化工原理习题(同名21938)

流体流动与输送机械习题及答案一.填空题4.流体的粘度指______________________________________。粘度值随温度变化而变化，对于液体，温度升高，粘度________；对于气体，温度升高，粘度________。*****答案*****流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力减少增大9.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_____；后者是恒_________，变_________。*****答案*****截面；压差；压差；截面二.选择题2.在稳定流动的并联管路中，管子长，直径小，而摩擦系数大的管段，通过的流量（）。A.与主管相同B.大C.小*****答案*****C3.水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（）。A.1/4B.1/2C.2倍*****答案*****A（4）R1值表示_______。A.ab段的压差值B.ab段位能变化C.ab段流动能量损失D.ab段压差值及流动能量损失*****答案*****（1）B.R1＝R2（2）B.hfab＝hfcd（3）C.ΔPab＜ΔPcd（4）C.R1值表示ａｂ段流动能量损失。＊本题hfab＝R1（ρi－ρ）/ρhfcd＝hfab＝R2（ρi－ρ）/ρR1＝R2ΔPcd/ρｇ＝hfcd＝R2（ρi－ρ）/ρΔPab/ρｇ＝R1（ρi－ρ）/ρ－ｌ三.判断题1.离心泵开泵之前要先灌液，目的是防止气蚀现象发生。（）*****答案*****×2.为减少吸入管路的阻力损失，一般应使吸入管径小于排出管径（）*****答案*****×3.当关小离心泵的出口阀时，泵的扬程增大了，其升扬高度提高了（）。*****答案*****×4.离心泵开泵之前要先灌液，目的是防止气蚀现象发生。（）*****答案*****×四.计算题1.水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？*****答案*****在两测压孔之间列柏努利方程式：Z1＋P1/ρｇ＋ｕ/2ｇ＝Z2＋P2/ρｇ＋ｕ/2ｇ＋ｈf1-2∴ｈf1-2＝（P1-P2）/ρｇ－（Z2－Z1）－（ｕ－ｕ）/2ｇ＝（P1－P2）/ρｇ－Z－（ｕ－ｕ）/2ｇ由静力学方程式可得（P1－P2）/ρｇ＝ｈ（ρHg－ρ水）/ρ＋Z∴ｈf1-2＝ｈ（ρ汞-ρ水）/ρ－（ｕ－ｕ）/2ｇu1＝1m.s-1，ｕ2＝ｕ1×（d1/d2）2＝1×22=4m.s-1∴ｈf1-2＝0.2×12.6－（16－1）/（2×9.81）＝1.755mH2O＝1755mmH2O＝17221Pａ3.现用一虹吸管来输送相对密度为1.2的某酸液，如附图示。设酸液流经虹吸管的阻力忽略不计，问：（1）图A处（管内）和B处（管内）的压强各为多少kN.m-2？（2）若要增大输送量，你认为对此装置采用何种改进最为简单？为什么？2.在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。()*****答案*****√3.流体流动时，滞流内层的粘度是对流传热的主要控制因素。（）*****答案*****×5.导热系数和给热系数都是物质的属性之一。（）*****答案*****×6.热量传递过程的规律与流体流动过程相似，流速越大，则其过程的阻力越大。（）*****答案*****×9.当保温材料的厚度加大时，内外壁面的总温度差增大，总的热阻也增大，总推动力与总阻力之比为定值，即导热速率不变。（）*****答案*****10.在列管换热器管间装设了两块横向折流档板，则该换热器变成为双壳程的换热器（）*****答案*****×四.问答题1.试述对流传热的机理?*****答案*****热流体流过管道时,在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡,使质点强烈混合而交换热量，温度较均匀，几乎不存在温度梯度；但在紧靠管壁，有一层很薄的作层流流动的流体层（层流底层），在这层薄层内，热量传递以导热方式进行，从微观上言，是靠分子传递。由于流体的导热系数很小，故热阻丝要集中层流底层内。对管内层流流动，热量传递也是主要靠导热。但由于温度存在（轴向的，径向的），有密度差，会引起质点的对流，比较复杂。2.强化传热过程应采取哪些途径?*****答案*****根据ｑ＝K.A.△tm方程,指任一个K、A、△tm都能提高强化传热(1)增加传热面积,如在管内外壁装上翅片,采用螺旋管或粗糙管代替光滑管；(2)增大传热温差△tm可采用逆流操作,因为当T1，T2，t1，t2四个温度一定时，逆流传热温差△tm最大；(3)提高传热系数K由K＝1/（1/α1＋1/α2＋Σ（δj/λj））提高α、α降低δj,都能强化传热,要提高α由单层改为多层,或在壳程中增设档板，对于蛇管中,加入搅拌装置或在蛇管圈中增设杯状物（强化圈）在列管换热器中可,还可采用导热系数大的流体作载热体。3.换热器的散热损失是如何产生的？应如何来减少此热损失？*****答案*****由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度，外壁面不断通过对流和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失，即产生散热损失。为了减少散热损失，一般在换热器外壁面上包上一层（或两层）导热系数较小的绝热材料（或不同的两种导热系数较小的绝热材料），使传热热阻增大，外壁面温度降低，从而减小了散热损失。4.传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?*****答案*****传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量,辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。5.有一高温炉，炉内温度高达1000℃以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。*****答案*****炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。蒸馏单元习题及答案四.问答题1.精馏塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？*****答案*****当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，xD↓，易挥发组分收率降低，xW↑。2.精馏塔中精馏段的作用？*****答案*****此段是利用回流液把上升蒸汽中难挥发组分（又叫重组分）逐步冷凝下来，同时回流液中挥发组分（又叫轻组分）汽化出来，从而在塔顶得到较纯的易挥发组分。4.精馏塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为什么？*****答案*****从泡点回流改为冷液回流时，xD↑。其原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。7.a.实验室用水逆流吸收空气中的CO2，当水量和空气量一定时，增加CO2量，则入塔气体浓度________，出塔气体浓度______,出塔液体浓度________.b.吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于__________________和______________________________之差。*****答案*****a.