1、真空度=大氣壓-絕對壓強（P<Pa）表壓=絕對壓強-大氣壓（P>Pa）2、流量：體積流量質量流量qm=qvρ

流速：平均流速質量流速u=qv/Aw=uρ3、估算直徑：qv=0.785d2ud=

(qv/0.785u)1/2第1頁4、穩定流動與非穩定流動5、連續性方程式u2/u1=（d1/d2）26、柏努力方程gz1+u12/2+P1/ρ+w=gz2+u22/2+P2/ρ+∑hfu=qv/0.785d2Re=duρ/μ∑hf=λl/d×u2/2(湍流)∑hf=32μlu/ρd2(層流)第2頁7、牛頓粘性定律8、Re≤2023（層流）

Re≥4000（湍流）9、當量直徑de=4×流通截面積/潤濕周圍10、如何確定最合適管徑。12、并聯管路13、皮托管測量流體點速度孔板流量計、轉子流量計測量流體平均速度第3頁前者恒截面，變壓差。后者變截面，恒壓差。qv=aA0[2gR（ρi-ρ）/ρ]1/2一、填空1、實際流體在管道內流動時產生阻力主要原因是（）。2、某流體在直管中作層流流動，在流速不變情況下，管長、管徑同步增加一倍，其阻力損失為本來（）倍。第4頁3、流體在阻力平方區流動，若其他條件不變，其壓降伴隨管道相對粗糙度增加而（），伴隨流體密度增加而（）。4、（）是鑒別流型根據，當流體在圓形直管內流動時，（）時為層流，此時λ＝（），當（）為湍流。5、用ζ計算突然擴大和縮小局部阻力損失時，一般按（）管內流速計算動能項。第5頁二、選擇1、有一并聯管路，兩段管路流量、流速、管徑、管長及流動阻力分別為v、u、d、l、hf及v?、u?、d?、l?、hf?，若d=2d?，l=2l?，則：1）hf/hf?=();2）兩段管路中流體均作層流流動時，v/v?=()，u/u?=（）。3）兩段管路中流體均作湍流流動時，并取λ＝λ?，v/v?=()，u/u?=（）。A）2B）4C）8D）1/2E）1/4F）1第6頁2、在完全湍流（阻力平方區）時，粗糙管摩擦系數λ數值（）。A）與光滑管同樣B）只取決于ReC）只取決于相對粗糙度D）與粗糙度無關3、某液體在內徑d1管路中穩定流動，其平均流速為u1，當它以相同體積流量通過某內徑為d2（d2=d1/2）管子時流速將變為本來（）倍;湍流時（完全湍流區）?Pf為本來（）倍，層流時?Pf為本來（）倍。（管長不變）A）4B）16C）32D）8第7頁用一離心泵將敞口貯槽中20℃水送往一種密閉容器中，容器內保持10kPa（表壓）壓強，貯槽液面與容器入口之間垂直距離40m，管路為φ83×4mm鋼管，總長45m（包括所有局部阻力當量長度），摩擦系數λ＝0.028。管路上裝有孔徑d0=30mm孔板流量計，測得連接孔板批示液為汞U形壓力計讀數R＝0.32m、孔流系數C0＝0.61。求：1）此管路中水流速，流量;2）泵壓頭;3）有效功率;4）若泵效率為65％，求泵軸功率。第8頁解：1）qv=αA0[2gR（ρi-ρ）/ρ]1/2=0.61×0.785×0.032×[2×9.81×0.32×（13600－1000）/1000]=3.83×10－3m3/su=qv/（0.785d2）＝3.83×10－3/（0.785×0.0752）=0.86m/s2）在貯槽液面與容器入口兩截面間列柏努利方程He＝(z2-z1)+(P2-P1)/ρg+(u22-u12)/2g+∑Hf式中P1=0（表壓），P2=10kPa，Z2－Z1＝40m，u1=u2=0第9頁∑Hf=λ×（l＋le）/d×u2/2g=0.028×45/0.075×0.862/（2×9.81）＝0.63mHe＝10×103/（103×9.81）+40+0.63=41.65m3）Pe=qvHeρg=3.83×10-3×41.65×103×9.81=1565w4）Pa=Pe/η=1565/65%=2408w第10頁已知管內徑為d=50mm，在閥門全開時輸送系統∑（l+le）=60m，摩擦系數λ＝0.03，泵性能曲線在流量為6m3/h至15m3/h范圍內可用下式描述：H＝18.92－0.82qv0.8，此處H為泵揚程m，qv為泵流量，問：如要求流量為10m3/h，單位質量水所需外加功為多少？單位重量水所需外加功為多少？此泵能否完成任務？如要求輸送量減至8m3/h（通過關小閥門達成），泵軸功率減少百分之多少？（設泵效率不變）。第11頁解：1）在1-2截面間列柏努利方程，以1為基準He＝(z2-z1)+(P2-P1)/ρg+(u22-u12)/2g+∑Hf式中P1=P2=0（表壓），z1=0，z2=10m，u1=u2=0∑Hf=λ×（l＋le）/d×u2/2g＝0.03×50/0.05×［10/（3600×0.785×0.052）］2/（2×9.81）=3.06mHe=10+3.06=13.06mW＝gHe=9.81×13.06=128.1J/kg第12頁H=18.92-0.82qv0.8=18.92-0.82×100.8=13.75m>He2）（Pa-Pa?）/Pa＝（qvHρg/η-qv?H?ρg/η）/qvHρg/η=（qvH-qv?H?）/qvH＝［10×13.75-8×（18.92－0.82×80.8）］/（10×13.75）＝15.1％第13頁一、填空1、離心泵為了避免（）現象，啟動前需（）被輸送液體，因而離心泵不具有（）能力。為了避免發生（）現象，需限制（）高度。2、離心泵主要構件（）、（）。葉輪形式有（）、（）、（）三種。3、離心泵百分比定律（）、（）、（）。4、離心泵設計點是指（）。而離心泵工作點則是指（）。5、往復泵正位移特性是指（）。第14頁6、離心泵主要性能參數指（）、（）、（）、（）。7、離心泵特性曲線指（）、（）、（），它是在恒定轉速下測定。啟動離心泵時必須關閉（），目標是使離心泵（）最小，以免燒壞電機。8、離心泵揚程與密度無關，而軸功率與密度成正比。密度增大，流量、揚程、效率不變，軸功率增大。黏度增大，流量、揚程、效率下降，軸功率增大。第15頁9、往復泵具有自吸能力，往復泵為正位移泵。10、安裝高度Hg允許=（P0-PV）/ρg-?h-ΣHf第16頁二、選擇1、某同窗進行離心泵特性曲線測定試驗，啟動泵后，出水管不出水，泵進口處真空計批示真空度很高，他對故障原因作出了正確判斷，排除了故障，你以為下列也許原因中，哪一種是真正原因（）。第17頁A）水溫太高B）真空計壞了C）吸入管路堵塞D）排出管路堵塞2、離心泵漏入大量空氣后將發生（）。A）汽化現象B）氣縛現象C）汽蝕現象D）氣出現象3、下列物理量不屬于離心泵性能參數（）。A）揚程B）效率C）軸功率D）有效功率4、離心泵調整閥開大時，則（）A）吸入管路阻力損失不變B）泵出口壓力減小C）泵入口處真空度減小D）泵工作點揚程升高第18頁5、離心泵銘牌上標明是泵在（）時主要性能參數。A）流量最大B）壓頭最大C）效率最高D）軸功率最小6、離心泵產生汽蝕原因也許是（）。A）啟動前沒有充液B）安裝高度過高C）底閥堵塞D）葉輪直徑太小7、由閥門全開條件算出在要求流量為Q時所需揚程為He，在離心泵性能曲線上查得與Q對應揚程為H，H>He，在流量為Q時泵效率為η，則泵軸功率為（）。第19頁A）QHeρg/1000ηkwB）QHρg/1000ηkwC）QHeρ/102ηkwD）QHρg/102ηkw三、簡述簡述離心泵氣縛和汽蝕現象，往復泵有沒有氣縛和汽蝕現象，為何？第20頁四、計算題用泵將貯槽中密度為1200kg/m3溶液送到蒸發器內，貯槽內液面維持恒定，其上方壓強101.33×103Pa。蒸發器上部蒸發室內操作壓強為200mmHg（真空度）。蒸發器進料口高于貯槽內液面15m，輸送管道直徑為?68×4mm，送料量為20m3/h，溶液流經所有管道能量損失為120J/kg，求泵有效功率。若效率為65%，則軸功率為多少？第21頁解：在貯槽液面1-1與管路出口內側2-2兩截面間列柏努力方程gz1+u12/2+P1/ρ＋W=gz2+u22/2+P2/ρ+∑hf式中Z1=0,Z2=15m,P1=0(表壓),P2=-(200/760)×101.33×103=-26670Pa(表壓)，u1=0,u2=20/(3600×0.785×0.062)=1.97m/s∑hf=120J/kg第22頁W=g?z+u22/2+(P2-P1)/ρ+∑hf=9.81×15+1.972/2-26670/1200+120=246.9J/kgPe=qvHeρg=qvρW=(20/3600)×1200×246.9=1647w第23頁1、當顆粒與流體作相對運動時，層流范圍是（

），此時沉降速度ut=（）。2、若降塵室高度增加，則沉降時間（），氣流速度（），生產能力（）。3、離心沉降時，旋轉半徑R＝0.4m，切向速度ui=20m/s，則離心分離因數Kc=（）。4、降塵室生產能力只與降塵室（）有關，而與（）無關。5、顆粒球形度ψ＝（），比表面積a＝（）。第24頁6、除去液體中混雜固體顆粒，在化工生產中能夠采取（）、（）、（）。7、旋風分離器性能好壞，主要以（）來衡量。（）愈小，說明其分離性能愈好。二、選擇題1、沉降室生產能力取決于（）。A、沉降室高度B、沉降室底面積C、含塵氣體速度D、能100％除去最小顆粒沉降速度第25頁2、在長為Lm，高為Hm降塵室中，顆粒沉降速度為utm/s，氣體通過降塵室水平流速為um/s，則顆粒能在降塵室內分離條件是：（）A、L/u<H/utB、L/ut<H/uC、L/ut≥H/uD、L/u≥H/ut3、設降塵室長、寬、高分別為L、b、H（單位均為m），顆粒沉降速度為utm/s，氣體體積流量為qv，則顆粒能在降塵室分離條件是：A、H/ut≥LbH/qvB、H/ut≤LbH/qvC、L/ut≤HbH/qvD、L/ut≥HbH/qv

第26頁一、填空1、過濾兩種方式是：（）和（），自來水處理采取是：（）。2、實現過濾操作推進力能夠是（）、（）或（）。二、選擇題1、過濾推進力一般是指（）。A、過濾介質兩邊壓差B、過濾介質與濾餅組成過濾層兩邊壓差C、濾餅兩邊壓差D、液體進出過濾機壓差第27頁2、推導過濾基本方程式時一種最基本根據是：（）。A、固體顆粒沉降速度B、濾餅可壓縮性C、流體層流流動D、過濾介質比阻3、板框壓濾機中，最后過濾速率是洗滌速率（）。A、一倍B、二分之一C、四倍D、四分之一4、在板框壓濾機中，如濾餅不能夠壓縮，介質阻力不計，當過濾壓差增加一倍時，其過濾速度為本來（）。如濾液粘度增加一倍，壓差不變，過濾速度為本來（）。第28頁A、21/2倍B、1/2倍C、2倍D、1/21/2倍三、計算題1、用板框壓濾機在恒壓下處理某種懸浮液，濾框邊長0.65m，厚0.05m，共10個框，已測得操作條件下有關參數為：K＝6×10－5m2/s，qe=0.01m3/m2，取得1m3濾液濾餅體積為0.1m3。求：濾框完全充滿需多少時間，可得多少濾液？第29頁解：ν＝0.1/1=0.1m3濾餅/m3濾液濾餅體積VC＝0.652×0.05×10=0.211m3濾液體積V＝0.211/0.1=2.11m3過濾面積A＝0.652×2×10=8.45m2由恒壓過濾方程：V2＋2VeV=KA2t2.112+2×0.01×8.45×2.11=6×10-5×8.452×t解得t=1122s第30頁試驗室中在與生產條件相同壓差下對某種顆粒在水中懸浮液進行過濾試驗，測得qe=0.01m3/m2，K＝1.579×10-4m2/s。懸浮液中，固相質量分率為0.07，固相密度為2023kg/m3，濾餅不可壓縮，其含水量為30％（質量分數）。今選用一臺直徑1.5m，長10m轉筒真空過濾機處理此種料漿，所用濾布與試驗相同，轉筒浸沒角為120o，轉速為0.5轉/分，操作真空度為8.0×104Pa，試求：1）該過濾機生產能力（以每小時獲濾液體積計）;2）濾餅厚度。第31頁解：1）過濾面積A＝πDL＝3.14×1.5×10＝47.1m2浸沒度φ＝120/360＝0.3333q=(Kφ/n+qe2)1/2-qe=

[1.579×10-4×0.3333/(1/120)+0.012]1/2-0.01=0.07m3/m2生產能力Q=nqA=1/120×0.07×47.1=0.0275m3/s=99m3/h第32頁2）C＝1/（1-0.3）＝1.429kg濕濾渣/kg干渣C/ρC=1/ρP+(C-1)/ρ1.429/ρC=1/2023+(1.429-1)/1000ρC=1538kg/m3ν＝Xρ/(1-CX)×C/ρC=0.07×1000/(1-1.429×0.07)×1.429/1538=0.0722m3濾餅/m3濾液濾液體積：V＝qA=0.07×47.1=3.297m3濾餅體積：VC＝νV＝0.0722×3.297＝0.238m3濾餅厚度：L＝VC/A=0.238/47.1=0.005m=5mm第33頁某板框過濾機共有10個框，框邊長為500mm，在一定壓力下恒壓過濾30min后，取得濾液5m3。假設濾布阻力能夠忽視不計。試求：1）過濾常數K;2）假如再過濾30min，還能取得多少m3濾液？第34頁解：由恒壓過濾方程：V2＋2VeV=KA2t因Ve=0V2=KA2tA＝2×0.52×10＝5m252=K×52×30×60K=1/1800=5.56×10-4m2/s再過濾30分鐘，有：V?2=KA2t?＝5.56×10-4×52×（30+30）×60＝50解得：V?＝7.07m3ΔV=7.07-5=2.07m3第35頁一.填空1.間壁式換熱器傳熱過程包括:()()()三個步驟.2.傳熱基本方式有三種:()()和().3.無相變化時熱負荷計算辦法有兩種:()和().4.在傳熱試驗中,用飽和水蒸汽加熱空氣,加熱蒸汽在()程流動,加熱器頂部設置排氣閥是為了().總傳熱系數接近于()側對流傳熱系數,而壁溫接近于()側流體溫度.第36頁5.一般說來,()導熱系數最大,()導熱系數最小.6.黑體1表面溫度為27℃,黑體2表面溫度為627℃,黑體2輻射能力為黑體1()倍.為了減少設備輻射熱損失,可在表面鍍以黑度()銀鋁等.7.單一飽和蒸汽冷凝時,熱阻由()決定,含不凝性氣體蒸汽冷凝時,熱阻由()決定.8.清潔間壁式換熱器中,壁溫總是接近于()側流體溫度.第37頁9.在列管換熱器中,蒸汽一般通入()程,壓力高物料則走()程.10.1和2兩種流體在管殼式換熱器中進行換熱,1為腐蝕性介質,而2無腐蝕性,()流體應走管程.11.工業上常用飽和蒸汽作加熱介質,其主要原因是:1)飽和蒸汽有恒定(),2)有()系數.第38頁二.選擇1.下列換熱器屬于間壁式是().1)直接接觸式換熱器2)蓄熱式換熱器3)夾套式換熱器4)套管式換熱器2.列管換熱器管程常用流速范圍為:一般液體(),氣體().1)0.5～3m/s2）3～15m/s3）5～30m/s第39頁3、某套管換熱器，管間用飽和水蒸汽加熱管內空氣（空氣在管內作湍流流動）使空氣溫度由２０℃升至６０℃，現需空氣流量增加為本來２倍，若要保持空氣進出口溫度不變，則此時傳熱溫差應為本來（）．1)1.149倍2)1.74倍3)2倍4)不變第40頁三、簡答簡述強化傳熱過程。四、計算１、有一套管換熱器內管為￠５４×２ｍｍ，外管為￠１１６×４ｍｍ鋼管。內管中苯從５０℃加熱到８０℃，流量為４０００ｋｇ／ｈ,環隙為133.3℃飽和水蒸汽冷凝,其汽化熱為2168.1kJ/kg,冷凝傳熱系數為

第41頁11630w/m2k。苯在５０℃～８０℃之間物性參數平均值為ρ＝880kg/m3,

Cp=1.86kJ/kg.k

,

=0.13w/mk,μ=0.39×10-3Pa.s。管內壁垢阻為0.000265km/w。管壁及管外側垢阻忽視不計。試求：1）加熱蒸汽消耗量。2）所需傳熱面積。3）如苯流量增加50%，要求苯進出口溫度不變，加熱蒸汽溫度應為多少？第42頁解：1）Q=qm2r=qm1Cp1（t2-t1）=4000/3600×1.86×103×(80-50)=62023wqm2=Q/r=62023/(2168.1×103)=0.0286kg/s2)以外表面為基準u=qV/0.785d2=4000/3600/880/(0.785×0.052)=0.64m/sRe=duρ/μ=0.05×0.64×880/(0.39×10-3)=7.22×104>104(湍流)第43頁Pr=CP

μ/

=1.86×103

×

0.39×10-3/0.134=5.41(0.7<Pr<120)因苯被加熱,n=0.4α1

=0.023

/dRe0.8Pr0.4=0.023×0.134/0.05×(7.22×104)0.8×(5.41)0.4=933.4w/m2kK2=1/[(1/α1+Rd1)×d2/d1+1/α2]=1/[(1/933.4+0.000265)×54/50+1/11630]=653.9w/m2k第44頁⊿tm=(83.3-53.3)/㏑(83.3/53.3)=67.19℃Q=K2A2

⊿tmA2=Q/K2

⊿tm=62023/(653.9×67.19)=1.41m2或K1=1/[(1/α1+Rd1)+1/α2×d1/d2]=1/(1/933.4+0.000265+1/11630×50/54)=706.2w/m2kA1=Q/K1

⊿tm=62023/(706.2×67.19)=1.307m2第45頁L1=1.307/(0.05×3.14)=8.32mL2=1.411/(0.054×3.14)=8.32m3)qm1?=1.5qm1Q?=qm1?Cp1（t2-t1）=93000w

α1?=1.50.8α1=1.50.8×933.4=1291w/m2k第46頁K2?=1/[(1/α1?+Rd1)×d2/d1+1/α2]=1/[(1/1291+0.000265)×54/50+1/11630]=827.3w/m2k⊿tm?=[(T-50)-(T-80)]/㏑[(T-50)/(T-80)]=30/㏑[(T-50)/(T-80)]第47頁⊿tm?=Q?/K2?A2=93000/(827.3×1.41)=79.67℃兩式聯立解得T=145.6℃或K1?=1/[(1/α1?+Rd1)+1/α2×d1/d2]=1/(1/1291+0.000265+1/11630×50/54)=893.5w/m2k第48頁⊿tm?=Q?/K1?A1=93000/(893.5×1.307)=79.64℃即30/㏑[(T-50)/(T-80)]=79.64兩式聯立解得T=145.6℃第49頁有一列管式換熱器,