复习题(附答案)

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复习题

第一章 流体流动与输送

一、填空题

1.流体的密度是指 单位体积流体所具有的质量 ,其单位为 kg/m3 。

2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%(质量)苯、甲苯溶液的密度为 871.55 kg/m3。

3.流体的粘度是描述流体 流动 性能的物理量,一般用符号 μ 表示;流体的粘度越大,流动时阻力损失 越大 。

4.流体的流动形态有 层流 和 湍流 两种,可用 雷诺数Re 判断。

5.流体阻力产生的根本原因是 流体本身的粘性 ,而 流动型态 与 管路条件 是产生流体阻力的外因。

6.管路防腐要涂油漆,一般油漆的颜色与物料的性质、用途有关。那么红色管为 主要物料管 ;黄色管为 危险品管 ;绿色管为 水管 。 7.转子流量计应垂直安装,流体 由下而上 流动;读数读转子的 最大截面处 ,一般为转子的 顶部 。

8.离心泵的构造主要包括 叶轮 和 泵轴 组成的旋转部件以及 泵壳 和 轴封 组成的固定部件。

9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了 气缚 现象,其原因可能是 没有灌泵 或 轴封不严密 。

10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了 气蚀 现象,其原因可能是 安装高度过高 或 吸入管路阻力太大 或者 被输送流体温度过高 。

11.流体的特征是具有 一定的体积 ;无 一定的形状 ,其形状随容器的形状而改变;在外力作用下内部会发生 相对运动 。

12.化工管路的连接方式有 螺纹连接 、 法兰连接 、 承插连接 和 焊接连接 。

二、选择题

1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。d1<d2。其流体稳定流过该管道。今确知d1管段内流体呈层流。请断定流体在d2管段内的流型为( c )。

A.湍流 B.过渡流 C.层流 D.须计算确定。 2.有两种关于粘性的说法:( a )。

(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 (2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。

A.这两种说法都对 B.第一种说法对,第二种说法不对 C.这两种说法都不对 D.第二种说法对,第一种说法不对 3.水以2 m·s-1的流速在?35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3 Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为( b )。

A.层流 B.湍流 C.过渡流 D.无法确定

4.装在某设备进口处的真空表读数为-50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为( a )kPa。 A. 150 B. 50 C. 75 D. 25 5.各种型号的离心泵特性曲线( d )。 A.完全相同

C.有的相同,有的不同

B.完全不相同 D.图形基本相似

6.某设备上真空表读数为0.09MPa,若当地大气压强为0.1MPa,则设备内绝对压强为( b )。

A. 101.33 kPa B. 10 kPa C. 0.91 kPa D. 90 kPa 7.层流与湍流的本质区别是( a )。

A.层流无径向脉动,湍流有径向脉动 B.湍流Re>层流Re C.湍流流速大于层流流速 D.速度分布不同 8.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( c )。 A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍

B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍

C.当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍 D.在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍 9. 离心泵的效率η和流量Q的关系为( b )。

A. Q增大,η增大 B. Q增大,η先增大后减小 C. Q增大,η减小 D. Q增大,η先减小后增大 10.判断流体流动类型的准数为( a )。

A. Re数 B. Nu数 C. Pr数 D. Fr数 11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( c )。

A.过渡型流动 B.湍流流动 C.层流流动 D.静止状态 12.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映( a )。

A. A、B两截面间的压强差 B. A、B两截面间的流动阻力 C. A、B两截面间动压头变化 D. 突然扩大或缩小的局部阻力 13.离心泵停止操作时宜( b )。

A.先停电后关阀 B.先关出口阀后停电

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 14. 关于黏性和黏度的叙述错误的是( c )。 A.静止的流体和流动的流体都具有黏性 B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量 C.流体的黏度随温度的升高而减小

D.压力改变对液体黏度的影响很小,可以忽略,不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略

15.下列说法正确的是( d )。

A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律 B.流体作用在单位面积上的压力,称为静压强 C.可以用液柱高度表示压力的大小

D.在静止、连通的流体中,处于同一水平面上各点的压力均相等 16.关于U形管压差计的指示液,下列说法错误的是( c )。 A.指示液与被测流体不互溶

B.指示液不能与被测流体发生化学反应 C.指示液的密度一定要比被测流体大 D.指示液最好带一些颜色,方便读数 17.下列说法错误的是( b )。

A.黏性是流体阻力产生的根本原因 B.静止的流体没有黏性 C.静止的流体没有阻力 D.流体的流动型态与黏度有关 18.下列说法正确的是( b )。

A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种 B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动 C.流体在管内流动时,湍流和滞流不可能同时存在 D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系

19.流体在直管内作湍流流动时,若管径和长度都不变,且认为λ不变,若流速为原来的2倍,则阻力为原来的( d )倍。

11A. 4 B. 2 C. 2 D. 4 20.不能减少流体阻力的措施是( c )。

A.减短管路,减少管件、阀门 B.放大管径

C.增大流速 D.加入某些药物,以减少旋涡 21. 离心泵的扬程为( d )。 A.用泵将液体从低处送到高处的高度差 B.升扬高度和安装高度之差 C.泵对1kg液体做的功

D.液体在泵出口处和入口处的总压头差

22.离心泵上铭牌注明的性能参数是( b )的性能。

A.实际使用时 B.效率最高时 C.设计点时 D.轴功率最大时 23.下列说法正确的是( d )。

A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀” B.“气蚀”与“气缚”的现象相同,发生原因不同

C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行 D.允许安装高度可能比吸入液面低

24.对由外管直径为d1,内管直径为d2组成的套管而言,按润湿周边计算而得得当量直径为( c )。 A.

d1?d2 B.d1+d2 C.d1-d2 D.d2-d1 2三、判断题

1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示。( √ ) 2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm。( × )

3.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离,化工计算中一般用管路截面上的平均流速,通过体积流量除以流通截面积得到。( √ )

4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大。( √ )

5.流体的粘度是流体的动力学性质,静止时粘度为0。( × ) 6. U形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度。( × ) 7.压差一定时,U形管压差计的读数R与U形管的长、短无关。( √ ) 8.柏努利方程是流体的机械能衡算式,不包括能量损失。( × ) 9.流体的流动型态有三种,即层流、过渡流和湍流。( × )

10.雷诺数Re是一个描述流体流动型态的无因次数群,只要各参数用同一单位制的数值代入,其计算结果都是一样的。( √ ) 11. Re?du??,所以,当管路中流量不变时,管径增大Re也增大。( × )

12.当量直径等于4倍的水力半径。( √ ) 13.粘性是产生流体阻力的根本原因。( √ ) 14.摩擦系数?随Re的增大而增大。( × )

7.已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3,试求含硫酸为60%(质量)的硫酸水溶液的密度为若干。

1/ρ=0.6/1830+0.4/998

=(3.28+4.01)10^-4

=7.29*10^-4

ρ=1372kg/m^3

8.用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内,贮槽内液面维持恒定,其上方压强为101.33×103Pa,蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa(真空度),蒸发器进料口高于贮槽内液面15m,进料量为20m3/h,溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg,求泵的有效功率。管路直径为60mm。

第二章 非均相物系的分离

一、填空题

1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为 连续相 ,另一相称为 分散相 。

2.非均相物系的主要分离方法有 沉降 、 过滤 、离心分离及湿法分离。 3.沉降分离是依据分散介质与分散物质间的 密度 差来分离的。 4.沉降器的生产能力与 面积 和 颗粒的沉降速度 正比,与降尘室的 沉降高度 无关。

5.沉降分离的必要条件是颗粒在沉降器中的 停留 时间大于或等于 沉降 时间。

6.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的 切向 方向进入(径向或切向), 顶部 排出净化气体, 底部 间歇排灰(顶部或底部)。

7.过滤方法有 饼层过滤 、 深床过滤 和 动态过滤 三种。

8.常用的过滤介质有 织物状 、 粒状 和 固体多孔 三种。

9.根据连续相的状态不同,非均相物系可分为 气态 非均相物系和 液态 非均相物系。

10.过滤操作中,待过滤的悬浮液称为 滤浆 ,而过滤后分离出的固体称为 滤渣或滤饼 ,通过过滤介质的液体称为 滤液 。 二、选择题

1.下列属于非均相物系的是( D )。

A.空气 B.水银 C.乙醇水溶液 D.氯化钙水溶液 2.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 3.描述颗粒特性的参数不包括( C )。

A.形状 B.大小 C.密度 D.表面积

4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为( A )。

A. 3 m3/s B. 1 m3/s C. 0.75m3/s D. 6 m3/s

5.某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将 ( C )。

A.增加一倍 B.为原来1/2 C.不变 D.不确定 6.织物状过滤介质不包括( D )。 A.滤布 B.滤纸 C.滤网 D.滤板 7.过滤方法不包括( B )。

A.饼层过滤 B.滤布过滤 C.深层过滤 D.动态过滤 8.下列各项中不用于表示过滤推动力的是( B )。

A.液柱静压力 B.浓度差 C.惯性离心力 D.压力差 9.固液分离不可以选用的分离设备是( A )。

A.旋风分离器 B.砂滤器 C.转筒真空过滤机 D.叶滤机 10.下列为连续式操作设备的是( B )。

A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机 C.叶滤机 D.三足式离心机 11.旋液分离器是利用离心力分离( B )。

A.气液混合物的设备 B.液固混合物的设备 C.液液混合物的设备 D.气固混合物的设备 12.下列说法哪种是错误的( C )。 A.降尘室是分离气固混合物的设备 B.叶滤机是分离液固混合物的设备

C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备 D.沉降槽是分离液固混合物的设备 13.下列不属于沉降设备的是( D )。

A.旋风分离器 B.降尘室 C.增稠器 D.叶滤机 三、判断题

1.液-液相物系不构成非均相物系。( × ) 2.沉降操作只能用来分离悬浮液。( × )

3.过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系。( √ )

4.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的。( × ) 5.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间。( √ )

6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度。(√ ) 7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小。( × ) 8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力。( × ) 9.滤饼是主要的过滤阻力。( √ )

10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。(√ ) 11.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备。(√ ) 12.离心机是分离液-固相混合物的设备。( √ ) 四、问答题

1.什么是非均相物系?

答:物系内部存在有稳定的相界面,界面两侧物质的性质是完全不同的,这种物系称为非均相物系。

2.过滤方法有几种?分别适用于什么场合?

答:有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种;饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料,深床过滤适用于固粒浓度极低的物料,动态过滤适用于固粒浓度较低的物料。

3.工业上常用的过滤介质有哪几种,分别适用于什么场合?

答:有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种;织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料;固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料;粒状介质适用于过滤固粒浓度小于0.1%的物料。

4.过滤得到的滤饼是浆状物质,使过滤很难进行,试讨论解决方法?

答:采用活性碳助滤剂,直接混合在悬浮液中,让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用,使过滤过程得以进行。

5.旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向?

答:① 以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动,减小沉降距离;② 不至于将已沉降的颗粒再重新卷起。

第三章 传热

一、填空题

1.列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近 饱和水蒸气 ,总传热系数K的值接近 空气传热膜系数 。 2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板(简称挡板),其目的是 提高对流传热系数 。

3.在换热过程中,温度较高放出热量的流体称为 热载热体 ;温度较低吸收热量的流体称为 冷载热体 。

4.根据机理的不同,传热的基本方式有 热传导 、热对流 和 热辐射 。

5.导热速率与 温度梯度 以及垂直于热流方向的 导热面积 成正比。

6.热导率是物质的一种 物理性质 ,反映物质 导热 能力的大小,其单位是 W/m·K 。

7.间壁式换热器中传热速度与传热 温度差 成正比,与传热 热阻 成反比。

8.换热器中两流体的流动形式有: 并 流、 逆 流、 错 流和 折 流等。

9.强化传热的途径有增大 传热面积 、提高 传热温度差 及提高_ 传热系数 。

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