14化工原理复习题

一、填空题

1、流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的 倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 倍。

2、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。其扬程值为 45.3m 。（已知ρ=998.2 kg/m3）

3、热传递的三个基本方式为 、 、 。 4、一定流量液体在Ф25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/(m2·℃)。如果流量与物性都不变，改用Ф19×2mm的直管，其对流传热

0系数为 3356.8 W/(m2·C) W/(m2·℃)。

5、化工过程中的“三传”指的是 、 、 。 6、填料吸收塔的填料有 和 两种，其中拉西环属于 填料。 7、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。

8、管路的安装应保证 ，其偏差不大于 ，但其全长偏差不大于 ，垂直管偏差不能大于 ；各种管线应平行铺设，便于共用管架，要尽量走 ，少 ，少 ，以节约管材；管路通过人行道时高度不得低于 ，通过公路时不得小于 ，通过铁轨不得小于 ，通过工厂主要交通干线一般为 。

9、列管式换热器主要由 、 、 、 和 等组成。

10、强制对流给热系数α 层流；有相变 无相变；膜状冷凝 滴状冷凝。总传热系数K数值接近给热系数 的数值，提高K值就是设法提高给热系数 的数值。

11、化工过程包括 、 、 三个基本环节。 12、离心泵的转速提高10％，则流量提高 ；压头提高 ；轴功率提高 。

13、离心泵的主要构件是 、 和 。

14、某设备真空度为200mmHg，其绝压= mmHg。（当地大气压为760mmHg）

15、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指 。

16、流量测定的流量计有 流量计； 流量计； 测速管 和 流量计。

17、孔板流量计是恒截面，变 流量计；转子流量计是恒 ，变截面流量计；安装时上下游无须稳定段的是 。

18、若不适当地提高离心泵的安装高度，则离心泵会发生 现象 ；若没有灌泵，则离心泵会发生 现象。

19、湍流时的摩擦系数与 和 有关。

20、常见的列管换热器有 、 、 三种；

21、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定） 判断题

（ ）1、转子流量计的转子位置越高，流量越大。

（ ）2、离心泵最常用的流量调节方法是改变吸入阀的开度。

（ ）3、由于泵内存在气体，使离心泵启动时无法正常输送液体而产生气缚现象。

（ ）4、往复泵有自吸作用，安装高度没有限制。 （ ）5、离心泵在试用过程中，电机被烧坏，事故原因有两方面，一方面是

发生汽蚀现象，另一方面是填料压得太紧，开泵前未进行盘车。 （ ）6、由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点由泵铭牌上的流量和扬程所决定。

（ ）7、扬程为20m的离心泵，不能把水输送到20m的高度。 （ ）8、转子流量计可以安装在垂直管路上，也可以在倾斜管路上使用。 （ ）9、浮头式换热器具有能消除热应力、便于清洗和检修方便的特点。

（ ）10、冷热流体在换热时，并流时的传热温度差要比逆流时的传热温度差大。

（ ）11、换热器投产时，先通入热流体，后通入冷流体。

（ ）12、为了提高传热效率，采用蒸汽加热时必须不断排除冷凝水并及时排

放不凝性气体。

（ ）13、当冷热两流体的α相差较大时，欲提高换热器的K值，关键是采取措施提高较小的?。

（ ）14、空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λλ1 <λ2<λ3。

（ ）15、板式换热器是间壁式换热器的一种形式。

（ ）16、导热系数是物质导热能力的标志，导热系数值越大，导热能力越弱。 （ ）17、传热速率即为热负荷。

2

和λ3，其顺序为

（ ）18、流体在截面为圆形的管道中流动时，当流量为定值时，流速越大，管径越小，则基建费用减少，但日常操作费用增加。 （ ）19、换热器正常操作之后才能打开放空阀。

（ ）20、离心泵的密封环损坏会导致泵的流量下降。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 题号 11 × 12 √ 13 × 14 × 15 × 16 × 17 × 18 √ 19 × 20 答案 × √ √ √ √ × × √ × √ 二、选择题

1、规格为Ф108×4.0mm无缝钢管，其内径是 。 A、100mm B、104mm C、11mm D、112mm 2、压力表上显示的压力，即为被测流体的 。

A、绝对压 B、表压 C、真空度 D、都可以 3、设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强 。 A、愈大 B、愈小 C、愈接近大气压, D、以上都不对 4、离心泵的送液能力（流量调节），通过 来实现的？

A、同时调节泵出口阀和旁通阀 B、同时调节泵出口阀和进口阀 C、调节旁通阀 D、调节泵出口阀 5、离心泵为什么要在出口阀门关闭的情况下启动电机？

A、此时离心泵的功率最小，开机噪音小 B、防止离心泵里的液体漏掉 C、此时离心泵的功率最小，即电机电流为最小 D、保证离心泵的压头稳定

6、做离心泵性能测定实验前为什么先将泵灌满水？ A、为了防止出现气蚀现象，气蚀时泵无法输出液体 B、为了防止出现气缚现象，气缚时泵输出的液体量不稳定 C、为了防止出现气蚀现象，气蚀时泵输出的液体量不稳定 D、为了防止出现气缚现象，气缚时泵无法输出液体

7、为了防止____现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。

A、电机烧坏 B、叶轮受损 C、气缚 D、气蚀 8、根据生产任务选用离心泵时，应尽可能使泵在____点附近工作。

A、效率最大 B、扬程最大 C、轴功率最大 D、有效功率最大 9、流体在管内流动时，滞流内层的厚度随流速的增加而___ _ A、变小 B、变大 C、不变 D、不清楚 10、“热能”总是：

A、由热能高的物体传向热能低的物体 B、由温度高的物体传向温度低的物体

C、由比热大的物体传向比热小的物体 D、以上都对 11、管内冷介质流速的改变，出口温度如何变化？

A、介质流速升高，出口温度升高 B、介质流速升高，出口温度降低 C、介质流速升高，出口温度不变 D、可能升高，也可能降低 12、氨水的摩尔分率为20%，而它的摩尔比应是（ ）%。 A、15；

B、20； C、25； D、30。

13、在吸收操作中，吸收塔的总推动力（以液相组成表示）为（ ） A、X－X＊ B、X＊－X C、X－Xi D、Xi-X 14、温度和压力对吸收的影响为： A、T增大P减小，有利于吸收 B、T减小P增大，有利于吸收 C、T和P增大，有利于吸收

D、T和P减小，有利于吸收

15、密度为850kg/m3的液体以4250kg/h的质量流量流过输送管，其体积流量为 。

A、0.5m3/h B、4250kg/h C、 50m3/h D、5m3/h

16、若该泵安装在离水面-20m处时，泵的进口处应安置什么测压表，为什么？ A、泵的进口处应安置真空表，因为泵进口处产生真空度

B、泵的进口处应安置压强表，此水位约有0.2MPa, 而最大的真空度<0.1MPa C、随便安装压强表或真空表 D、不清楚

17、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是______。

A、流动速度大于零 B、管边不够光滑 C、流体具有粘性 D、雷洛准数过大 18、水在一条等直径的垂直管内作稳定连续流动时，其流速______。 A、会越流越快 B、会越流越慢 C、不变 D、先慢后快 19、下列属于传热基本形式有______。

A、间壁换热 B、混合换热 C、辐射 D、都属于 20、间壁换热时，壁温总是______。

A、接近温度高的流体 B、接近温度低的流体 C、接近传热系数大的流体 D、接近传热系数小的流体

21、两组分在某溶剂中的溶解度相差越大，则表示分离该物质越 A、困难 B、容易 C、完全 D、不完全 22、下列诸温度中，哪个作为确定物性参数的定性温度？ A、介质的入口温度 B、介质的出口温度

C、蒸汽温度 D、介质入口和出口温度的平均值 23、改变管内介质的流动方向，总传热系数K如何变化？ A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定

24、在不可压缩的理想流体，流体在水平放置的变径管路中，作稳定的连续流动时,管径缩小时，其静压能 。

A 、不变 B、 增加 C、 减小 D、 不确定 25、滞流内层(层流内层)越簿，则以结论正确的是 。 A、近壁面处速度梯度越小 B、流体湍流程度越低 C、流动阻力越小 D、流动的阻力越大

26、装在某设备进口处的真空表读数为50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此

设备进出口之间的绝对压强差为 kPa。 A、150 B、50 C、75 D、 100

27、定态流动系统中，水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍，则粗管内径是细管的 倍。

A、2 B、3 C、4 D、5

28、水以2m·s-1的流速在?35mm×2.5mm钢管中流动，水的粘度为1×10Pa·s，密度为1000kg·m-3，其流动类型为 。

A、层流 B、湍流 C、无法确定 D、过渡流 29、管壳式换热器壳程按装折流挡板的目的是 。

A、提高αi B、提高两流体的逆流程度 C、降低壳程流动阻力 D、提高αo 30、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指 。 A、泵的最大流量 B、扬程最大时的流量 C、泵效率最高时的流量 D、扬程最小时的流量

31、定态流动系统中，水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍，则粗管内径是细管的 倍。

A、4 B、3 C、2 D、5

32、由离心泵特性曲线知，轴功率N随流量Q增大而增大，当Q=0时，N 。

A、为零 B、最大 C、最小 D、不确定 33、由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程______。 A、增大 B、减少 C、不变 D、在特定范围内增或减 34、在阻力平方区（完全湍流区）时，粗糙管的摩擦系数值_____。 A、与光滑管一样 B、只取决于Re C、只取决于相对粗糙度 D、与粗糙度无关 35、离心泵的允许汽蚀余量越大，其抗汽蚀能力 。

A、越强 B、越弱 C、无关 D、不确定

三、计算题

1、某工业炉壁由下列三层依次组成（如图所示），耐火砖的导热系数λ1=1.05W/(m.℃)，厚度为0.23m；绝热层导热系数λ2=0.144W/(m.℃)；红砖导热系数λ3=0.94W/(m.℃)，厚度为0.23m。已知耐火砖内侧温度t1=1300℃，红砖外

-3

侧温度为50℃，单位面积的热损失为607W/m2。试求：①绝热层的厚度；②耐火砖与绝热层接触处的温度。

t1=1300℃ t4=50℃ δ1 δ2 δ3 1300?50解：Q＝t1?tn?1?607???2?0.23m

n?0.230.232?iA???1.050.1440.94i?1?i1300?t2由Q＝t1?t2?607??t2?1167oC

0.23?1A?11.052、水以1.0 m/s的流速在长3m的?25×2.5的管内由20℃加热至40℃，试求水与管壁之间的对流给热系数？若水流量增大一倍，对流给热系数为多少？(水的物性为：

??99k5g.37m??0.6176W(m2??C)/

3Cp?4.17?1J0? )k/g(?C??0.8?10?3Pa?s)

1、解：已知水的物性t?t1?t220?40??30?C 220.02?1.0?995.74?2.5?10 pr?5.4

0.8?10?30.6176??0.023??(2.5?104)0.85.40.4?4.6?103W/m2??C

0.02Re?当水流量增大一倍时，管内流速为原来的2倍。Re增加20.8倍，

0.80.8W/(m2??C) 所以?'?2??2?4580?6340

3、两股物流A和B混合得到产品C。每股物流均由两个组分（代号1、2）组成。物流A的质量流量为6160Kg/h，其中组分1的质量分数为80%；物流B中组分1的质量分数为20%；要求混合后产品C中组分1的质量分数为40%。试求：（1）需要加入物流B的质量流量；（2）产品C的质量流量。

1、总物料衡算式GA+GB=GC，代入已知数据得6160+GB=GC （A） 组分1的衡算式GAωA1+GBωB1=GCωC1，代入数据得

6160?0.80?GB?0.20?GC?0.40（B）

联解式（A）、（B）得GB=12320Kg/h，GC=18480Kg/h。

4、如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40m3/h的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定，且相差20m，输送管内径为100mm，管子总长为45m（包括所有局部阻力的当量长度）。已知油品的密度为890kg/m3，粘度为0.487Pa·s，试计算泵所需的有效功率。

题2 附图

解:u?Vs?4?d2?3600?1.415m/s

0.785?0.1240Re????du??0.1?890?1.415?258.6

0.4876464??0.247 Re258.6在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程:

Z1g?p1p112?u12?We?Z2g?2?u2??Wf 简化: We?Z2g??Wf ?2?2l??leu2451.4152?0.247???111.2J/kg 而: ?Wf??d20.12 ?We?20?9.81?111.2?307.4J/kg

Pe?We?ms?We?Vs???307.4?40?890?3039.8W?3.04kW

36005、某离心泵流量为35m3/h，扬程为60m，允许汽蚀余量为2.4m；此泵将敞口水池中500C的水送出。已知吸入管路总阻力损失为3m水柱，当地大气压为100KPa ，求泵的允许安装高度（500C水的饱和蒸汽压为12.31 KPa，密度为998.1Kg/m3）

Hg允?P0?Pv?(NPSH)允??hf吸入 ?g100?103?12.31?103?2.4?3 =

998.1?9.81 =3.56m

6、某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。

解：某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。

W F1=103kg/h ω1=20% F2=？kg/h ω2=5%

干燥器

?F1?1?F2?2?W?103?0.2?F2?0.05?W解：?

F?F?W2?1?F2?3800kg/h

7、200C的煤油在内直径为50 mm的钢管中流动，流量为6m3/h，试判断其流动类型。（已知ρ=810kg/m3；黏度为0.003Pa.S） 解 已知d=0.05m, ρ=810kg/m3, μ=0.003 Pa.s

6Vs3600?0.849m/s u??0.785d20.785?0.052Re?du???0.050?810?0.849?1.146?104?4000 ? 为湍流 ?33?108、已知热流体的进口温度为1400C，出口温度为 800C；冷流体的进口温度为400C，出口温度为600C。试求分别在并流和逆流操作时的对数平均温差。

解：

△t1=80℃ △t2 = 40℃

?tm逆?80?40?57.7℃ 80ln40△t1=100℃ △t2 = 20℃

?tm并?100?20?49.7℃ 100ln209、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。其扬程值为多少？（已知ρ=998.2 kg/m3）

解：

3 ??998.k2gm6(0.43?0.01)?10P?P1 He?hO?2?0.4??45.3m

?g998.2?9.8110、某厂要求用冷却水逆流将管内流量为1.25kg/s的苯由80℃冷却至30℃，管外冷却水的进口温度20℃，出口不超过50℃。若换热器 总传热系数K=565W/（m2·℃），试求（1）换热器的传热面积；（2）冷却水用量。已知苯的比热容容为1.9kJ/（kg·℃）、水的比热容容为4.18 kJ/（kg·℃）

解：Q?35(?)?1.25?1.9?10?(80?30)?1.19?10W WhCPhT1T2

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