北京联合大学化工原理总复习题.docx

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北京联合大学化工原理总复习题

流体流动

1、实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是____________________________________________________。

2、流体在圆形直管中作层流流动，如果流速减小到原来的1/2，则阻力损失为原来的__________________。

3、在阻力平方区，在相对粗糙度一定的情况下，随着雷诺数的增大，管路的摩擦系数将_______________。

4、圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈（）形状。

其平均速度是中心最大速度的（）。

摩擦阻力系数与雷诺数的关系是（）。

5、某水平均匀圆形直管，输送水时的体积流量为qv，今改为输送2qv的有机物，且m=2m水，r=0.5r水。

设两种输液下，流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的________倍，阻力损失为水的________倍。

6、流量相同，若d1/d2=2,则Re1/Re2=_____,若相对粗糙度相同，且均在阻力平方区流动，则相同管长的直管阻力损失hf1/hf2=________。

7、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的_____倍。

8、从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将____，管路的局部阻力将____，直管阻力将____。

（请选择：

A、变大；B、变小；C、不变）

流体流动和流体输送

9、离心泵用出口阀门调节流量实质上是改变__________________曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变__________________曲线。

1.流量调节方法不能采用出口阀调节的有：

A离心泵B螺杆泵C齿轮泵D往复泵

2.以下属于正位移泵的有：

A离心泵B螺杆泵C齿轮泵D往复泵

3.启动前必须灌泵的有：

A离心泵B螺杆泵C齿轮泵D往复泵

4、某泵在运行一年后发现有气缚现象，应（）。

A、停泵，像泵内灌液B、降低泵的安装高度

C、检查进口管路是否有泄漏现象D、检查出口管路阻力是否过大

5.离心泵的效率η和流量Q的关系为（）

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

5、转子流量计的主要特点是（）

A.变截面、恒压差B.变截面、变压差

C.恒流速、恒压差D.恒截面、变压差

6、离心泵调节阀的开度改变时，（）

A、不会改变管路性能曲线B、不会改变工作点

C、不会改变泵特性曲线D、不会改变管路所需要的压头

7、在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为-1m，泵的入口处装一U形管压差计，则测得入口处的压力（）

A、自始至终大于大气压力

B、随着流量的增大，经历大于大气压力、等于大气压力、小于大气压力三个阶段

C、自始至终小于大气压力

D、自始至终等于大气压力

8、随着流体流量的增大，流体通过下列（）流量计时，压降变化幅度最小。

A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、转子流量计。

9、不可压缩流体在水平等径直管中作等温定态流动时，摩擦阻力损失所损失的wf是机械能中的________项。

A、动能 B、静压能   C、位能  D、动能、静压能和位能

10、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应（）。

A、停泵，向泵内灌液             B、降低泵的安装高度

C、检查进口管路是否有泄漏现象   D、检查出口管路阻力是否过大

1、某型号的离心泵在一定转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H=18-6x105qv2（H单位为m，qv单位为m3/s）来表示。

用该泵将密度为1000kg/m3的江水送至高位槽，如图所示。

两槽均为敞口容器，两液面之间的垂直距离为3m，且水面维持恒定。

管路系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），管径为f46x3mm，摩擦系数可取0.02，请计算：

（1）管路中水的流量m3/h；

（2）求离心泵的有效功率kW；

（3）如输送水量为15m3/h，请核算泵能否满足要求；

（4）如泵的效率在qv=15m3/h时可取为70%，求泵的轴功率；

流体

2、某离心泵将某溶液从敞口容器中输送到一高位槽如右图所示，已知吸入管和压出管内径均为50mm，吸入管长15m（包括全部的局部阻力的当量长度），摩擦系数λ=0.03；压出管的总阻力损失为hf压出=2x105qv2mH2O，在特定转速下，泵的特性曲线为H=60-6x105qv2，其中H：

m；Q：

m3/s。

试求：

（1）管路流量为多少m3/h？

（2）如果采用此泵输送，用泵的出口阀将水的流量调节为

（1）问的70%，则因出口阀关小而损失的压头增加为多少?

（3）泵的有效功率为多少kW？

（4）如果用此输送系统完成10m3/h的输送任务，在操作温度下溶液的饱和蒸汽压为12kPa，操作条件下的（NPSH）r=1.0m，则该泵能否正常工作?

如果不能，应如何改进？

请计算说明。

传热

1、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，则总传热系数K（）

A.增大B.减小C.基本不变D.不确定

2、翅片管加热器一般用于（）

A.两侧流体均为液体B.一侧流体为液体，一侧流体为气体

C.两侧流体均有相变化D.一侧液体沸腾，一侧为高温液体

3、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当饱和水蒸气的流量增加时，则总传热系数K（）。

A.增大B.减小C.基本不变D.不确定

4、管壁热阻和污垢热阻可忽略，当传热面两侧的对流传热膜系数相差较大时，总传热系数总是接近于（）。

A、热阻大的那侧的传热膜系数B热阻小的那侧的传热膜系数

C上述两者的平均值D不一定

5、在沿圆筒壁的一维稳定传热过程中，热流量Ｑ沿半径增大方向（），热流密度q沿半径增大方向（）。

6、沸腾传热的过热度增大，其沸腾传热系数（）。

A、增大B、减小C、只在某范围变大D、与过热度无关

7、冷热两流体的对流给热系数a相差较大时，提高总传热系数K值的措施是

A.　提高小的a值；

B.提高大的a值；

C.　两个都同等程度提高；

D.提高大的a值，同时降低小的a值。

8、在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对传热膜系数a的影响是______。

A、不凝气体的存在对a无影响；B、不凝气体的存在会使a升高；

C、不凝气体的存在会使a大大降低。

9、对在蒸气-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中在工程上可行的是____。

A．提高空气流速；B．提高蒸气流速；

C．采用过热蒸气以提高蒸气流速；

D．在蒸气一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。

10、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，则总传热系数K（）

A.增大B.减小C.基本不变D.不确定

11、翅片管加热器一般用于（）

A.两侧流体均为液体B.一侧流体为液体，一侧流体为气体

C.两侧流体均有相变化D.一侧液体沸腾，一侧为高温液体

12、对在空气-蒸汽间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中______在工程上可行。

A、提高空气流速

B、提高蒸汽流速

C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度

D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。

13、在一列管加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管城中的空气，若空气流量增大10%，为保证空气出口温度不变，可采用（　　　　　）

Ａ、壳程加折流挡板，增大壳程传热系数

Ｂ、将原先的并流改为逆流以增大传热温差

Ｃ、开大蒸汽进口阀以便增大水蒸气流量

Ｄ、开大蒸汽进口阀以便提高加热蒸汽压力

14、有一套管换热器，长10米，管间走饱和水蒸气，一定流量下且作湍流流动的空气走管内。

现将空气流量增加一倍，并近似认为加热面壁温不变，要使空气出口温度仍保持原来的温度，则套管换热器的长度应为原来的_______。

A、2倍B、1.74倍C、1.15倍D、1.24倍

15、设计时，qm1、qm2、t1、t2及T1、T2均确定，若将单管程单壳程逆流操作改为双管程单壳程，列管总根数维持不变，则____。

A、增大   B、减小   C、不变   D、不确定

填空

1、对于2个黑体A和B，其中A的表面温度为588K，B的表面温度是700K，则A的发射能力比B的发射能力________________。

2、为对某管路保温，现需将导热系数分别为λ１和λ2、厚度分别为b１和b2的材料包于管外，已知λ１＞λ2，b１=b2，外管的平均直径是内管平均直径的2倍，则应将导热系数为____________的材料包于内层，更有利用于保温。

3、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3；导热系数λ1<λ2<λ3在稳定传热过程中，各层的热阻R1______R2______R3；各层导热速率Q1____Q2____Q3（请填写>或<或=）。

4、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管内，蒸汽走管间，则换热器的总传热系数接近__________________的表面传热系数，如果采用翅片管式换热器，则翅片应放置在__________________侧。

5、蒸汽冷凝可以分为__________和___________，其中__________的传热系数缴大。

6、对于通过多层平壁的热传导，通过每一层平壁的温度降与其相应的热阻成__________比。

7、在沿平壁的一维稳态传热过程中，随着热阻厚度的增加，热流密度q_______；而在沿圆筒壁的一维稳态传热过程中，热流密度q沿半径增大方向______。

8、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近_________________（请填“空气”或“蒸汽”）的温度，总传热系数接近______________________的对流传热系数。

9、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3在稳定传热过程中，各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q1____Q2____Q3（请填写>或<或=）

10、在列管式换热器的壳程设置有折流挡板，当两流体都没有相变时，设置折流挡板可以起到强化传热的作用，其原因是___________________________________________________。

11、在一单程列管换热器中，用冷却水冷凝并冷却苯蒸汽，则水应走___________。

12、空气流速为6m/s时的对流传热系数a1，空气流速为25m/s时的对流传热系数a2，水流速为1.2m/s时的对流传热系数a3，水流速为2.5m/s时的对流传热系数a4，蒸汽膜状冷凝时的对流传热系数a5，请按照它们在数值上的大小顺序进行排列：

______>_____>_______>_______>______。

13、某一段流体流过一段直管后，在流入同一内径的弯管段，则弯管段的传热系数比直管段传热系数（），因为（）。

14、列管换热器中，若冷热两种流体的温度差相差较大，则换热器在结构上常采用（）办法，常用的结构形式有（）。

传热

1、用一内管直径为f105´2.5mm、管长为5m的套管换热器将流量为0.25kg/s的苯用水从80℃冷却到20℃，苯走管内，水走夹套。

水的进口温度为10℃，出口温度为30℃，与苯呈逆流流动。

已知水的对流传热系数为800W/m2.℃，管