化工原理 上册习题

1/14化工原理（上册）第1章流体流动第2章流体输送机械第3章液体的搅拌第4章流体通过颗粒层的流动第5章颗粒的沉降和流态化第6章传热第7章蒸发2/14化工原理试卷（上册）一、判断题：（15分）（对的打√，错的打×，共15题，每题1分）二、选择：（20分）（每题1个正确答案，共10题，每题2分）三、填空：（10分）（共10空，每空1分）四、计算题（55分）（共4题）1.（18分）流体流动和流体输送机械2.（10分）沉降3.（15分）过滤4.（12分）传热注意计算时候单位化为SI制3/141.重要公式（1）流体静力学方程（2）连续性方程（3）机械能衡算式-----稳定流动-----不可压缩流体-----圆管内-----分支或并联管路层流湍流第一章流体流动

4/145/14传热、传质慢层流最快的湍流传热、传质快6/147/14（4）其他重要公式流量测量drdudydummt-==-------牛顿黏性定律-------层流-------并联管路各支管压头损失-------皮托管-------转子流量计-------孔板流量计-------湍流8/142.重要概念

表压、绝压、真空度与等压面流量与流速稳定流动与不稳定流动牛顿黏性定律和黏度及其影响因素流体流动类型与雷诺数层流与湍流的本质区别边界层概念和边界层分离当量直径、当量长度9/14P↑，μG↑，

μL不变1厘泊（cP）＝10-2泊＝10-3Pa·s10/14流动型态判据：雷诺数（Re）：Re=duρ/μ（1）Re＜2000，层流区；（2）2000≤Re

≤4000，或出现层流，或出现湍流，依赖外界条件，为过渡区；（3）Re＞4000，为湍流区；层流与湍流本质区别：是否存在径向脉动11/143.重要仪表与设备（1）压差计结构及测量原理（2）流量计结构及测量原理简单测压管U形测压管U形压差计－－－等压面的选取，反映虚拟压强差皮托管－－－测速管孔板流量计－－－恒截面，变压差文丘里管流量计－－－孔板的改进转子流量计－－－恒压差，变截面12/14(pA＋ρgzA)－(pB＋ρgzB)＝Rg(ρi－ρ)虚拟压强差13/14第2章流体输送机械一、离心泵1、叶片形状:后弯叶片离心泵铭牌上列出性能参数，指最高效率下的性能。14/142、有效功率和轴功率有效功率：Pe＝Heqvρg轴功率：Pa=Pe/η3、离心泵的特性曲线－水为介质（1）He～qv:qv↑→He↓；如何得到的？（2）Pa～qv:qv↑→Pa↑，启动泵前关闭出口阀；（3）η～qv：qv↑→η先↑后↓，应在最高效率附近操作15/1416/144、离心泵的工作点与流量调节工作点：离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点。调节方法：改变管路特性曲线（用阀门调节）或改变离心泵特性曲线（改变转速、切削叶轮等）。离心泵广泛采用阀门调节。5、离心泵的安装高度超过允许安装高度，会发生汽蚀现象。气缚现象？17/14离心泵的工作点若管内的流动处于阻力平方区，安装在管路中泵的工作点（扬程和流量）同时满足：管路特性曲线泵特性曲线联解方程，即两曲线的交点为泵的工作点。

泵------供方管路------需方

18/146、离心泵的操作离心泵启动前必须灌泵，且关闭出口阀；关闭时，也应先关闭出口阀门，再停泵。19/147.离心泵的组合操作-并联合成特性曲线qV并H并qV并＞qV单，但qV并＜2qV单若单台泵的特性曲线方程为则并联泵组的特性曲线方程表达式如何？20/147.离心泵的组合操作-串联合成特性曲线H串＞H单，qV串＞qV单，但H串＜2H单21/14二、往复泵流量不均匀是往复泵的严重缺点。提高管路流量均匀性的常用方法有：采用多缸往复泵或装置空气室。往复泵为正位移泵，qv与管路情况无关，H只决定于管路情况。流量调节方法：旁路调节；改变曲柄转速或活塞行程。22/14第3章液体的搅拌一、搅拌器的两功能：釜内的总体流动与大尺度的混合；强剪

切或高度湍动与小尺度的混合

二、搅拌器的类型

旋桨式搅拌器：适用大尺寸的调匀

涡轮搅拌器：适用小尺寸均匀混合，不适用易分层的物料和重固体物料的混合

大叶片低转速搅拌器（桨式、锚式和框式）：高粘度液体的搅拌

三、搅拌功率

等功率下，提高直径降低转速有利于大尺度的调匀

减小直径提高转速有利于微观混合，湍动程度提高。23/14过滤：

1.公式：第4章流体通过颗粒层的流动注意：累积的概念；介质阻力忽略，方程？板框过滤机A＝？过滤压差24/1425/14叶滤机(dq/dτ)w＝(dq/dτ)e

(dV/dτ)w＝(dV/dτ)e

板框压滤机(dq/dτ)w＝(dq/dτ)e／226/14小结2.重要概念：滤浆、滤饼、过滤介质、滤液、生产能力

27/14第5章颗粒的沉降和流态化效核Re28/14第6章传热热传导 概念：导热系数（单位、固液气

的相对大小、t对

的影响）

公式：

1、傅立叶定律

2、一维稳态导热

29/14金属＞建筑材料＞液体＞绝缘材料＞气体30/14多层壁导热：哪层热阻大，哪层温差就大；哪层温差大，哪层热阻一定大。31/14对流概念：各种对流传热情况下

的影响因素 几个准数：Nu、Pr、Re、Gr努塞尔准数：Nu=αl/λ，表示对流给热的强度；雷诺准数：Re=Luρ/μ，反映流体流动型态对对流给热的影响；普兰特准数：Pr=Cpμ/λ，反应流体物性对对流给热的影响；格拉斯霍夫准数：表征自然对流对对流传热的影响。D=223mrbtglGr32/14对流

公式

1、牛顿冷却定律

2、管内强制湍流时：

Re>10433/14原则：34/14热阻：冷凝液膜35/14辐射概念：黑体、灰体、吸收率、黑度、角系数公式：任何物体绝对温度不为零度，即辐射能量36/14*传热计算与换热器1、热量衡算式冷、热流体均无相变：

Q=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t2-t1)热流体有相变（饱和蒸汽变饱和液体），冷流体无相变：

Q=qm2cp2(t2-t1)=qm1r2、传热速率方程

Q=KA△tm37/143、总传热系数－影响因素4、平均温度差－－画图，蒸汽冷凝T不变，与流向无关逆流或并流（流向的选择）：当

1

»

2时：壁温呢？38/146、换热设备设备：列管式换热器的结构、热补偿方法流程的选择换热器的强化途径39/14例:有一台现成的卧式列管冷却器，想把它改作氨冷凝器，让氨蒸汽走壳程，其质量流量950kg/h，冷凝温度为40℃，冷凝传热系数

1=7000KW/m2K。冷却水走管内，其进、出口温度分别为32℃和36℃，

2=4043.5W/m2K,污垢及管壁热阻取为0.0009m2K/W（以外表面计）。假设管内外流动可近似视为逆流。(1)求冷却水用量；（2）试校核该换热器传热面积是否够用。列管式换热器基本尺寸如下：换热管规格

25

2.5mm

管长

l=4m 总管数

N=272根

附：氨冷凝潜热r=1099kJ/kg 34℃下水的物性：40/1441/1442/14例：某板框过滤机有5个滤框，框的尺寸为635

635

25mm。过滤操作在20℃、恒定压差下进行，过滤常数K=4.24

10-5m2/s