化工原理期末复习题 2

《化工原理》期末复习题

一．填空题：

（一）流体流动与输送：

1．某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（ ）mmHg，另一设备的表压强为50kPa，则它的绝对压强为________kPa。（当地大气压为1.0133?105Pa） 2．在静止的同一种连续流体内部，各截面上_________与________之和为常数。 3．实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能____守恒，因实际流体流动时有______。 4．在一流动体系中，若A，B两截面间无输送机械，且有EA＞EB(E代表机械能),则可判

断A，B之间的水的流向为__________________。

5．理想流体在管道中流过时各截面上__________相等，它们是__________之和。 6．理想流体指的是 （ 没有粘性的流体 ）

7．定态流动指的是______________________________________________。

8．不可压缩流体在由两种不同管径组装成的管路中流过时，流速与直径的关系为______。 9．流体流动过程中的连续性方程u1A1?u2A2=……，只适用于 （ 不可压缩流体 ） 10．流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为________形。

11．流体在管内作湍流流动时，邻近管壁处存在___________层，Re值越大，则该层厚度越______。

12．流体在圆形管道内作层流流动时的摩擦系数与_________无关，只随_________增大。 13．流体在圆形管道内作湍流流动时的摩擦系数是________的函数，若流动在阻力平方区，

则摩擦系数与_______无关。

14．当流体在圆形管道内做湍流流动时，通过量纲分析法可以得出：其摩擦系数的大小取

决于_____________________________的大小。

15．流体做层流流动时管中心的最大流速是截面上平均流速的___________。 16．流体在圆形管道内的流动类型可以由___________的大小来判断. 17．判断流体流动类型的方法是________________________________。 18．流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为________形。

19．流体在一段水平管中流过，测得平均速度为0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，则

管中心线上速度为________m/s，若平均速度增大到1m/s，则压强降为_______Pa。 20．只有在_______________________的管道内，才有?pf?p1?p2??p。

?hf,2,?hf,3,则必有____________。21．对一并联管路，若各支管内的流动阻力分别为?hf,1，

22．流体流动过程中的局部阻力可以用______________________________两种方法计算。 23．管路出口的阻力系数为__________________________。

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24．当所测量的压强或压差太小时，U管压差计的读数太小，此时可选用________压差计

进行测量。

25．孔板流量计测得的是_______速度，可从___________上直接读出被测流体的体积流量。 26．离心泵必须有______________________，才能防止气蚀现象的发生。

27．离心泵的抗气蚀性能通常用_________________________________等两种方法来表示。 28．为了防止离心泵气蚀现象的产生，离心泵必须有合适的______________。 29．为防止离心泵气缚现象的产生，启动离心泵前必须_________________。 30．离心泵的安装高度超过允许吸上真空度时，将可能发生_______现象。 31．离心泵的额定流量指的是______________________________________。 32．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指_____________________。

33．若离心泵入口处真空表读数为93.32kPa，当地大气压强为101.32kPa，当输送42?C的

水（饱和蒸气压为8.2kPa）时，泵内__________发生气蚀现象。 34．往复压缩机的工作原理是______________________________________。

35．往复压缩机的理想压缩循环由_________________________________等三个阶段组成。 36．往复压缩机的有余隙存在的压缩循环过程由_____________等步骤组成。

（二）传热

1．传热的基本方式有___________、__________和____________三种。 2．在静止流体内，热量主要以_____________________方式进行传递。 3．单层平壁的导热热阻为_____________________________。 4．单层平壁的导热热阻与_________成正比，与_________成反比。

5．在多层圆筒壁的定态导热中，通过每一层上的传热速率Ф_______，面积热流量

、“不等”)。 q_______(填“相等”

6．通过三层平壁的热传导中，设各层壁面间接触良好，如果测得各层壁面的温度T1，T2，

T3，T4分别为500℃、4OO℃、200℃、100℃，则各层热阻之比为_________。

7．在应用计算表面传热系数?的各经验式时，应该注意公式的_____________、定性尺寸

和定性温度。

8．在表面传热系数关联式中，Pr（=Cp?/?）数是表示___________________的准数。 9．在表面传热系数关联式中，格拉晓夫数Gr??g?T?2L3/?2是表示___________的影响。 10．在表面传热系数关联式中，Pr（=Cp?/?）数是表示___________________的准数。 11．蒸气冷凝有__________和__________两种方式。

12．液体在大容器内沸腾时，随着温度差（tw?ts）的不同，出现________、_________和___________三种不同的沸腾状态。

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13．流体在圆形直管中强制湍流传热时，对流传热系数关联式为??0.023Re0.8Prn，式

d中n是为了校正_________的影响，当流体被加热时，n等于_________。 14．当流体在管内呈湍流流动时，管内的对流传热热阻主要集中在________，为了减小热

阻以提高?值，可采用的措施是__________________。

15．蒸汽在套管式换热器的环隙中冷凝以加热管内的空气，则总传热系数K值接近于

_________的对流传热系数；管壁的温度接近于__________的温度。 16．黑体的辐射能力与_________________________成正比。

17．在应用对流传热系数?的各经验公式时，应注意定性温度的影响，所谓定性温度指的

是______________________________________。

18．强化传热过程的主要方法是_________________________________。

19．在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在________程流动，

总传热系数接近于__________的对流传热系数。

20．写出三种间壁式换热器的名称：_______________、____________和____________。 21．为减少圆形管导热损失，采用包覆3种保温材料a、b、c。若?a??b??c，?a??b??c，则包覆的顺序从外到里分别为 。

二．单项选择： （一）流体流动和输送

1．在法定计量单位中，粘度的单位是（ ）。

A．cP B．P C．g/(cm?s) D．Pa?s 2．在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（ ）。 A．同一种流体内部 B．连通着的两种流体

C．同一种连续流体 D．同一水平面上，同一种连续流体 3．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ ）。

A．滞流流动 B．湍流流动 C．过渡流 D．静止状态

4．在一水平变径管道上，细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连，当流体流过时压差计测量的是（ ）。

A．A、B两截面间的总能量损失 B．A、B两截面间的动能差 C．A、B两截面间的局部阻力 D．A、B两截面间的压强差

5．直径为?57mm?3.5mm的细管逐渐扩大到?108mm?4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管内的流速为（ ）。

A．2m/s B．1m/s C．0.5m/s D．0.25m/s

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?6．气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，各截面上的（ ）。

A．速度相等 B．体积流量相等 C．速度逐渐减小 D．质量流速相等 7．流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力（ ）。

A．不变 B．随流速加大而加大 C．与u1.25成比例 D．与u2成比例 8．孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用（ ）来反映流量的。 A．变动的压强差 B．动能差 C．速度差 D．摩擦阻力 9．滞流与湍流的本质区别是（ ）。

A．滞流的流速大于湍流的 B．湍流的Re值大于滞流的 C．滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 D．湍流时边界层较薄 10．在阻力平方区，摩擦系数?（ ）。

A．为常数，与?/d,Re均无关 B．随Re值加大而减小 C．与Re值无关，是?/d的函数 D．是Re值与?/d的函数

11．流体在圆形直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u的关系为（ ）。 A．与u2成正比 B．与u成正比 C．与u1.75成正比 D．与u0.5成正比 12．离心泵的轴功率P与流量Q的关系为（ ）。 A．Q增大，P增大 B．Q增大，P减小

C．Q增大，P先增大后减小 D．Q增大，P先减小后增大 13．离心泵的扬程是指（ ）。

A．液体的实际的升扬高度 B．单位重量液体通过泵获得的能量 C．泵的吸上高度 D．液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 14．离心泵的轴功率P是（ ）。

A．在流量为零时最大 B．在压头最大时最大 C．在流量为零时最小 D．在工作点处最小 15．离心泵的效率?与流量Q的关系为（ ）。

A．Q增大，?增大 B．Q增大，?先增大后减小 C．Q增大，?减小 D．Q增大，?先减小后增大 16．离心泵气蚀余量?h与流量Q的关系为（ ）。 A．Q增大，?h增大 B．Q增大，?h减小

C．Q增大，?h不变 D．Q增大，?h先增大后减小

17．离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体的密度无关的条件是（ ）。

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2u2?u12?0 D．p2?p1?0 A．z2?z1?0 B．?hf?0 C．218．离心泵停止操作时，宜（ ）。

A．先关出口阀后停电 B．先停电后关出口阀

C．先关出口阀或先停电均可 D．单级泵先停电，多级泵先关出口阀 19．离心泵的工作点是指（ ）。

A．与泵最高效率时对应的点 B．由泵的特性曲线所决定的点 C．由管路特性所决定的点 D．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 20．在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将（ ）。 A．随流量增大而减小 B．随流量增大而增大

C．随流量增大而基本不变 D．随流量增大而先增大后减小

（二）传热

1．双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为?1和?2，其对应的温度差为?t1和?t2，若?t1>?t2，则?1和?2的关系为（ ）。

A．?1?2 C．?1=?2 D．无法确定 2．空气、水、金属固体的导热系数分别为?1、?2和?3，其大小顺序为( )。 A．?1>?2>?3 B．?1?3>?1 D．?2

A．得到各变量间定量关系 B．用量纲为一的数群代替变量，使实验简化 C．实验结果可靠 D．得到量纲为一的数群间的定量关系

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7.有一列管式换热器由Φ25mm×2.5mm、长为3m的60根钢管组成。热水走管内，其进、出口温度分别为70?C和30?C；逆流冷却水走管间，其进、出口温度分别为20?C和40?C，冷水流量为1.2kg/s。试求换热器的总传热系数。假设热水和冷水的平均比热容可取为4.2kJ/(kg??C),换热器的热损失可忽略。

8.在一传热面积S0为15m2的列管式换热器中，壳程通入饱和水蒸气以加热管内的空气。150?C的饱和水蒸气冷凝为同温度下的水排出。空气流量为2.8kg/s，其进口温度为30?C，比热容可取为1kJ/(kg??C)，空气对流传热系数为87W/(m2??C)，换热器热损失可忽略，试计算空气的出口温度。

9.在传热面积为20m2的换热器中，用温度为20?C、流量为13200kg/h的冷却水冷却进口温度为110?C的醋酸，两流体呈逆流流动。换热器刚开始运行时，水出口温度为45?C，醋酸出口温度为40?C，试求总传热系数K0。而在换热器运行一段时间后，若两流体的流量不变，进口温度也不变，而冷水的出口温度降到38?C，试求总传热系数下降的百分数。水的比热容可取为4.2kJ/(kg??C),换热器的损失可忽略。

10.在一列管式换热器中，用饱和蒸气将流量为53m3/h的某油品从60?C加热到80?C，已知油品的密度为800kg/m3，比热容为2.0kJ/(kg??C)。换热器的管束由368根Φ19mm×2mm的管子所组成，每根管子长度为6m。若基于管子外表面的总传热系数为110W/(m2??C)，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的损失可忽略，试求饱和蒸气的温度。设传热平均温度差可按算术平均值计算。

11.有一单管程列管式换热器，传热面积S0为4m2，列管直径为Φ25mm×2.5mm。用温度为25?C的水将油由200?C冷却至100?C，水走管内，油走管间，并呈逆流流动。已知水和油的流量分别为1200kg/h和1400kg/h，其比热容分别为4.18kJ/(kg??C)和2.0kJ/(kg??C)；水侧和油侧的对流传热系数为1800W/(m2??C)和200W/(m2??C)。污垢热阻和管壁热阻均可忽略，换热器的热损失也可忽略。试校核该换热器是否合用？

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12.有一列管式换热器,110?C的饱和蒸气在壳方冷凝为同温度下的水排出，管内为一定流量的气体呈湍流流动，其温度从30?C加热到50?C。现因气体流量增加，而加热蒸气温度和气体进口温度均不变，气体出口温度降到48?C，试求气体流量为原流量的倍数。假设管壁热阻、污垢热阻及换热器的热损失均可忽略；两种情况下气体物性可视为不变；K??i，?i?Wc0.8。

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