化工原理复习题

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流体输送与流体输送机械复习dydu,其物理意义是_促使流体产生单位速度梯度的剪应,dy 在法定单位制中，其单位在物理单位制中，其单位_P或cP_2、流体静力学基本方程式主要应用于_压强或压差的测_、 液位测、_液封高度_3、某粘性液体在一定管路系统中流动，在流量不变条件下将液体加热，则液体的粘度将_降_,雷诺准数Re增,流动阻力减_4、某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为 201.33 kPa,另一设备的真空度为400mmHg,则它的绝对压强48 kPa（当地大气压为101.33kPa）5、流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布抛物曲线。其管中心最大流速平均流速2 倍，摩擦系数λ与Re的关系6、流体在钢管内作湍流流动时摩擦系数λ_Re_和 有关若其作完全湍(阻平方区。则λ仅有关7、因次分析的根据是_物理方程具有因此一致性8

du,该式应用条件牛顿流体层_流动。dy dy 9、局部阻力的计算方法有_阻力系数法_和_当量长度法_10、 通常流体粘度随温度t的变化规律对液体，温度升高，粘度降低；对气体，温度升高，粘度升高、、、、

层流和湍流的本质区别层流无径向脉动，而湍流有径向脉动因次分析的目的用无因次数群代替变量，使实验与关联简离心泵的主要部件叶、泵和轴封装_离心泵的泵壳制成蜗壳状，其作用使部分动能转换为静压离心泵的主要特性曲线包_H--Q_、N--Q 离心泵特性曲线是在一转下用常为介质通过实验测定得到离心泵启动前需要先向泵内充满所需要输送的液体否则将发气现象当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发气现象。1、 离心泵压头的物理意义 离心泵对单位重量1）液体所提供的有效能 ,它的单位J/N或m 、

离心泵安装在一定管路上，其工作点是泵的特性曲线和管路特性曲线的交离心泵通常采出口阀调节流量1、水在本题附图所示的虹吸管内作定态流动，管路直径没有变化，水流经管路的能量损失2-2'3-3'4-4'和5-5'1图中所标注的尺寸均以mm计。

1-1'6-6'间列柏努利方程式，并以截面6-6'h=0，故柏努利方程式可写f为u2 p u2 pgZ 1 1gZ 2 21 2 2 2 式中Z1=1m Z6=0 p1=0（表压）p6=0（表压）u1≈0将上列数值代入上式，并简化得u29.811 62解得 u6=4.43m/ss由于管路直径无变化，则管路各截面积相等。根据连续性方程式知V=Au=常数，故管内各截面的流速不变，即su2=u3=u4=u5=u6=4.43m/s2345则 u2u2 u2 u22345

u29.81J/kg62 2 2 2 26E相等，即EgZu2p常数2 总机械能可以用系统内任何截面去计算，但根据本题条件，以贮槽水面1-1'处的总机械能计算较为简便。现取截面2-2'为基准水平面，则上式中Z=2m，p=101330Pa，u≈0，所以总机械能为E9.813

1013301000

130.8J/kg2-2Z2=Z=3Z4=3.5Z5=3。2-2'的压强 u2

p E2

2gZ22 2

130.89.81

1000120990Pa3-3'的压强 u2

p E3

3gZ32 3

130.89.819.81

100091560Pa4-4'的压强2 u2 4p E44

4gZ2

130.89.819.81

100086660Pa5-5'的压强 u2 5pE55

5gZ2

130.89.819.81

100091560Pa从以上结果可以看出，压强不断变化，这是位能与静压强反复转换的结果。2、料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。塔内压强为1.910Pa（表压，输送管道为无缝钢管，管长90阀（全开）3m3/h的流量流入塔中，问高位槽应安置多高？（Z应为多少米=861kg/；粘度=0.6413Pa·。解：取管出口处的水平面作为基准面。在高位槽液面1－1与管出口截面2－2间列柏努利方程11gZ p u211

p2 u 2221 2

2 2 f1 式中 Z1=Z Z2=0 p1=0（表压u≈0 p=1.96×1041 3Vu2V

3600s s

1.04m/s阻力损失h

l

d24u2f d 2取管壁绝对粗糙度ε=0.3mm，则：0.30.00938d 32Re

du

0.0321.04

4.46104

湍流 0.643103由图1-23查得λ=0.039局部阻力系数由表1-4查得为进口突然缩小（入管口）90°标准弯头 ζ=0.75180°回弯头 ζ=1.53PAGEPAGE8PAGEPAGE7球心阀全开) ζ=6.4故h 0.039 8 0.520.751.56.41.042f 0.032 2所求位差

=10.6J/kgp p u2

.96104 042 16Z 2 1 2 f 3.46mg 2g g 8619.81 29.81 9.81截面2－2也可取在管出口外端，此时料液流入塔内，速度u2突然扩大（流入大容器的出口）传热复习题1、多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温最。2、一定质量的流体在Ф25mm×2.5mm的直管内作强制的湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/(m2·℃)，如果流量和物性不变，改在 Ф19mm×2mm的直管内流动，αi= 1678 W/(m2·℃)3、在蒸汽—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中在工程上最有效的A 。A.提高空气流速 B.提高蒸汽流C.采用过热蒸汽以提高蒸汽流速D.4、在管壳式换热器中饱和蒸汽加热空气，则传热管的壁温接饱和蒸温度换热器总传热系数将接空对流传热系数5、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响A A.不凝气体的存在会使α大大降低 B.不凝气体的存在会使α升高C.不凝气体的存在对α无影响6大容器内饱和液体沸腾分自然对泡核沸和 膜状沸腾阶段。工业上总是设法泡核沸下操作。7、斯蒂芬—波尔兹曼定律的数学表达式是Eb

T 4C 0100

黑体的辐射能力与热力学温度的四次方成正比8物体黑度是指相温度下灰体辐射能黑体辐射能之比在值上它与同一温度下物体吸收相等。计算题97200kg/h20108℃的饱和1×104W/(m2·℃)1kJ/(kg·℃)2.85×10-2W/(m·℃)，粘度为1.98×10-5Pa·s0.7。现有一单程列管式换热器，装有Ф25mm×2.5mm200根，管长为2m能否完成上述传热任务？计算中可忽略管壁及两侧污垢的热阻，不计热损失QS0核算空气所需的热负荷应小于换热器的传热速率，即Q ＜Q需要 换热器0 核算空气所需的传热面积应小于换热器提供的传热面积，即S ＜0 需要 换热器壳程，空气走管程。空气热负荷为Q Wc 需要 c pc

t7200103201.2105W1 3600换热器的传热速率 Q换热器

KSt0 0 mdu dG 0.027200Re

36000.785

220080

3.217104104Pr0.7,所以

L 2d 0.02i

1002.85102 0.023i di

Re0.8Pr

0.023 3.2171040.02

874117W/m2℃因忽略壁阻及污垢两侧的热阻，则0 0

0.0110m2 W1111 d01 25 Kd104114.720所以总传热系数 K0

90.9W /2℃平均温度差为t m

t1ln

tTt 2 1Tt2

2080ln10810880

52.4℃换热器传热面积为S ndL2003.140.025231.4m20 0换热器的传热速率为Q换热器

KSt0 0

90.931.452.41.496105W则Q ＞Q ，说明该换热器能完成上述传热任务。换热器 需要10377070900W/(m2·℃)1.8kg/s4180kJ/(kg·℃)15℃，对流传热系数为1000W/(m2·℃)试求：换热器的传热面积（假设两流体均为湍流，物性不变，传热温度差可用算数平均）解：换热器的传热面积先求冷流体出口温度Wc h ph

TW2

c pc

t1 1.23770解出 t2=36℃

70

1.84180

t 152

158300W因t 7036因1t 35152

1.7＜2所以平均温度差可以用算术平均值来计算t

tt1

70363515 27℃m 2 2因按平壁处理1 1 1 1 K 1 1 473.7W/m2℃1 2 900 1000则 S

Q 1583000 12.4m Kt 473.727m吸收复习题一、对低浓度溶质的气液平衡系统，当总压降低时，亨利系数E将_不变_,相平衡常数m将增_, H不_二、亨利定律表达式p Ex,若气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体易_e气体三、在吸收过程中，Ky和ky是以 y—y*_和_y—yi_为推动力的吸收系数，它们的单位是_kmol/(m2·s·Δy)1四、若总吸收系数和分吸收系数的关系可以用 1 11K k HkG G L

1，其中kG

表示_气膜阻，当项可忽略时，表示该吸收过程为气膜控制。L五、在1at2k=0.1kmo/

m2hatm),液膜吸收系数k=0.25kmol/（m2hkmol/m3), 溶质的亨利系数H=0.0067Ly（m3atm)/kmol,则该溶质为_易溶_气体，气相总吸收系数 K=_0.0997_kmol/y（m

h)六、一般而言，两组分的等摩尔相互扩散体现精单元操作当中，而组分A在B中单相扩散体现吸单元操作中。七、在吸收过程中，若降低吸收剂用量，对气膜控制物系，体积吸收总系数KYa值将_不变_,对液膜控制物系，体积吸收总系数KYa值将 减 八、双膜理论是将整个相际传质过程简化为_通过气、液两膜层的分子扩散过程九、吸收塔的操作线方程和操作线是通过 物料衡得到的。它们与 平衡关_、_作温压强及塔的结无关。十、A_L/mV_,Y-X_S S S S 1 2 3吸收过程中操作条件相同，则S1_S2 大S3十二、吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜变,吸收推动变 L十三、吸收过程中，物系平衡关系可以用表示，最小液气比的计算式 =Gminy y1 2y1xm 2干燥复习题1、对流干燥操作的必要条件是过程2、101.3kPa293K80%加热，则该空气下列状态参数变化的趋势是：湿度H，相对湿度_Wd温度t_增高_，露点温度t_不变。Wd123101.3kPa的总压下，将饱和空气的温度从tt，则该空气的下列状态参数变化12的趋势是湿度H 降相对湿度不湿球温度tW 降露点温度td 降。4、在实际的干燥操作中，常用来测量空气的温度。5、测定空气中水汽分压的实验方法是测露。6、恒定的干燥条件是指空气的湿度（或相对湿度7、在一定的温度和总压强下，以湿空气