石化学院05级化工原理上册A(答案)Word下载.doc
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ARe数BNu数CPr数Fr数
2、离心泵的效率随流量的变化情况是(B)
A流量增大,效率增大B流量增大,效率先增大后减小
C流量增大,效率减小D流量增大,效率先减小后增大
3、在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是(D)
A粒子几何形状B粒子几何尺寸
C粒子与流体密度D流体的流速
4、列管式换热器设计成多管程的目的是(C)
A增加传热温度差 B增大传热面积
C提高管内流体的流速D提高管外流体的流速
5、双层平壁稳定热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,对应的温度差为
Δt1和Δt2,若Δt1>Δt2,则λ1和λ2的关系为(A)
Aλ1<λ2Bλ1>λ2Cλ1=λ2D无法测定
6、当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499cp)在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.5m/s时,其雷诺准数Re为___210.3_____,其摩擦阻力系数λ为__0.304___。
7、当量直径的定义是de=,在套管环隙流动的流体,外管的内径是d2,内管的外径是d1,则当量直径de=__d2-d1__。
8、流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一层流底层,雷诺准数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度越薄,流动阻力越大。
9、若离心泵入口处真空表读数为93.32kPa,当地大气压强为101.33kPa,则输送42℃水(饱和蒸汽压为8.2kPa)时,则泵内__能发生___气蚀现象。
10、离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。
11、过滤过程的推动力可以是重力、离心力和压力差。
12、能全部反射辐射能的物质称为白体,其R=1。
二、判断题(每题1分,共10分)(在括号内正确的用√表示,错误的用×
表示)
(1)流体流动类型分为层流、湍流和过渡流。
(×
)
(2)离心泵的轴功率一般随流量增大而增大,当流量为零时,轴功率亦为零。
(3)对于同一种流体,有相变时的对流传热系数α值比无相变时要大。
(√)
(4)往复泵也可以用出口阀门来调节流量。
(5)黑体、白体和透热体都是理想化的物体,在自然界中并不存在。
(6)一般来说,纯液体的导热系数比其溶液得导热系数小。
(7)压强差的大小能用一定高度的液体柱来表示。
(8)同一种流体中,不可能同时发生自然对流和强制对流。
(×
(9)辐射能力强的物体其吸收能力也强。
(10)降尘室的生产能力取决于降尘室的沉降面积和高度。
三、简答题(10分,每题5分)
11、简述离心泵发生气蚀的原因和气蚀的危害性。
发生气蚀的原因是叶片入口附近液体静压强低于某值所致。
危害性
(1)离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低。
(2)产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境。
(3)泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命。
2、简述强化传热的方法及提高总传热系数K值的措施。
强化传热的方法包括:
(1)增大传热面积S
(2)增大平均温度差
(3)增大总传热系数K
提高K值的方法包括:
(1)提高流体的流速
(2)防止垢层形成和及时清除垢层
四、计算题(1、2小题各10分,3、4小题各20分,共60分)
1、拟采用降尘室回收常压炉气中所含的固体球形颗粒,降尘室长、宽、高分别为5m、2m和4m。
在操作条件下,炉气粘度为2.5×
10-5pa×
s,密度为0.8kg/m3,固体颗粒密度为3200kg/m3,降尘室的生产能力为10800m3/h。
试求:
(1)理论上能完全除去的最小颗粒的直径,μm;
(2)粒径为45μm的颗粒除去的百分率为多少?
解:
(1)
(2)分
设沉降处于层流区:
(4)分
验算
(2)分
=0.63<
1假设成立,求得的最小粒径有效。
(2)
(2)分
2、用边长为810mm、厚度为50mm板框压滤机进行恒压过滤某悬浮液。
已测得在操作条件下的过滤常数K=2×
10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,滤饼体积与滤液体积之比为0.12。
(1)滤饼充满滤框所需的过滤时间;
(2)过滤完毕后用1/8滤液体积的清水洗涤滤饼所需的洗涤时间(洗涤的压强差和洗水粘度与过滤终了时相同)。
(1)过滤面积:
A=
滤饼体积
滤液体积(3)分
由恒压过滤方程
(3)分
(2)
(4)分
3、用离心泵将流量为3×
104kg/h,20℃的水(ρ=1000kg/m3、μ=1cp)从敞口水池送至反应塔顶。
塔顶压力为0.5kgf/cm2(表压),塔顶与取水池之间的高度差为15m。
输水管为Φ89×
4mm,长20m,管路所有局部阻力系数之和Σζ=15(包括所有的管件、阀门和进出口),管路的摩擦系数为0.02,泵的效率为0.7。
(1)流体在管内的流动类型;
(2)管路总阻力损失;
(3)泵的轴功率。
(1)
流动类型为湍流(5)分
=26.1J/Kg(4)分
(3)取水池为1-1截面,塔顶为2-2截面。
在1-1和2-2之间列柏努力方程(3)分
=15m,,,U1=U2=0
(4)分
(4)分
4、有一单管程列管式换热器,内有F25×
2.5mm钢管300根,管长2m。
要求将质量流量为8000kg/h的常压空气由20℃加热到80℃,选用110℃的蒸汽于壳程冷凝加热之,若水蒸汽的冷凝传热膜系数为1.0×
104W/(m2×
K),碳钢的导热系数为45W/(m×
K),管程和壳程两侧污垢热阻忽略不计。
(1)空气在管内的对流传热系数;
(2)换热器的总传热系数;
(3)通过计算说明该换热器能否满足工艺需求?
(已知空气在平均温度下物性常数为Cp=1.0kJ/(kg×
K),m=1.98×
10-5Pa×
s,l=2.83×
10-2W/(m×
K))
(4)分
(2)分
=(4)分
(3)分
(3)
(2)分
(3)分
(2)分
能满足要求
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