流体力学和传热模拟试题.doc

流体力学与传热模拟试题（一）一、 选择题1 离心泵的调节阀开大时， A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高2在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数l数值 A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗3 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生。A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象二 填空题1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。2流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 倍，摩擦系数l与Re的关系为 。3 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生 现象4导热系数的单位为 ，对流传热系数的单位为 ，总传热系数的单位为 。5流体流动的连续性方程是；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为。三 计算题1 在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20和110。在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45和40，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38，试求：（1）空气出口温度为多少？（2）总传热系数为原来的多少倍？（3）若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（a水a空气）（4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？HH1H22 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为f833.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为2.452105Pa，泵的效率为70%，水的密度r为1000kg/m3，试求：（1）两槽液面的高度差H为多少？（2）泵所需的实际功率为多少kW？（3）真空表的读数为多少kgf/cm2？流体力学与传热模拟试题（二）一、填空题1 流体流动的连续性方程是_；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程是_。2由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻愈_ ，其两侧的温差愈_。3 一个工程大气压等于_Pa；等于_mmH2O柱。4 当地大气压为745mmHg，侧得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为_mmHg；侧得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为_mmHg。5 离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。6 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的_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_倍。7 间壁换热器管壁温度tw接近_ ；总传热系数K的数值接近_ 。二、选择题1 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的_项。 A位能 B静压能 C总机械能 D动能2 某液体在内经为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的_倍。A 2 B 4 C 8 D 163 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_。A 气缚现象 B 汽化现象 C 气浮现象 D 汽蚀现象4 傅立叶定律是_的基本定律。A 对流传热 B 热传导 C 总传热 D 冷凝5 在恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一时刻所得滤液量_。A 增大至原来的2倍 B 增大至原来的4倍C 增大至原来的倍 D增大至原来的1.5倍6 一定流量的液体在一252.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000W/m2；如流量与物性都不变，改用一192mm的直管，则其将变为_。A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 三、计算题1 在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h的煤油从140冷却到40，水的进、出口温度分别为30和40，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg)，水的平均比热容为4.187 kJ/(kg)。若换热器的总传热系数为300W/(m2)，试求：（1）冷却水的流量；（2）换热器的对数平均温度差tm；（3）换热器的传热面积S。2 用离心泵把20的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为76mm2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按与 计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07103Pa（表压）。试求：（1）水在管内的流速u；（2）泵的有效功率；（3）已知泵的效率为60%，求操作条件下泵的轴功率。流体力学与传热模拟试题（三）一、 选择题1 过滤基本方程式是基于推导出来的。A 滤液在介质中呈湍流流动 B 滤液在滤渣中呈层流流动C 滤液在滤渣中呈湍流流动 D 滤液在介质中呈层流流动2在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数数值。A 只取决于Re B 与光滑管一样C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关3对流传热系数关联式中普兰特准数是表示的准数。A 物性影响 B 流动状态 C 对流传热 D 自然对流影响4 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生。A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象二 填空题1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。2离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。3水在管内作湍流流动，若流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的倍。（设条件改变后仍在湍流范围）5厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1b2b3，导热系数123，在稳定传热过程中，各层的热阻，各层导热速率。8流体流动的连续性方程是；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为。9流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍。三 计算题1（15分）一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为6m，直径为252mm。冷却水在管内流过，并从17C被加热到37C。流量为1.25kg/s，温度为72C的烃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315KJ/Kg。已测得：蒸汽冷凝传热系数0=800w/（m2C），管内侧热阻为外侧热阻的40%，污垢热阻为管内侧热阻的70%。计算时可忽略管壁热阻及热损失。水的比热为4.18KJ/（KgC）。试计算：（1）冷却水用量；（2）换热管的总根数。（传热面积以外表面为基准）。H=20mH1=2m2 （15分）在如图所示的输