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化工原理上册练习题(2)汇总

化工原理上册练习题(2)汇总
化工原理上册练习题(2)汇总

化工原理练习题

练习一

一:填空题

1、某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH ,

__________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。

2、常温下水的密度为10003m

Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类型为 ______________。

3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._

_________________.

4、气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。

5、水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s

m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________s

m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵

___________________.__________________.

7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。

8、间歇过滤操作包括______._______.________._________.__________。

9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。

10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。

11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法

____________.

提高管外α值的有效方法

______________________________________。

12、蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。

二:问答题

1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍?

2、何谓气缚现象?如何防止?

3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?

4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问:

(1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?

(2)传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数?

(3)那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么?

5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作?

三:计算题

1、如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数

为03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体

的流量及阀的局部阻力糸数?

2、在一 列管式换热器中,用冷却

将C 0100的热水冷却到C 050,热水 流量为h

m 3

60,冷却水在管内 流动,温度从C 020升到C 045。已 知传热糸数K 为C

m w .20002, 换热管为mm 5.225?φ的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。

已知:3960m

K =热水ρK Kg Kj C C .187.4==冷水热水 练习一答案:

一、填充题

1、8.7m 02H ,pa 41053.8?.

2、5310310.11000.3.1.0?===-μρdu R e 。湍流。

3、层流、过渡流和湍流。

4、增加、降低。

5、3-8s m 、8-15s m 。

6、启动前应灌满液体,关出口阀门、用调

节阀调节流量;往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量

的。

7、分散、连续。

8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。

9、热传导、对流传热、热辐射。

10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。

11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单

位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。

12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。

二:问答题

1、g u d l h 2..2

1111λ=。122d d =,122241..4

1u d V u ==π,

12222../64λμρ

λ==u d 。12222216

12..h g u d l h ==λ。 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。

3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之

发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运

动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。

4、传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸

数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。(蒸汽散热快)。

5、因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。

三:计算题

1、 图示,在1-1,2-2面间列伯努利方程

g

p g u z ρ12112++='22222h g p g u z +++ρ g

u g u d l u 2.2..81.925000102

22进?λ++?++=++ ??

? ???+?+?=81.921.5.081.921.1.050.03.081.921.52u s m u 44.2= h m s m u d V 3329.68019.0..4

1===π。 在2-2,3-3面间列伯努利方程

g p g u z ρ22222++='32332h g p g u z +++ρ,g

u g u g u d l 22.2..050222??λ+++=+出

??? ???+?+?=81.92181.921.1.025.03.081

.9244.252? , 8=?。

即流体的流量为h m s m

339.68,019.0局部阻力糸数为8。 2、 (1)、τ..22A K V = 6030.30.4.222?=K s m K 2

61056.3-?=

τ.10

2.332-?=V (2)、222'2

121..V A K V ==τ 3'7.1m V = (3)、τ..222''A K V = ,

36002.301056.32..22622''????==-τA K V 3''8.6m V =。

3、 ()2111T T C G -= ,s Kg G 322=

C t 05.42=? =A ()1222t t C G -/t K ?.=24.39m 。

.167=n 即冷却水的流量为s Kg 32和管子根数为167根。

练习二

一:填充题

1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI制中的单位是___________。

2、常用测定流量的流___________._____________._________________。

3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变,不随__________而变,称为稳定流动。若以上各量既随__________而变,又随__________而变,称为不稳定流动。

4、等边三角形的边长为a,其当量直径为____________________。

5、流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_____________ 型曲线,

其管中心的最大流速为平均流速的___________ ,縻擦糸数 与e R的关

系为______________。

6、泵是指_______________________________,按其工作原理来分可分为

__________._____________._____________.__________________。

7、气体按压缩比来分,可分为________._______._________._________。

8、降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。

9、过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程,

过滤速率是指___________________________________________。

10、传热一般采用逆流操作,但为__________________.________________

时采用并流操作。

11、用二种厚度相同的材料保温时,往往把_____________ 的材料包在内层,以达到好的保温效果。

12、蒸发是利用溶液中溶质的________,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去___________溶液的浓度或析出溶质。

13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____,随其温度的升高___。

14、对流传热的热阻主要集中在______________,因____________________

强化对流传热的重要途径。

15、工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa。

二:问答题

1、流体的流动形态有哪几种?如何判断?

2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响?

3、采用多级压缩的优点有哪些?

4、列管式换热器为何要进行热补偿?

5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r和2r,壁表面温度分别为'T

和't,若't〈'T,试写出圆筒任意半径r处的温度表达式?

三:计算题

m3的水通过一根20Km长的水平管,总压降为0.5Mpa。现1、流量为5000h

m3?(设总在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少

h 压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽略)。

2、泵将C 020的水由一贮槽打到另一贮槽,其中吸入管和排出管的管径为

mmm 498?φ的无缝钢管。吸入管长为50m ,排出管长为160m 。且泵到

管出口的距离为10m ,其中流量为h m 335。(已知:atm p 10=,

02.0=λ,0.3=s H m,Kw N 2=电,94.0=电η).(C 020时水,31000m Kg

=ρ,23.1024.1m s N -?=μ,230104.2m

N p ?=) 求:忽略动压头,求泵的安装高度? 泵的轴功率和效率?

3、一列式换热器规格如下:管长3m,管数30根,管径为mm 5.225?φ,管程

为1,现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS 饱和蒸汽,使之从饱和温度C

046降至C 010。2CS 走管外,其流量为s Kg G 07.01=,其冷凝潜热为

Kg Kj 356,比热为C Kg Kw

0.05.1。水走管内,且与2CS 成逆流流动。冷

却水的进出口温度分别为C 05和C 030。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为C m W

K 021.2000=和C m W K 022.100=。问此换热器是

否造适用?

练习二的答案

一:填充题

1、dy dw .μτ=、2.m s N 。

2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。

3 、位置、时间、时间、位置。

4、a 33。

5、抛物线、0.5、e

R 64。 6、为液体提供能量的输送机械,离心式、往复式、旋转式和流体作用式。

7、通风机、鼓风机、压缩机。

8、颗粒的停留时间大于沉降时间。

9、介质和滤渣层的流动,单位时间内所获到的滤液量。

10、控制温度、降低粘度、减少阻力。

11、导热糸数小的。

12、不挥发性、提高。

13、增加、增加。

14、层流内层、减薄层流内层的厚度。

15、10.13-101.3.

二:问答题

1、流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000 e R ,

为层流,当4000 e R 为湍流。

2、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层,此薄

层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。

3、 避免压缩后气体温度过高,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结

构更为合理。

4、 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相

同,因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大(C 050以

上)时,由于热应力会引起设备的变形,甚至弯曲和破裂。因此我们要

考虑热补偿。

5、 ()1

2

''ln ...2r r t T L Q -=λπ=()1'ln ...2r r t T L -λπ ()121'''ln ln ..r r r r t T T t --= 三:计算题

1、 设接平行管道后,总流量为h m V 33。 二平行管流量为h m V 31和h m V 32。 伯努利方程: =+ρ3232p u ∑++11212f h p u ρ =+ρ

3232p u ∑++22222f h p u ρ 总压降相同得: +2..2333u d l λ 2..2111u d l λ=2

..2u d l λ, λλλλ===321,l l l l 21321===。3121u u =

1

3 2

图2-1

2 2

u u 583=

h m V V 3'633058==。2、s m d V

u 53.13600.09.0..4135

.41221===ππ。 s

m u 53.12=。

m g u d l g u H h g u H Z s f s 555.181

.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222222'2=--=--=--=λ 考虑0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.

Kw N N 88.194.0.2===电电轴η.

()g u g u d l Z h Z H 22..2

2'

出进??λ+++=+= . 81

.9.253.1.5.0109.05016002.0112??? ??++++=H . m H 75.16=. Kw g HQ N 6.13600/81.9.1000.35.75.16===ρ . %85==电N N η.

3、换热器已有的传热面积:207.73.025.0.14.3.30..m dl n A ===π。

求所需的传热面积:

冷凝段的热量:1Q =Kw r w 9.24356.07.0.==

冷却段的热量:()Kw T T C w Q 65.236.05.1.07.0..2112==-=。

总热量为:Q=1Q +2Q =27.55Kw

冷却水的用量:()()

s Kg t t C Q G 0263530.187.455.27.12=-=-=水 冷却水离开冷却段的温度:C C G Q t t 014.7187.4.263.065.25=+=+

=比水 冷凝段的温度差:()()C t 07.2530

464

.746ln 30464.746=-----=?

冷却段的温度差:()()C t 04.165

104

.746ln 5104.746=-----=?

冷凝段所需传热面积:2184.47

.25.2001000.9.24.m t K Q A ==?=

冷却段所需传热面积:2261.14.16.1001000.65.2.m t K Q A ==?= 所需的总的传热面积:A=6.452m .

练习三

一:填充题

1、空气在标准状态下密度为1.293m Kg

,在0.25Mpa 下(绝压)C 080时

的密 度为__________________。

2、产生流体阻力的原因有_________________._______________________

3、转子流量计在安装时应_________________。

4、连续性方程2211s u s u =是__________指导出来的,它适用______流体。

5、 直管阻力的表示式为____________________,管中流出

出ζ=__________流入管中入ζ=_____________。

6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生________现象。

7、 往复式压缩机的工作循环为_______._____ ._____._______四个阶段。

8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是______________________

_______________.________________________________.

9、固定管板式列管式换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走

______________程。

10、一根暴露在外的热管子以__________.___________散发热量。

11、()()n e R d Pr ..023.08.0内λ

α=式中两个准数Re =__________,Pr=__________.

若液体被冷却时n=____________。

二:判断题

1、在并联管路中,它们的阻力相等,同理在串联管路中,它们的流速也是相等 的。(稳定流动)。

2、转子流量计可以读出任何流体的流量。

3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时,在SI 制中属层流范围,在cgs 制

中属 湍流范围。

4、粘度是流体的物理性质之一,则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。

5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。

6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关,与沉降高度无关。

7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。

8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量不断增加,生产能力也不断增加。

9、多层导热时,其推动力为各层推动力之和,阻力也为各层阻力之和。

10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。

11、多层平壁稳定导热时,如果某层壁面导热糸数小,则该层的导热热阻大,推动力小。

12、若以饱和蒸汽加热空气,传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。

13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。

14、在同一种流体中,不可能同时发生自然对流和强制对流。

15、对流传热糸数是物质的一种物理性质。

16、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体,在自然界中并不存在。

17、总传热糸数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关。

三:计算题

1、图示,“U ”管压差计甲的上部管内充满了水,下部为汞,汞的液面落差

为cm 3,求12P ??若再接一“U ”管压差计乙,其上部仍为水,下部放置

不知名的液体,且测得cm R 5.63=乙,求乙ρ?

2、一降层室长为5m,宽为3m ,高为4m 。

内部用隔板分成20层,用来回收含尘

气体中的球形固体颗粒,操作条件下含 尘气体的流量为h m 336000,气体密度 39.0m Kg

=ρ,粘度为s mPa .03.0=μ。 尘粒密度34300m

Kg =ρ。试求理论上能 100%除去的最小颗粒直径?

3、外径为200mm 的蒸汽管道,管外壁温度 为

C 0160。管外包以导热糸数为

图3-1

t 4101.108.0-?+=λ的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过

C 060,

每米 管长的热损失不超过m

w 150。问保温层的厚度应为多少? p=392.4Kpa, C T 09.142= Kg Kj

R 2143=

练习三答案

一:填充题

1、 35.2m

Kg 。 2、内縻擦力和流体的流动状态。 3、保持垂直。 4、质量守恒定律、21ρρ=

5、d l .λ22

u 、1、0.5. 6、 气蚀现象。 7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。

8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体

以对流传热的方式获得热量

9、管程。

10、自然对流、热辐射。

11、μρ

u d R e .=、λμp

r C P .=、3.0=n

二:判断题

6、10、17为对,其余都为错。

三:计算题

1、()Rg p 测示ρρ-=? ()K p a p 708.310.81.9.03.0.16.133=-=?。

()

K p a p 708.310.81.9.635.0.13=-=?示ρ, 31600m Kg =示ρ。 2、降沉室的总面积:23003.5.20m A ==。

沉降速度:s m A V u 033.03600

.30036000===。 设沉降区为层流,则有:()μ

ρρ18..2g d u s -= ()3

210.03.0.1881

.9.9.04300.033.0--=d , m d 51006.2-?=。 验算:166.010.03.09

.0.033.0.1006.235 =?==--μρdu R e 。

3、保温材料的导热糸数 :K m w

.0921.0=λ。 ()()150100

100ln 601600921.140.3.2ln .2=+-=-=δλπr R t T l Q , mm 47=δ。

练习四

一:填充题

1、边界层的形成是流体具有_________结果。

2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时,按_____管内的流速来计算动能项。

3、长方形的长为2a ,宽为 a ,其当量直径为_________________

4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的___________.

5、经内径为158mm 的钢管输送运动粘度为s m 2

90的燃料油,若保持油

品作层流流动,则最大流速不能超过________。

6、用离心泵在两个敞开容器间输液,若维持两容器的液面高度不变,当关小

输送管道的阀门后,管道的总阻力将___________。

6、离心泵的工作点是___________曲线与________________曲线的交点。

8、往复式压缩机的余隙糸数ε=___________,ε_______-,则容λ增大,生

产 能力_______________。

9、沉降操作是指在某种______中利用分散相和连续相之间的________,使之

发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有_____和_____沉降两种方式。

10、工业上常用的过滤介质主要有________、__________、___________。

11、在过滤操作中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是_______而不是______。

12、在平壁稳定热传导过程中,通过三层厚度相同的材料,三层间的温度差变 化是依次降低,则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。

13、沸腾传热可分为三个区域,它们是_______、_________、_________ 。应

维持在_____________区内操作。

14、用饱和蒸汽加热水,经过一段时间后,发现传热阻力迅速加大,这可能是由于___________________________________所引起的。

15、温度差损失包括__________________________、___________________、 ____________________________。

二:选择题

1、层流和湍流的本质区别是( )

A 、流速不同;

B 、流通截面积不同;

C 、雷诺数不同;

D 、层流无径向流动,湍流有径向流动;

2、选择下述流体在管路中常用的流速

(1)、过热水蒸汽( ),(2)、水及一般流体

( );

(3)、压强较高的气体( ),(4)、粘度较大的液体( ); _ A 、1-3s m ,B 、0.5-1s m ,C 、15-20s m ,D 、30-50s

m 3、离心泵铭牌上标明的是泵在( )时的主要性能参数。

A 、流量最大;

B 、压头最大;

C 、效率最高;

D 、轴功率最小;

4、下列结论正确的是( )。

A 、 液体的粘度随温度的升高而减小;

B、气体的粘度随温度的升高而增大;

C、液体的粘度基本上不随压强变化;

D、气体的粘度随压强增大而减小。

5、离心泵吸入管路底阀的作用是()。

A、阻拦液体中的固体颗粒;

B、避免出现气蚀现象;

C、维持最低的允许吸上高度;

D、防止启动前充入的液体从泵内漏出;

6、在一个过滤周期中,为了达到最大生产能力应()

A、过滤时间应大于辅助时间;

B、过滤时间应小于辅助时间;

C、过滤时间应等于辅助时间;

D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期;

7、下述说法中正确的是()。

A、过滤速率与过滤面积成正比;

B、过滤速率与过滤面积的平方成正比;

C、过滤速率与滤布阻力成反比;

D、过滤速率与操作压差的平方成正比;

8、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素无关的是()。

A、颗粒的几何尺寸;

B、颗粒与流体的密度;

C、流体的水平流速;

D、颗粒的形状;

9、旋液分离器是利用离心力分离()。

A、离心机可分离液液混合物;

B、离心机可分离液固混合物;

C、离心机可分离气固混合物;

D、离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相;

10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时,影响传热过程的将是()。

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;

11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是()。

A、设置折流挡板;

B、增大板间距;

C、增加管程数;

D、增加管内流体的流速;

12、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。

A、高压流体;

B、蒸汽;

C、易结垢的流体;

D、腐蚀性流体;

E、粘度大的流体;

F、被冷却的流体;

13、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热糸数,但同时地导致()。

A、管内易结垢;

B、壳程流体流速过低;

C、平均温差下降;

D、管内流动阻力增大;

14、增大换热器传热面积的办法有()。

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;

15、关于传热糸数K下述说法中错误的是()。

A 、 传热过程中总传热糸数K 实际上是个平均值;

B 、 总传热糸数K 随着所取的传热面不同而异;

C 、 总传热糸数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无

关;

D 、 要提高K 值,应从降低最大热阻着手;

三:计算题

1、 图示为一输油管路,未装流量计,但在A 、B 分别测得压强为 K p a P A 150=,Kpa P A 140=,试估算管道中油的流量? 已

知:管为mm 489?φ,A 、B 间距为10m,

其中管道的当量长度为9.3m ,

3820m

Kg =ρ,cp 121=μ。 2、试证明球形颗粒在重力场中作自由

沉降时,层流区域内的沉降速度公式 为:

()μ

ρρ.18..20g d u s -=。 3、用一板框压滤机在300Kpa 压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数K 为s m 2

5

105.7-?,e q 为23012.0m m 。要求每一操作周期得38m 滤液,过滤

时间为0.5h 。设滤饼不可压缩,且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求:过滤时

间;若操作压强差提高至600Kpa ,现有一台板框过滤机,每框的尺寸为

mm 25635635?? ,若要求每个过滤周期仍得38m 滤液,则至少需要多少个框能

满足要求?过滤时间又为多少?

4、一卧式列管换热器,钢质换热管长为3m,直径为mm 225?φ。水以s

m 7.0的流速在管内流动,并从C 017被加热到C 037。流量为s Kg 25.1、温度为C 072 烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为Kg Kj 315。 已测得:蒸汽冷凝传热糸数为C

m w 02.800,管内侧热阻为个侧热阻的40%, 污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算换热管的总根数及换热器的管程数。 计算时可忽略管壁热阻及热损失。

练习四答案

一:填充题

1、粘性。

2、细。

3、a 3

4。 4、剪应力。

5、s

m 14.1。 6、不变。 7、管路特性曲线、离心泵特性曲线。

8、313V V V -、 小、大。 9、力场、密度、重力、离心。

10、 织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。

11、滤饼层、过滤介质。 12、依次增加。

13、自然对流、膜状对流、核状对流、 核状对流。

14、冷凝水未排出、不凝性气体未排

15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。

二:判断题

1、D .

2、D 、A 、C 。

3、C 。

4、A 、B 、C .

5、B 。

6、D

7、B . 8、C 。 9、

B 。

10、B . 11、A 。 12、

A 、C 、D ;

B 、E 、F 。

13、C 、D . 14、B 。 15、C 。

三:计算题

1、在A-B 两点间列伯努利方程:

B A A Z g u g P Z =++2.2ρg

u d l l g u g P e B 2.2.22

++++λρ。 181.9.8201015003

=?+81.9.2.081.03.1981.9.820101402

3u λ+?+. 02.0.2=u λ. 设流体在管路中作层流流动,则:e R 64=

λ , u 117.0=λ。 02.0.117.002.0.22===u u

u λ。 s m u 7.1=。 核算雷诺准数:2000933.. ==μρu d R e 。

则:油品的流量为h m u d V 3252.31 (4)

1==π。 2、颗粒作自由沉降,受力:g d F s ρπ...6131= ,g d F ρπ (6)

132=

2 (412)

2

3u d F ρπ?= ,ma 。0321=--F F F ()ρ?

ρρ.3...4g d u s -=,层流:e R 24=? ,()μρρ.18..2g d u s -=。 3、过滤面积:()τ.2K q q e =+ ,()

3600.05.10.5.7012.0852-=+A ,25.22m A =。

滤饼体积:32.0025.0.8m V ==,框数20025

.0.635.0.635.02.0==n 。 过滤总面积:2213.1620.2.635.0m A ==。

()τ.2K q q e =+,()τ4210.5.1012.013.168-=+,h 478.0=τ。

4、传热量为:Kw Q 394=。 所需水量:s Kg W 713.4=。C t 025.44=?。

单管水量:s Kg W 243.0=,每程所需管子数为:20=n 。

每程传热面积:271.4m A =,传热糸数:C m W

K 02.2.476=

所需传热面积:2'7.18m A = 管程数为:n=4.总管数为80根。

练习五

一:简答题(60分) 1、 图示管路中,流体作稳定流动。问: (1)、静压头g p ρ哪个大?为什么? (2)、体积流量V 哪个大?为什

么?

(3)、质量流速哪个大?为什么?

(不计阻力)

2、图示,测出A 、B 两端点的压力差?

3、何谓离心泵的汽蚀现象?如何防

止?

4、何谓过滤介质?对过滤介质有何要求?

5、说明热负荷与传热速率的概念及两者之

间的关糸?

6、何谓加热剂和冷却剂?举例说明之?

7、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、

图5-2

传热糸数的单位及物理意义?

8、强化传热的途径有哪些? 二:计算题

1、容器A 、B 分别盛有水和密度为 3800m

Kg

的洒精,中间接一水银压差计。 (1)当容器A 中的压强pa P A 410943.2?=

(表压)时,测得m R 3.0=,m h 5.01=

m h 2.02=,求容器B 内的压强为多少? (2)当容器A 中的压强减小至

pa P A 410962.1?=,容器B 内的压强不变, 图5-3

则水银压差计内的读数为多少?

2、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方

压强为652.365Kpa 。泵位于贮罐液面以下1.5m 处,吸入管路的全部压头损

失为1.6m 。异丁烷在输送条件下的密度为3530m

Kg ,饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得,输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m 。

试问该泵能否正常操作?

p p

3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液,在0.1Mpa (表压)下20分钟可在每平

方米过滤面积上得到0.1973m 的滤液,再过滤20分钟又得到滤液0.093m ,

试求共过滤1小时可得总滤液量为多少?

4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓,用饱和蒸汽加热,需加热蒸汽量h Kg 2100,

加热蒸汽的温度为C 0120,其汽化潜热为Kg Kj 2205。已知蒸发器内二次蒸

汽的冷凝温度为C 081,各项温度差损失共为C 09。取饱和蒸汽冷凝的传热

膜糸数2α为K m W .80002,沸腾溶液的传热膜糸数1α为K

m W .35002,求

该换热器的传热面积?(管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计)

练习五答案

一:问答题

1、g u g p Z A A A 22++ρ=g u g p Z B B B 22

++ρ,g p g p B A ρρ .。 B A V V = 。ρu W =,B A W W =。

2、()h R g p p A ++=..测ρ,()R g h Z g p p B ....示测ρρ+++=

()R g Z g p p p B A ....测示测ρρρ-+=-=?.()R g Z g p ....测示测ρρρ-+=?。

3、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时,此时液体将

急剧汽化,并产生大量汽泡,使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝,泵体振动,

产生噪声,其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高

度以确保不发生汽蚀现象。

4、过滤介质:一种多孔性物质。

要求:多孔性、阻力小;有一定的机械强度;有一定的化学稳定性。

5、传热速率:单位时间内通过传热面的传热量。

热负荷:当生产上需要加热(或冷却)某物料时,便要求换热器在单位时间内

向该物料输入或输出一定的热量,这是生产对换热器换热能力的要求,称为该

换热器的热负荷。 一个满足生产的换热器应该是:传热速率等于(略大于)

热负荷。

6、加热剂:给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。

冷却剂:取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。

7、导热糸数:在壁厚为1m 时,在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是:K m W .。

传热糸数:当冷热流体的温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是:K

m W .2。 对流传热膜糸数:当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是:K

m W .2。 8、强化传热的途径有:增加传热面积;(增加有效传热面积) 增加温度差;(采用逆流流动) 增加传热糸数K (增加流体的湍流流动,防

止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)

二:计算题:

1、11..h g p p A ρ+= , R g h g p p Hg B ....22ρρ++=。

+--=R g h g p Hg B ....22ρρ11..h g p A ρ+ ,pa p B 31026.7?-=。

???? ??--+=2..'11R R h g p p A ρ,''22..2..R g R R h g p p Hg B ρρ+???

? ??-++= ???? ??--+2..'11R R h g p A ρ''22..2..R g R R h g p Hg B ρρ+???

? ??-++=。 m R 221

.0'=。 2、f h h g

p p Z -?--=.00ρ,m Z 27.26.15.381.9.530637650652365-=---=。 即泵不能正常工作。

3、()τ.2K q q e =+,()60.20.197.02K q e =+,()60.20.2.206.02K q e =+。

()60.20.2.2.2K q q e =+。 23022.0m m

q e = 。s m K 81096.3-?=。 23356.0m m q =。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356 2

3m m . 4、传热量:.1290220536002100.Kw r D Q =?==

溶液的沸点:C t 090981=+=。

温差:C t 03090120=-=?。

传热糸数:

K m Kw K .435.28000

1350011111221=+=+=αα。

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

下册第一章蒸馏 解: 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A +0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --;y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下: t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题,利用各组数据计算 (1)在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α,算出α对i α的最大相对误差。 (2)以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解: (1)对理想物系,有 α=00B A p p 。所以可得出

t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差= %6.0%100)(max =?-α ααi 。 (2)由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据: t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时,A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率? 解: 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K =61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时,算得0 A p =68.81mmHg ;0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A +0 B p (1-x A )=60得 x A =0.56, x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无

化工原理总结与复习题

计算题: 1、把内径为20mm 、长度为2m 的塑料管,弯成倒U 形,作为虹吸管使用。液体密度为1000kg/m 3, 粘度为1mPa?s ,为保持稳定流动,使槽内液面恒定。要想使流量为2m 3/h ,虹吸管出口端距 离槽内液面的距离h 需要多少米?(光滑管λ=0.0235,回弯头ζ=1.5,突然缩小ζ=0.5) 2、如图所示常温下操作的水槽,下面的出水管直径为?57mm ×3.5mm 。当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa ,而阀门开启后,压力表读数降至20.3kPa 。设压力表之前管路中的 压头损失为0.5m 水柱,试求水的流量为多少m 3/h 。 3、如图所示,有一高位槽输水系统,管径为?57mm ×3.5mm 。已知水在管路中流动的机械能损失为2 452u h f ?=∑,试求水的流量为多少m 3/h ?欲使水的流量增加10%,应将高位槽水面升高多少米? 4、有一台离心泵的额定流量为16.8m 3/h ,扬程为18m 。试问此泵能否将密度为1060kg/m 3, 流量为250L/min 的液体,从敞口储槽向上输送到表压为30kPa 的设备中?敞口储槽与高位设备的液位垂直距离为8.5m 。管路的管径为?75.5mm ×3.75mm ,管长为124m (包括直管长度和所有管件的当量长度),摩擦系数为0.02。 5、某工厂用?170mm ×5mm 的无缝钢管输送水蒸气。为了减少沿途的热损失,在管外包两层绝热材料,第一层为厚30mm 的矿渣棉,其热导率为0.065W/(m ?K);第二层为厚30mm 的石灰棉,其热导率为0.21W/(m ?K)。管内壁温度为300℃,保温层外表面温度为40℃。管路长60m 。求该管路的散热量。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题 实验一:柏努利方程实验 1. 关闭出口阀,旋转测压管小孔使其处于不同方向(垂直或正对 流向),观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题: (1) 各测压管旋转时,液柱高度H 有无变化?这一现象说明了什 么?这一高度的物理意义是什么? 答:在关闭出口阀情况下,各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释:当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ,流体没有运动就不存在阻力,即Σh f =0,由于流体保持静止状态也就无外功加入,既W e =0,此时该式反映流体静止状态 见(P31)。这一液位高度的物理意义是总能量(总压头)。 (2) A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度?为什么? 答:A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度(排除测量基准和人为误差)。这一现象说明各测压管总能量相等。 2. 当流量计阀门半开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观 察其的液位高度H / 并回答以下问题: (1) 各H / 值的物理意义是什么? 答:当测压管小孔转到正对流向时H / 值指该测压点的冲压头H / 冲;当测压管小孔转到垂直流向时H / 值指该测压点的静压头H / 静;两者之间的差值为动压头H / 动=H / 冲-H / 静。 (2) 对同一测压点比较H 与H / 各值之差,并分析其原因。

答:对同一测压点H >H /值,而上游的测压点H / 值均大于下游相邻测压点H / 值,原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 (3) 为什么离水槽越远H 与H / 差值越大? (4) 答:离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大,就直管阻力公式可 以看出2 2 u d l H f ? ?=λ与管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度 H 2222d c u u = 22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和 全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答:注:A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速: 135.00145 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 (m/s ) A 点全开时的流速: 269.00145.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 全 (m/s ) C 点半开时的流速: 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???=ππd Vs u c 半 (m/s ) C 点全开时的流速: 393.0012.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 全 (m/s ) 实验二:雷诺实验 1. 根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象,列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程,并提供数据完整的原始数据表。 答:根据观察流态,层流临界状态时流量为90( l/h )

(完整版)化工原理复习题及习题答案

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 )℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,而B无腐蚀性。(A腐 蚀性介质)流体应走管内。

化工原理练习习题及答案

CHAPTER1流体流动 一、概念题 1.某封闭容器内盛有水,水面上方压强为p 0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计,其读数分别为R 1、R 2和R 3,试判断: 1)R 1 R 2(>,<,=); 2)R 3 0(>,<,=); 3)若水面压强p 0增大,则R 1 R 2 R 3 有何变化(变大、变小,不变) 答:1)小于,根据静力学方程可知。 2)等于 · 3)变大,变大,不变 2.如图所示,水从内径为d 1的管段流向内径为d 2管段,已知122d d =,d 1管段流体流动的速度头为0.8m ,m h 7.01=,忽略流经AB 段的能量损失,则=2h _____m ,=3h m 。 答案:m h 3.12=,m h 5.13= g u h g u h 222 2 2211+ =+

122d d =, 2)2 1 ()( 12122112u u d d u u === 421 22u u =∴,m g u g u 2.024122122== m h 3.12=∴ 、 m g u h h 5.122 2 23=+= 3.如图所示,管中水的流向为A →B ,流经AB 段的能量损失可忽略,则p 1与p 2的关系为 。 21)p p A > m p p B 5.0)21+> m p p C 5.0)21-> 21)p p D < 答:C 据伯努利方程 2 212 2 2 p u gz p u gz B B A A ++ =++ ρρρρ ) (2 )(2221A B A B u u z z g p p -+ -+=ρ ρ , ) (2 5.02 221A B u u g p p -+ -=ρ ρ ,A B u u <,g p p ρ5.021-<∴ 4.圆形直管内,Vs 一定,设计时若将d 增加一倍,则层流时h f 是原值的 倍,高度湍流时,h f 是原值的 倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)。

化工原理课后答案

第一章 3.答案:p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误:答成绝压 5.答案:图和推算过程略Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案:(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 q m =q vρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误: (1)n没有计入 (2)p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m3/s (1)q m1= q m2 =q vρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误:直径d算错 9. 图略 q v= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程,得到p A-p B= 7.02×103 Pa p A-p B=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程,得到p A-p B= 2.13×103 Pa p A-p B= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面,管路出口为2-2截面,以出口为基准水平面 已知q v= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程Δz = 4.37m 注意:答题时出口侧的选择: 为了便于统一,建议选择出口侧为2-2面,u2为管路中流体的流速,不为0,压力为出口容器的压力,不是管路内流体压力

化工原理上册复习题

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 871.55 3 /m kg。 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d 1与d 2 的两管段串接而成。d 1 <d 2 。其流体稳定流过该 管道。今确知d 1管段内流体呈层流。请断定流体在d 2 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。

化工原理习题

化工原理练习题一(流体流动与流体输送机械) 一、填空 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倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变,且管路出口处的流体动能项可忽略。 2.某设备上,真空表的读数为80mmHg,其绝压=kgf/cm2=Pa。该地区大气压强为720mmHg。 3.常温下水密度为1000kg/m3,粘度为1cP,在d内=100mm管内以3m/s的速度速度流动,其流动类型为。 4.12kgf·m=J。 5.空气在标准状态下密度为1.29kg/m3,在0.25MPa下(绝压)80 ℃时的密度为。6.20℃的水通过10m长,d内=l 00mm的钢管,流量V0=10m3/h,阻力系数λ=0.02,阻力降ΔP=。 7.常用测量流量的流量计有、、。 8.无论滞流湍流,在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变,管壁处速度为,到管中心速度为。滞流时,圆管截面的平均速度为最大速度的倍. 9.在流动系统中,若截面上流体流速、压强、密度等仅随改变,不随而变,称为稳定流动,若以上各量既随而变又随而变,称为不稳定流动。 10.流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以分、、三层。11.流体在圆形直管中滞流流动时,平均流速增大一倍,其能量损失为原来损失的倍。12.等边三角形边长为a,其当量直径是,长方形长2a,宽为a,当量直径是。13.管内流体层流的主要特点是;湍流的主要特点是。14.孔板流量计的流量系数α的大小,主要与和有关。当超过某一值后,α为常数。 l 5.直管阻力的表示式hf=。管中流出ζ出=,流入管内ζ入=。16.气体的粘度随温度的升高而,水的粘度随温度的升高而。 17.在下面两种情况下,假如流体的流量不变,而圆形直管的直径减少二分之一,则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍?A)两种情况都为层流,B)两种情况都在阻力平方区。 18、离心泵起动时要、。 19、原来输送水的离心泵,现改用于输送某种水溶液,水溶液的重度为水的1.2倍,其它的物理性质可视为与水相同,管路状况不变,泵前后两开口容器液面垂直距离不变,问(1)流量有无改变,(2)压头有无改变,(3)泵的功率有无改变。 20、离心泵在什么情况下容易产生气蚀(1) ,(2) ,(3) (4) 。 4、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。 21、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,会发生现象。 22、在低阻管路系统中,适宜使用离心泵的联,主要用于增加;在高阻管路系统中,适宜使用离心泵的联,主要用于增加。 23、往复泵为泵,其流量调节应采用。 二.某离心泵将某种石油馏分自1.5Km外的原油加工厂,经一根φ160×5mm的钢管输送到第一贮缸中,送液量为每分钟2000L。问该泵所需的功率为若干(泵的效率为0.6,管的局部阻力略去不计)。ρ=705kg/m3,μ=500×10-1Pa·s 。答案:112KW

王志魁《化工原理》课后思考题参考答案

第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用? 答:提高流体的位能、静压能、流速,克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体?启动后,液体在泵内是怎样提高压力的?泵入口的压力处于什么状体? 答:离心泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小,所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵,但不能输送液体(气缚); 启动后泵轴带动叶轮旋转,叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态(或负压) 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些?其定义与单位是什么? 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积,m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H :单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N ,m 3、功率与效率: 轴功率P :泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e :gH q v ρ=e P 效率η:p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条?其曲线的形状是什么样子?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门? 答:1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条; 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小,随流量的增大而上升。 η与q v 先增大,后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程?离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的?液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响? 答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表,在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得: f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关,效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,H-Q 与η-Q 曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、扬程减小,效率下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时,当离心泵出口管路上的阀门开度增大后,泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化?

化工原理上册期末复习题

(一) 一.判断题:(对的打√,错的打×) 1、液体的粘度随温度升高而降低,气体的粘度随温度的升高而增大。(√) 2、100℃的水不需要再加热就可以变成100℃的水蒸气。(×) 3、流体动力学是研究流体在外力作用下的运动规律。(√) 4、泵的效率随流量增加而增加。(×) 5、蒸发与蒸馏是同一种概念。(×) 6、用泵将液体从低处送往高处的高度差称为扬程。(×) 7、粘度愈大的流体其流动阻力愈大。(√) 8、气体的密度随温度与压力而变化,因此气体是可压缩流体。(√ ) 9、流体的粘度越大,表示流体在相同流动情况下内摩擦阻力越大,流体的流动性能越差。 (√ ) 10、热量衡算式适用于整个过程,也适用于某一部分或某一设备的热量衡算。(√ ) 11、物质发生相变时温度不变,所以潜热与温度无关。(×) 12、高温物体比低温物体热量多。(×) 13、流体的静压头就是指流体的静压强。(×) 14、液体的质量受压强影响较小,所以可将液体称为不可压缩性流体。(×) 15、在稳定流动过程中,流体流经各截面处的体积流量相等。(×) 二选择题 1、夏天电风扇之所以能解热是因为(B )。 A、它降低了环境温度; B、产生强制对流带走了人体表面的热量; C、增强了自然对流; D、产生了导热。 2、翅片管换热器的翅片应安装在( A )。 A、α小的一侧; B、α大的一侧; C、管内; D、管外 3、对流给热热阻主要集中在( D )。 A、虚拟膜层; B、缓冲层; C、湍流主体; D、层流内层 4、对于间壁式换热器,流体的流动速度增加,其热交换能力将( C ) A、减小; B、不变; C、增加; D、不能确定 5、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是(D )。 A、增加热阻,减少热量损失; B、节约钢材; C、增强美观; D、增加传热面积,提高传热效果。 6、管壳式换热器启动时,首先通入的流体是(C )。 A、热流体; B、冷流体; C、最接近环境温度的流体; D、任意 7、换热器中冷物料出口温度升高,可能引起的有原因多个,除了( B )。 A、冷物料流量下降; B、热物料流量下降; C、热物料进口温度升高; D、冷物料进口温度升高 8、空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3,其大小顺序正确的是( B )。 A、λ1>λ2>λ3 ; B、λ1<λ2<λ3; C、λ2>λ3>λ1 ; D、λ2<λ3<λ1 (二)

化工原理习题汇总1

1.有一长列管式换热器,管束由管径Φ45mm× 2.5mm的不锈钢管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气,已知水蒸气的水流传热系数为10kW/(m2·k),空气的普朗特数Pr为0.72,雷诺数Re为2.5×104,空气的导热系数为0.04W/(m·k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略,热损失也可忽略。试求:(1)空气在管内的对流传热系数;(2)换热器的总传热系数(以管外表面积为基准)。 2.现有一单程列管式换热器,管子尺寸Φ25mm×2.5mm,管长 3.0m,共40根,拟用来将1.7×104kg/h的苯从30℃加热到70℃,管外为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的α =104W/(m2·k)。考虑到管内苯侧污垢热阻Rdi=8.33×10-4(m2·k)/W,管内测污垢热阻及热损失忽略不计,试求(1)总传热系数为多少[W/(m2·k)](以管外表面积为基准),并判断该换热器是否适用?(2)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度为多少?已知:管材的热导率λ45W/(m·k);操作过程中苯的物性参数不变:ρ=900kg/m3,μ=0.47×10-3Pa·S,C p=1.80kJ/(kg·℃),λ=0.14W/(m·℃)。

3.在总压为101.3kPa,温度为30℃的条件下在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。氨的组成为0.0155(摩尔比),焦炉气的处理量为5000m3/h(标准),氨的回收率为96%,吸收剂用量为最小用量的1.55倍,操作的空塔气速为1.2m/s,气液平衡关系为Y=1.2X。试计算:(1)填料塔直径;(2)气相总传质单元数。 4.有一填料塔,在28℃及101.3kPa,用清水吸收200m3/h氨,空气混合气中的氨,使其含量由5%降低到0.04%(均为摩尔%)。填料塔直径为0.8m,填料层体积为3m3,平衡关系为Y=1.4X,已知K y a=38.5kmol/h。若出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时,该塔能否使用?(注:在此条件下不会发生液泛)。

化工原理干燥练习题答案

一、填空题 1、对流干燥操作的必要条件是(湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压);干燥过程是(热量传递和质量传递)相结合的过程。 2、在实际的干燥操作中,常用(干湿球温度计)来测量空气的温度。 3、恒定得干燥条件是指(温度)、(湿度)、(流速)均不变的干燥过程。 4、在一定得温度和总压强下,以湿空气作干燥介质,当所用湿空气的相对湿度 较大时,则湿物料得平衡水分相应(增大),自由水分相应(减少)。 5、恒速干燥阶段又称(表面汽化)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式);降速干燥阶段又称(内部迁移)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等)。 6、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于(热空气的湿球温度)。 7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是相对湿度。

8、湿空气在预热过程中,湿度 不变 温度 增加 。 9、干燥进行的必要条件是 干燥介质是不饱和的热空气 。 10、干燥过程所消耗的热量用于 加热空气 , 加热湿物料 、 气化水分 、 补偿热损失 。 二、选择题 1、已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数(C )。 A .p H , B.d t H , C.t H , D.as t I , 2、在恒定条件下将含水量为(干基,下同)的湿物料进行干燥。当干燥至含水量为时干燥速率下降,再继续干燥至恒重,测得此时含水量为,则物料的临界含水量为(A ),平衡水分为(C )。 3、已知物料的临界含水量为(干基,下同),先将该物料从初始含水量干燥降至,则干燥终了时物料表面温度θ为(A )。 A. w t ?θ B. w t =θ C. d t =θ D. t =θ 4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的最有效措施是( B )。 A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度

化工原理上册课后习题及答案

第一章:流体流动 二、本章思考题 1-1 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? 1-2 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? 1-3 流体静力学方程式有几种表达形式?它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? 1-4 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结果是否相同? 1-5 如何判断管路系统中流体流动的方向? 1-6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? 1-7 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? 1-8 何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么? 1-9 何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关? 1-10摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度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f h 与流速u 的一次方成正比?哪个区域的 f h 与2 u 成正比?光 滑管流动时的摩擦损失 f h 与u 的几次方成正比? 1-11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? 1-12 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? 三、本章例题 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3m ,油品密度为900kg/m3。压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h1。已测得当压差计上指示剂读数为R1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H1。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。 解:本题只要求出压差计油面向下移动30mm 时,贮槽内油面相应下移的高度,即可求出 排放量。 首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况,然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。 设压差计中油面下移h 高度,槽内油面相应 下移H 高度。不管槽内油面如何变化,压差计右侧支管中油品及整个管内水银体积没有变化。 故当 1-1附图

化工原理习题汇总2

1.外径为120mm的蒸汽管道,其外包扎一层厚度为400mm的保温层,保温层材料的导热系数为(mK)。若蒸汽管道的外表面面180℃,保温层的外表面温度为40℃,试求每米管长的热损失及保温层中的温度分布关系式。 2.在温度25℃的环境中横穿一外径为100mm的蒸汽管道,管道外包有两层保温材料,内层厚40mm,导热系数为(mk);外层厚30mm,导热系数为(mk)。管道与环境间对流传热系数为6W/(m2k),与环境接触表面的温度为60℃。试求:管道单位长度散热量及保温层单位长度总热阻。

3.在间壁式换热器中,要求用初温为25℃的原油来冷却重油,使重油从170℃冷却至100℃。重油和原油的流量分别为×104kg/h和×104kg/h。重油和原油的比定压热容各为kJ/(kgK)和kJ/(kgK),试求重油和原油采用逆流和并流时换热器的传热面积各为多少已知两种情况下的总换热系数均为100W/(m2k)。 4.有一列管式换热器,管束由管径Φ25mm×2mm的不锈钢管组成,管长。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气,已知水蒸气的对流传热系数为10kW/(m2k),空气的普朗特数Pr为,雷诺数Re为2×104,空气的导热系数为(mk)。管壁及两侧污垢热阻可忽略,热损失也可忽略。试求:(1)空气在管内的对流传热系数;(2)换热器的总传热系数(以管外表面积为基准)。

5.在、20℃下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔组成为(摩尔分数,下同),尾气出塔组成为。操作条件下系统的平衡关系为p*=×104xkPa,操作时吸收剂用量为最小用量的倍。试计算吸收率和吸收液组成。 6.在一填料塔层高度为8m的吸收塔中,用纯溶剂吸收某混合气体中的溶剂组分。已知进塔混合气体的流量为400kmol/h,溶质的含量为(摩尔分数),溶质的回收率为95%,操作条件下的气液平衡关系为Y=,溶剂用量为最小用量的倍。试计算气相总传质单元高度。

化工原理课后题答案部分

化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t(℃) 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *,P A *,由于总压 P = 99kPa,则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平 衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃ 2.正戊烷(C 5H 12 )和正己烷(C 6 H 14 )的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 (A)和C 6 H 14 (B)的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3

化工原理练习题含答案 (1)

《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=++g p g u z ρ22_;单位体积流体的机械能衡算式为___常数=++p u gz 22 ρρ_。

化工原理上册复习题

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 C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___________ kg/m3。 3. 流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号口表示;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 _________ 。 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。dY 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

化工原理下册 习题 及章节总结 (陈敏恒版)

第八章课堂练习: 1、吸收操作的基本依据是什么?答:混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么:对被分离组分溶解度高,对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低,难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递;压力低,温度高,将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统,当总压增加时,亨利常数E不变,H 不变,相平衡常数m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2,过程属于(B ) A、气膜控制 B、液膜控制 C、两相扩散控制 ②其气膜阻力(C)液膜阻力A、大于B、等于C、小于 2、溶解度很大的气体,属于气膜控制 3、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数E值很大,则说明该气体为难溶气体 5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG,当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性,传质单元数NOG表征了(分离任务的难易)特性。 3、吸收因子A的定义式为L/(Gm),它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当A<1时,塔高H=∞,则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增大,则操作线向(远离)平衡线的方向偏移。 6、液气比低于(L/G)min时,吸收操作能否进行?能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中,若其他操作条件不变而系统温度增加,则塔的气相总传质单元高度HOG将↑,总传质单元数NOG 将↓,操作线斜率(L/G)将不变。 8、若吸收剂入塔浓度x2降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率↑,出口气体浓度↓。 9、在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组成x2增大,其它条件不变,则气相总传质单元高度将( A )。 A.不变 B.不确定 C.减小 D.增大 吸收小结: 1、亨利定律、费克定律表达式 2、亨利系数与温度、压力的关系;E值随物系的特性及温度而异,单位与压强的单位一致;m与物系特性、温度、压力有关(无因次) 3、E、H、m之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程(并、逆流时)及在y~x图上的画法 6、出塔气体有一最小值,出塔液体有一最大值,及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高,有利于吸收 减压和升温溶解度低,有利于解吸

化工原理思考题答案

化工原理思考题答案集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗? 答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型?判断依据是什么? 答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re ≥4000时,为湍流, 2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么? 答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么? 答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?

答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答:层流时W f ∝u ,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf ∝u 2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍? 答: 10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab 及cd 两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小 11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化? 答:孔板前后压力差Δp=p 1-p 2,流量越大,压差越大,转子流量计属于 截面式流量计,恒压差,压差不变。 12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念 答:气缚:离心泵启动前未充液,泵壳内存有空气,由于空气密度远小于液体的密度,产生离心力很小,因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,此时启动离心泵也不能输送液体。 气蚀:贮槽液面一定,离心泵安装位置离液面越高,贮槽液面与泵入口处的压差越大,当安装高度达到一定值时,泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压,液体在该处形成气泡,进入叶轮真空高压区后气

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