化工原理上册练习题2.docx
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化工原理上册练习题2
化工原理上册练习题
(2)
化工原理练习题 练习一 一:
填空题 1、某设备上,真空度的读数为80mmHg,其绝压=________mH20, __________Pa.该地区的大气压为720mmHg。
2、常温下水的密度为1000Kg3,粘度为1cp,在d内?
100mm的管内以3m sm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_______________m,低压气体在管路 s中流动时,常用流速范围为_______________________m。
s6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:
离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,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、间歇过滤操作包括______._______.________._________.__________。
9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。
10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。
11、?
称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内?
值的有效方法____________. 提高管外?
值的有效方法 ______________________________________。
12、蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________。
其中, 于_________________________________________,其传热效果好。
二:
问答题 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:
传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?
传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数?
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?
三:
计算题 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糸数为?
?
,现发现压力表上的读数为5mH20,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数?
2、在一列管式换热器中,用冷却将1000C的热水冷却到500C,热水 流量为60m3h数K为2000w,冷却水在管内流动,温度从200C升到450C。
已知传热糸 和换热管数。
已知:
?
热水?
960K3C热水?
C冷水?
练习一答案:
一、填充题 du?
2、Re?
?
?
3?
10。
湍 ?
3?
流。
3、层流、过渡流和湍流。
4、增加、降低。
5、3-8m、8-15m。
ss 1、,?
104pa. 10m 50m ,换热管为?
25?
的钢管,长为3m.。
求冷却水量 25m 图1-1 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、称为对流传热膜糸数。
当流体与壁面温度差为1K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 lu12V1?
u1,1、h1?
?
1..。
d2?
2d1,u2?
1.?
.d224d12g4 ?
2?
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lu221.?
h1。
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2?
1。
h2?
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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。
4、传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。
。
5、因为逆流操作:
推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。
三:
计算题 1、图示,在1-1,2-2面间列伯努利方程 u22p2u12p1 z1?
=z2?
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2g?
g2g?
gu2lu2u2 10?
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3312mmmV?
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s4 在2-2,3-3面间列伯努利方程 u22p2u32p3lu2u2u2’=z3?
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gd2g2g2g 22511?
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3 即流体的流量为,局部阻力糸数为8。
2?
62、 、V?
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3600 V’’?
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3、G1C1?
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= ,G2?
32Kgs ?
t?
A?
G2C2?
t2?
t1?
/K.?
t=。
. 即冷却水的流量为32Kg n?
167s和管子根数为167根。
练习二 一:
填充题 1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI制中的单位是___________。
2、常用测定流量的流___________._____________._________________。
3、在流动糸统中,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___________,縻擦糸数?
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________._______._________._________。
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、金属的导热糸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__________Kpa。
二:
问答题 1、流体的流动形态有哪几种?
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r1和r2,壁表面温度分别为T’ 和t’,若t’〈T’,试写出圆筒任意半径r处的温度表达式?
三:
计算题1、流量为5000m3 h的水通过一根20Km长的水平管,总压降为。
现 3在中央接一完全相同的平行管到中点。
问总流量变为多少m压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽略)。
h?
(设总
2、泵将200C的水一贮槽打到另一贮槽,其中吸入管和排出管的管径为 ?
98?
4mmm的无缝钢管。
吸入管长为50m,排出管长为160m。
且泵到 3m管出口的距离为10m,其中流量为35h。
.(200C时水,?
?
1000Kg?
3?
?
?
?
?
10,22, mm) 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?
25?
,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460C降至100C。
CS2走管外,其流量为G1?
,其冷凝潜热为 356KjKg,比热为。
水走管内,且与CS2成逆流流动。
冷 却水的进出口温度分别为50C和300C。
已知冷凝和冷却段基于外表面的 W总传热糸数分别为K1?
2000否造适用?
和K2?
。
问此换热器是 练习二的答案 一:
填充题 1、?
?
?
.、2。
dym2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。
3、位置、时间、时间、位置。
4、33a。
5、抛物线、、64Re。
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、导热糸数小的。
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、 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Re?
2000,为层流,当Re?
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,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结 构更为合理。
4、列管式换热器中,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时,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。
2?
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t5、Q?
= t?
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rrlnln2r1r1三:
计算题 31、设接平行管道后,总流量为Vm?
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t’.lnrln2r1?
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rr1 。
h3 33 二平行管流量为Vm和Vm。
hh12 伯努利方程:
u32p3u12p1 ?
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2?
2?
132图2-1 u32p3u22p2 ?
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u1?
u3 22 总压降相同得:
22 10m 1 图2-2 u3?
u1?
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.d24388。
2、u V’?
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考虑的安装安全糸数。
则泵的安装高度为1m. N轴?
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85%. 3、换热器已有的传热面积:
A?
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求所需的传热面积:
冷凝段的热量:
Q1=?
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冷却段的热量:
Q2?
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总热量为:
Q=Q1+Q2=冷却水的用量:
G水?
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0263Kg sC.?
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冷却水离开冷却段的温度:
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G水C比 冷凝段的温度差:
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30冷却段的温度差:
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K.?
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?
冷却段所需传热面积:
A2?
K.?
冷凝段所需传热面积:
A1?
所需的总的传热面积:
A= 练习三 一:
填充题 1、空气在标准状态下密度为,在 下800C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u1s1?
u2s2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?
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。
11、?
?
?
d内?
Re?
?
Pr?
n式中两个准数Re=__________,Pr=__________. 若液体被冷却时n=____________。
二:
判断题 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。
。
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SI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糸称为气相非均相物糸。
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、流体对流传热膜糸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,如果某层壁面导热糸数小,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、对流传热糸数是物质的一种物理性质。
16、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体,在自然界中并不存在。
17、总传热糸数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 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3cm,求?
P12?
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?
,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 3尘气体的流量为36000mh,气体密度 乙 P1 P2甲?
?
。
,粘度为?
?
尘粒密度?
?
4300Kg3。
试求理论上能 m100%除去的最小颗粒直径?
3、外径为200mm的蒸汽管道,管外壁温度为 1600C。
管外包以导热糸数为 图3-1 ?
?
?
?
10?
4t的保温材料。
要求保温层外壁面温度不超过 600C, 每米管长的热损失不超过150w。
问保温层的厚度应为多少?
m p=, T?
R?
2143Kj 练习三答案 一:
填充题 1、 。
2、内縻擦力和流体的流动状态。
m3、保持垂直。
4、质量守恒定律、?
1?
?
2 lu2 5、?
.、1、 6、气蚀现象。
d2Kg 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、Re?
?
?
、Pr?
?
.Cp?
、n?
二:
判断题 6、10、17为对,其余都为错。
三:
计算题 1、?
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?
?
示?
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测?
Rg ?
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示?
160Kg?
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。
示m?
2、降沉室的总面积:
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300m2。
沉降速度:
u?
V36000?
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。
?
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s?
?
?
.g 设沉降区为层流,则有:
u?
18?
?
d2.?
4300?
?
.?
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?
, d?
?
10?
5m。
验算:
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10?
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3?
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1。
3、保温材料的导热糸数:
?
?
。
Q2?
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?
160?
60?
?
?
?
150, ?
?
47mm。
R100?
?
llnlnr100练习四 一:
填充题 1、边界层的形成是流体具有_________结果。
2、用阻力糸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能项。
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90m2s的燃料油,若保持油 品作层流流动,则最大流速不能超过________。
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糸数?
=___________,?
_______-,则?
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,则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。
13、沸腾传热可分为三个区域,它们是_______、_________、_________。
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 、过热水蒸汽,、水及一般流体; 、压强较高的气体,、粘度较大的液体; _ A、1-3m,B、,C、15-20m,D、30-50m ssss 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糸数都较大时,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糸数有效的是。
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,增大其对流传热糸数,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、关于传热糸数
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