化工原理试题库练习题

化工原理试题库

试题一

-：填空题(18分)

1、某设备上，真空度的读数为80mmHg,其绝压=mW20=Pa.该地区的大气压为

720mmHg()

2、常温下水的密度为IOOo/3，粘度为Icp,在［内=IoOM〃的管内以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/,低压气体在管路中流动时，常用流速范围

为------------------------%

6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵.

彳主复泵___________________.___________________.

7、在非均相物系中，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、间竭过滤操作包括....。

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a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(36分)

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)传热系数K接近于哪一种流体的对流传热膜系数？

(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？

6、单效减压蒸发操作有何优点？

三：计算题(46分)

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系数为；I=0.03,现发现压力表

上的读数为5加“20，若管径为IoOmm,求流体的流量及阀的局部阻力系数？

2、在一列管式换热器中，用冷却将100°C的热水冷却到50°C,热水流量为60加Z,冷却水在管

内流动，温度从20°C升到45°C。已知传热系数K为2000/2c，换热管为四5><2.5加〃?

的钢管，长为3m.。求冷却水量和换热管数(逆流)•

C热水=C冷水=4.187K%g.κ

已知:夕热水=96。

试题一答案：

一、填充题

1、8.7mTY20,8.53xl()4p4.

_dup0.1.3.1000C5∙0,.≠-

2,Re=-^=-------「=3xI1A0'湍流。

〃1.10^3

3、层流、过渡流和湍流。

4、增加、降低。

5、3-8%、8-15%。

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、称为对流传热膜系数。当流体与壁面温度差为IK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

2

1,5/Ml,_V_1

ɪ`“i=7¼∙3-∙-ς-。d2=2dI,"2=77-------7=^7"1'

d[2gl∕4md2~4

2

d2M2P

A2=C4/'=2λl.h2=%2∙L∙且=Lh1。

〃d22g16

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。

3、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热系数K接近于空气的对流传热膜系数；空气走管内，饱和

蒸汽走管外。(蒸汽散热快)。

4、因为逆流操作：加动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。

5、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减

少蒸发器的热损失。

H：计算题

1,图示，在1-1,2-2面间列板努利方程

u∖2PI«22

Z]+η^-+—=Z2++—+h

2gPg2gPg

u2.Iu2U2

10+0+0=0+5+÷ʌ.—.------Fζ,∙i⅛.-----

2×9.81d2g9进2g

21+0.5.―J—

5=WJ--+0.03.—.

2×9.810.12×9.812×9.81

IO

U=2.44呼V=-Nd2"=0.019，〃=68.9

/s4

在2-2,3-3面间列板努利方程

2

»22P2W32P3,“2

2ai0+5=0+Λ.-^-∙-+ζ∙ψ.-+<∙—

z9+-----+-+zɜd----------1--------∖~h，

2gPg2gPgd2gS出2g‘2g

2

X

5=2.44G+0.03,—.—?—+——G=8。

2×9.810.12×9.812×9.81

即流体的流量为0.019〃?",68.9〃。/局部阻力系数为8。

2122

2、(I),V=K.A.τ2.4=∕if.30.30×60ΛΓ=3.56×10∕s

9—3

V2=3.2×10.τ

'OO11ɔɪ3

(2).V2=K.A2.-τ=-V2V=1.7m

22

(3)、V2=2K.A2,τ,V2=2K.A2.r=2×3.56×10^6×302.2×3600

V=6.8m3o

3、G1Ci(T1-T2)=,G2=32

Δr=42.50CA=G2。212一八)/长&=39.4加2。

"=167.即冷却水的流量为32%和管子根数为167根。

试题二

-：填充题（20分）

1、牛顿粘性定律,粘度在Sl制中的单位是。

2、常用测定流量的流..。

3、在流动系统中，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,縻擦系数4与Re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，可分为一.一。

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、金属的导热系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_________Kpao

二：问答题（30分）

1、流体的流动形态有哪儿种？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、外半径分别为小和72,壁表面温度分别为P和/，若‘〈T,，试写出圆筒任

意半径r处的温度表达式？

三：计算题（50分）

1、流量为5000根;，的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0∙5Mpa.现在中央接一完全相同的

平行管到中点。问总流量变为多少（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻

力忽略）。

2、泵将20°C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。98x4相机〃2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IOm,其中流量35,炉

/h

（已知：Po=Iatm,2=0.02,”$,二3.001,\电=2幻^,77电=0.94）.（20°。时水，

303

p=1000^∕3,χ∕=1.24×10^^^∕2,P=2.4×10^∕2）

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025X2∙5∕WH,管程为1,现拟选用此换

热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度46°C降至CS2走管外，其流量为

Gi=0.07%,其冷凝潜热为356%屋比热为1.05K%θɑɑ水走管内，且与CS2成逆

流流动。冷却水的进出口温度分别为5°C和30°C。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热系数

分别为K]=2000/20。和K2=100%2Oc0问此换热器是否造适用？

4、用一传热面积为IO，/?的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%,沸点进料，要求每小时蒸得375Kg

浓缩液，已知加热蒸汽压强为200KPa,蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可

取8°C,热损失可忽略不计。试求：（1）开始设入使用时，此蒸发器的传热系数为多少？

（2）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提

高到350Kpa,问此时蒸发器的传热系数为多少？

查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为60.10C,汽化潜热为2354.9

查得200KPa水蒸汽的饱和温度为120.20C查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C

试题二的答案

-：填充题

1、r=μ.->Nv2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3、位置、时间、时

dy/m

间、位置。4、a。5、抛物线、0.5、

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、导热系数小的。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、10.13-1013

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ReY2000,为层流，当

4000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，提高气缸容积系数，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（50°C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。

八2π.L.λ.∖Γ-I)2万2.九卜T)

5,Q=-----------------1

In”In—

r∖r∖

三:计算题

设接平行管道后，总流量为丫3加%。二平行管流量为匕机＞，和'"%。

1、

板努利方程：

22

工+"=1+包+

2Pzp

22

“3ɪP3W2qP2上

---1--=

2P2P

总压降相同得:

ω

21=22=23=∕l,h=∕2=∕3=%/。i=ɪwɜ

V35

M|2

J4%力.O.O92.3600

2222

“〃"2,u1IuCCl.53CCC50l.53—

Z=HS---------hf=HS---------λ,-.—=3.0--------------0.02.------.---------=1.555〃Z

2gj$2gd2g2.9.810.092.9.8l

考虑0.5m的安装安全系数。则泵的安装高度为Im.

N轴=N电〃电=2.0.94=l.88KVV.

22

H-Z+h=Z+λ.­—ι-(ζ^∙itt+ζ^ψ)——.

d2g'迈2g

U..(CCel60+50CU)1.53-..,

//=11+0.02------------1-1+0.5L--------.H—116.75m.

(0.09)2.9.81

N=HQpg=16.75.35.1000.9.81/3600≈1.6λTvv.η=N∕=85%.

3、换热器已有的传热面积：A=n.π.dlɪ30.3.14.0.025.3=7.07∕n2,

求所需的传热面积：

冷凝段的热量：QI=VV/=0.07.356=24.9K卬

冷却段的热量：。2=WG.(和―Q)=°∙07∙L05.36=2.65KvV。

总热量为：Q=Q[+Q2=27.55KW

冷却水的用量：G水=(Q、=—ʃ~ʌ=0263K%

水C.(r2→ι)4.187.(30-5)八

2—=5+——=7.40C

冷却水离开冷却段的温度：t^tl+

G水C比0.263.4.187

(46-7.4)-(46-30)

冷凝段的温度差：Δ/25.70C

,46-7.4

In

46-30

(46-74)-(10-5)_

冷却段的温度差：∆z16.40C

,46-7.4

In—

10-5

Q24.9.1000

冷凝段所需传热面积：Al=4.84m2

KAt200.25.7

Q2.65.10002

冷却段所需传热面积：42=-ɪ-=-------------=1.6Imz

KAt100.16.4

所需的总的传热面积：A=6.45m2.

4、水分蒸发量：W=El-血■=0.625F,R-W=375.

Ix∖)

F=IOOOKg,W=625Kg

溶液的沸点为"60.1+8=68.1°。。

K=C=625.2354.9.1000=75少

传热系数K为:£

一仙一10.3600.(120.2-68.1)-'/∕π20C

W-J_UW-T,Q625.2354.9.1000UrCW/

改变压r力后的传热系Z数：K=-----=------------7---------------；=578w/∩o

A∖t10.36∞.(138.8-68.1)∕m270C

可见结垢以后的传热系数降低。

试题三

填充题（18分）

1、空气在标准状态下密度为1.29,在0.25MPa卜（绝压）80°C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、连续性方程对si="？*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=流入管中

7入=-------------。

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。

,若液体被冷却时

12、多效蒸发主要有______.__________.________三种典型流程。

二：判断题（18分）

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Sl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系称为气相非均相物系。

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、流体对流传热膜系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，如果某层壁面导热系数小，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、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次

类推。16、对流传热系数是物质的一种物理性质。

17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。

18、总传热系数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（64分）

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3。〃，求APi2?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R乙=63.5cm,求

。乙？

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360005%,气体密度p=0.9

，粘度为

P2

μ=0.03mPa.s。尘粒密度p=4300。试求理论上能

乙

甲

100%除去的最小颗粒直径？

3、外径为20Omm的蒸汽管道，管外壁温度为160°。。管外

包以导热系数为7=0.08+1.lχlθ^4r的保温材料。要求

保温层外壁面温度不超过60°。，每米管长的热损失不超

过150%。问保温层的厚度应为多少？

4、欲将浓度为25%,沸点为131.5°C,流量为3600的E水溶液经H蒸发浓缩到J。料液

NaOH50%

的进口温度为20°C,加热蒸汽的压强为392.4Kpa（绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸

发器的传热系数可取IlOO，溶液的密度为1500。若忽略蒸发器的热损失。求加

.K

热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？C=4.93

.vC

已知：p=53.32Kpa,f=83°C,r=2000

p=392.4Kpa,T=142.90CR=2143

试题三答案

一：填充题

2

1、2.53°'内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。4、质量守恒定律、Pi=P2

,2

,/U

5、λ.-----、I、0.5.6、气蚀现象。

d2

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、He="2、Pr="£、"=0.312、并流、逆流和平流。

μλ

判断题

6、10、17为对，其余都为错。

三:计算题

△〃=（0示一夕测）&∆p=（13.6-l）θ.O3.9.81.1O3=3.708∕φα,

1、

3

△p-0.635.9.81.10=3.708∕⅛ɑ,

2、降沉室的总面积：A=20.5.3=300/??。

V36000

沉降速度：U=0.033%。

^A-3003600

设沉降区为层流，则有：Ii=於（%-

18〃

”.(4300-09).9.81

0.033=d=2.06X10-5∕M。

18.0.03.10^3

验算：Re=幽=2∙06x∣050133.0.9=θ66Y］。

μ0.03.10-3

3、保温材料的导热系数：4=0.0921%κ。

Q_2万/(TT)_2.3.140.0921(160-60)

7=1∏%='I。。+%。。S=47mm。

4、水分蒸发量：W=F.1—地］=3600(1—嘉)=18OoA^。

小向"—八FC俨T/)3600.4.93.(131.5-20),、”必/

加热烝汽消耗量：D=-------———=----------------------------^=0.736V。

R2143/s

匚U所内/川eAD.R0.736.2143SUC2

所需的传热面积为：A=------=--------z-----------------ʌ=125.9m。

K∆t11∞∙（142.5-131.5）

即所需的加热蒸汽消耗量为0.736%。所需的传热面积为125.9m1

试题四

一：填充题（20分）

1、边界层的形成是流体具有结果。

2、用阻力系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90mN的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速

不能超过O

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系数£=,£则/1容增大，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

材料的导热系数的大小顺序o

13、沸腾传热可分为三个区域，它们是、、o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、1-3%,B、O.5-1/%,C∖15-2θ∕,D∖30-50%

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系数都较大时，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系数有效的是（）。

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，增大其对流传热系数，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、关于传热系数K下述说法中错误的是（）。

A、传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；

B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异；

C、总传热系数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PA=150即。，PA=140Kpa,试估算管道中

油的流量？已知：管为。89x4/7仍7,A、B间距为IOm,

其中管道的当量长度为9.3m,

7

p=82O^∕3,μ=∖2∖cp.

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："°=dSs~~*g。

18.//

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7.5XlO心为OO口机/?’要求每一操作周期得8a3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635X635X25m加，若要求每个过滤周期仍得8«?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。25X2根〃2。水以0.7%的流速在管内流动，并

从17°C被加热到37°C。流量为1.25”（、温度为72°C煌的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。

燃蒸汽的冷凝潜热为315%g0已测得：蒸汽冷凝传热系数为800#20c√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。

试题四答案

-：填充题

1、粘性。2、细。3、%”。4,剪应力。5、L14%。6、不变。7、管路特性曲

v

线、离心泵特性曲线。8、V7v、小、大。9、力场、密度、重力、离心。

∕v∖~v3

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、Co3、Co

4、A、B、C.5、Bo6、D

7、B.8、Co9,Bo

10、B.11、Ao12、A、C、D；B、E、Fo

13、C、D.14、Bo15、Co

三：计算题

1、在A-B两点间列板努利方程:

Oɔ

7pW27

A+⅛+^+2⅛,^-

ZA+荔+Ξ7=ZB

P-g2gd2g

3

150×10140×101I^^

0+--------------1++ΛΛ,M2=0.02.

820.9.81820.9.810.0812.9.81

640117

设流体在管路中作层流流动，则：λ=-,4=巴士。

ReU

920117?2

λu=0.02=---.U=0.02o

U

核算雷诺准数：Re=生丝=933Y2000。

μ

则：油品的流量为V=:〃”."=3L52，〃%;

1O5ɪɔ

2、颗粒作自由沉降，受力：F↑=-.π.d.psg,F万一.πd'.pg

66

22

F2=ς-∙π.d,ma尸「尸2一尸3=。

P'o

“二产下层流:

(%+0.012J2=7510-505.3600,A=2

3、过滤面积：（q+qe）2=K.T,22.5mo

0.2

滤饼体积:V=8.0.025=0.2/773,框数〃=20。

0.635.0.635.0.025

22

过滤总面积：A=0.635.2.20=16.13∕no

2-4

(q+4e)2=K.τ,(%,13+0.012)=1.5.10Γ,7=0.478//。

0

5、传热量为：Q=394K⑷。所需水量：W=4.713Δr=44.25Co

单管水量：W=O.243%,每程所需管子数为：n=20»

每程传热面积：A=4.71∕"2,传热系数：K=476.2

,0C

2

所需传热面积：A'=18.7m管程数为：n=4.总管数为80根。

试题五

-：简答题（60分）

1、图示管路中，流体作稳定流动。问（1）、静压头

2哪个大？为什么？（2）、体积流量V哪个大？为什

PgABi

么？（3）、质量流速哪个大？为什么？

（不计阻力）

图5-1

2、图示，测出A、B两端点的压力差？

3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自

来水管是什么管？

4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？

5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？

6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系？

7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？

8、叙述导热系数、对流传热膜系数、图5-2

传热系数的单位及物理意义？

9、强化传热的途径有哪些？

10、蒸发操作有何特点？

二：计算题

1、容器A、B分别盛有水和密度为800，，3的洒精，

中间接一水银压差计。

（1）当容器A中的压强P4=2∙943xl0z⅛α（表压）时，

测得R=O.3切，h↑=0.5m,h2-0.2m,求容器B

内的压强为多少？

（2）当容器A中的压强减小至PA=L962χl（）4p0,容器

B内的压强不变，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

530,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？

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

0.197∕n3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09m3,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2100K%,加热蒸汽的温度为

0

120C,其汽化潜热为2205纺已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为81°C,各项温度差损

失共为9°C。取饱和蒸汽冷凝的传热膜系数a2为8000/2长，沸腾溶液的传热膜系数田为

M

3500∕9,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）

-：问答题

22

7^PΛ,uΛ74PBJBPA.PB

1、ZA-I--------1---------=ZBT---------1---------，------Y------o