是流體的物理性質之一。離心泵銘牌上的性能參數是指泵揚程最高點下的性能參數。5、往復式壓縮機的工作循環是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。6、沉降器的生產能力與沉降速度及沉降面積有關，與沉降高度無關。7、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8、用板框式過濾機進行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增加，生產能力也不斷增加。9、多層導熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜糸數一般來說有相變時的要比無相變時為大。11、多層平壁穩定導熱時，如果某層壁面導熱糸數小，則該層的導熱熱阻大，推動力小。12、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中，不可能同時發生自然對流和強制對流。15、多效蒸發可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發，利用二次稱為雙效蒸發，依次類推。 16、對流傳熱糸數是物質的一種物理性質。17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18、總傳熱糸數 K 可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關。三：計算題（64 分）1、 圖示，“U”管壓差計甲的上部管內充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為 ，求 ？若再cm312P接一“U”管壓差計乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測得 ，求 ？R5.6乙 乙2、 一降層室長為 5m,寬為 3m，高為 4m。內部用隔板分成 20 層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含甲乙 P1 28塵氣體的流量為 ，氣體密度 ，粘度為 。塵粒密度hm36039.0mKgsmPa.03.。試求理論上能 100%除去的最小顆粒直徑？43Kg3、 外徑為 200mm 的蒸汽管道，管外壁溫度 為 。管外包以導熱糸數為C016的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過 ， 每米 管長的熱損失t410.8 C06不超過 。問保溫層的厚度應為多少？mw54、 欲將濃度為 25%，沸點為 ，流量為 的 NaOH 水溶液經蒸發濃縮到 50%。料液05.3hKg30的進口溫度為 ，加熱蒸汽的壓強為 392.4Kpa（絕壓），冷凝器的壓強為 53.32Kpa.據經驗蒸C02發器的傳熱糸數可取 ，溶液的密度為 。若忽略蒸發器的熱損失。求加W.12315m熱蒸汽的消耗量及蒸發器所需的傳熱面積？ CKgj0.9.4已知：p=53.32Kpa, , t083r2p=392.4Kpa, T0.1jR143試題三答案一：填充題1、 。2、內縻擦力和流體的流動狀態。3、保持垂直。 4、質量守恒定律、5.2mKg5、 、1、0.5. 6、 氣蝕現象。dl.2u7、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個階段所組成。8、熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量 9、管程。10、自然對流、熱輻射。11、 、 、 12、并流、逆流和平流。udRe.prCP.3.0n二：判斷題6、10、17 為對，其余都為錯。三：計算題1、 。gp測示 Kpap708.31.890.6.13， 。Kpa78.9650.1示 6mg示2、降沉室的總面積： 。22mA沉降速度： 。sVu03.3設沉降區為層流，則有： 18gd， 。320.1894.03.d md5106.29驗算： 。16.01.039.6.25duRe3、 保溫材料的導熱糸數 ： 。Kmw9， 。5ln.4ln.2rtTQ m474、 水分蒸發量： 。hgxFW1802.3601. 加熱蒸汽消耗量： 。sKgRtCDf 736.4325.9.所需的傳熱面積為： 。91.12076. mtKA即所需的加熱蒸汽消耗量為 。所需的傳熱面積為 sg32.5試題四一：填充題（20 分）1、邊界層的形成是流體具有_結果。2、用阻力糸數法來計算突然擴大和突然縮小的損失時，按_ 管內的流速來計算動項。3、長方形的長為 2a，寬為 a，其當量直徑為_4、粘度的物理意義是促使流體產生單位速度梯度的_.5、經內徑為 158mm 的鋼管輸送運動粘度為 的燃料油，若保持油品作層流流動，則最大流sm290速不能超過_。6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液，若維持兩容器的液面高度不變，當關小輸送管道的閥門后，管道的總阻力將_。6、 離心泵的工作點是_曲線與_曲線的交點。8、往復式壓縮機的余隙糸數 =_, _-，則 增大，生產 能力容_。 9、沉降操作是指在某種_中利用分散相和連續相之間的_,使之發生相對運動而實現分離的操作。沉降過程有_和_沉降兩種方式。10、工業上常用的過濾介質主要有_、_、_。11、在過濾操作中，真正發揮攔截顆粒作用的主要是_而不是_。12、在平壁穩定熱傳導過程中，通過三層厚度相同的材料，三層間的溫度差變 化是依次降低，則三層材料的導熱糸數的大小順序_。13、沸騰傳熱可分為三個區域，它們是_、_、_ 。應維持在_區內操作。14、用飽和蒸汽加熱水，經過一段時間后，發現傳熱阻力迅速加大，這可能是由于_所引起的。15、溫度差損失包括_、_，_二：選擇題1、層流和湍流的本質區別是（ ）A、流速不同； B、流通截面積不同；C、雷諾數不同； D、層流無徑向流動，湍流有徑向流動；2、選擇下述流體在管路中常用的流速（1）、過熱水蒸汽（ ），（2）、水及一般流體（ ）；10（3）、壓強較高的氣體（ ），（4）、粘度較大的液體（ ）；_ A、1-3 ，B 、0.5-1 ,C、15-20 ,D、30-50smssms3、離心泵銘牌上標明的是泵在（ ）時的主要性能參數。A、流量最大； B、壓頭最大；C、效率最高； D、軸功率最小；4、下列結論正確的是（ ）。A、 液體的粘度隨溫度的升高而減小；B、 氣體的粘度隨溫度的升高而增大；C、 液體的粘度基本上不隨壓強變化；D、 氣體的粘度隨壓強增大而減小。5、離心泵吸入管路底閥的作用是（ ）。A、阻攔液體中的固體顆粒； B、避免出現氣蝕現象；C、維持最低的允許吸上高度； D、防止啟動前充入的液體從泵內漏