化工原理复习题讲义Word文档下载推荐.docx
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APabPcdBPab=PcdCPabPcdD不定
(2)R1值表示_______。
Aab段的压差值Bab段位能变化
Cab段流动能量损失Dab段压差值及流动能量损失
7.层流与湍流的本质区别是:
(A)湍流流速>
层流流速(B)流道截面大的为湍流,截面小的为层流
(C)层流的雷诺数<
湍流的雷诺数(D)层流无径向脉动,而湍流有径向脉动
8.填空题
a)液体的粘度随温度升高而,气体的粘度随温度的升高而。
b)空气在内径一定的圆管中稳定流动,若气体质量流量一定,当气体温度升高时,Re值将;
c)在测速管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表,液体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表。
d)在流体阻力实验中,以水做工作介质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于流体。
e)当流体在管内流动时,如要测取管截面上流体的速度分布,应选用测量。
f)并联管路的特点是:
并联各管段压强降;
主管流量等于并联的各管段;
并联各管段中管长较长、直径较小的管段通过的流量(较大or较小)。
g)测量流体流量时,随着流体流量增加,孔板流量计两侧压差计读数将,若改用转子流量计,当流量增大时,转子两端压差值将。
h)层流时,管内平均流速是最大流速的________倍,湍流时,管内流速是最大流速的_________倍。
9.AB间阀门关小,管内流量变化,流速变化,沿程阻力损失变化,阀门处局部阻力损失变化,A点压强变化,B点压强变化。
10.如图所示,……。
所有管路直径d=0.1m,输送水流量V=84.82m3/h。
水在塔前段管内摩擦损失wf=10J/kg,喷头内压强较塔内高0.02Mpa。
水流入下水道的摩擦损失忽略不计,离心泵总效率65%。
试求:
泵输入功率N=?
11.如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中装有孔板流量计和一个截止阀,已知管道为φ57×
3.5mm的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。
设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为0.026。
求:
⑴管路中的总阻力损失为多少?
用m水柱表示;
⑵管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z;
⑶阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。
(4)若将阀门关小,使流速减为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。
问:
孔板流量计的读数R1变为原来的多少倍?
截止阀的阻力系数ζ变为多少?
12.一敞口容器,底部有一出(进)水管(如图示)。
容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱(流速u=3.132m/s)。
①对图
(1),水由容器流入管内,则2点的表压P2=()水柱,
A)1.5mB)1.0mC)0.75mD)0.5m
②对图
(2),水由水管进入容器,则2点的表压P2=()水柱。
A)2.0mB)1.5mC)1.0mD)0.75m
13.用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。
两储槽液面高度差为10m。
密闭槽液面上有一真空表p1,读数为600mmHg(真空度)。
泵进口处真空表p2读数为294mmHg(真空度)。
出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d0=70mm,流量系数c0=0.7,U形水银压差计读数R=170mm。
已知管路总能量损失为44J/kg。
⑴出口管路中水的流量;
⑵出口处压力表p3(与图对应)的指示值为多少?
(已知p2与p2距泵中心0.1m)
14.右图所示,水由高位槽经管道从喷嘴流出,已知d1=125mm,d2=100mm,喷嘴d3=75mm,压差计读数为80mmHg,若忽略阻力损失,求H和pA(表压)
第二章
1.在管路系统中装有离心泵,如图。
管路的管径均为60mm,吸入管直管长度为6m,压出管直管长度为13m,两段管路的摩擦系数均为λ=0.03,压出管装有阀门,其阻力系数为ξ=6.4,管路两端水面高度差为10m,泵进口高于水面2m,管内流量为0.012m3/s。
1泵的扬程;
2泵进口处断面上的压强为多少(绝压);
注:
标准弯头的局部阻力系数ξ=0.75,吸入管路中有1个弯头,压出管路中有2个弯头,考虑进出口阻力损失,当地大气压强为760mmHg,高位槽水面维持不变。
2.某离心泵,n=1480r/min,特性方程为H=(V)=38.4-40.3V2(V,m3/min),管路两端有ΔZ+Δp/ρg=16.8m。
管径为76×
4mm,管长(含所有局部阻力当量长度)l+le=1360m,λ=0.03。
输液量V=?
3.选择题
(1)离心泵的调节阀()
A)只能安在进口管路上B)在进口和出口管路上均可
C)只能安在出口管路上D)只能安在旁路上
(2)离心泵调节阀的开度改变时,则()
A)不会改变管路性能曲线B)不会改变工作点
C)不会改变泵的特性曲线D)不会改变管路所需的压头
(3)如图示,列1-1与2-2截面的柏努利方程,为He=ΔZ+ΔP/ρg+△(U2/2g)+∑hf1-2,则Δhf1-2为()
A)泵的容积损失,水力损失及机械损失之和
B)泵的容积损失与水力损失之和
C)泵的水力损失
D)测压点1至测压点2间的阻力损失
(4)在测定离心泵特性曲线时下面的安装是错误的()
A)泵进口处安真空表B)进口管路上安节流式流量计
C)泵出口处安压力表D)出口管路上安调节阀
(5)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为_________。
(A)气体的粘度太小;
(B)气体的密度太小;
(C)气体比液体更容易起旋涡;
(D)气体破坏了液体的连续性
(6)某泵在运行1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)检查进口管路有否泄漏现象D)检查出口管路阻力是否过大。
(7)往复泵没有以下缺点________。
(A)流量不均匀(B)转速不变、流量不大
(C)没有自吸能力(D)不宜输送悬浮液
(8)往复泵适用于()
A)大流量且流量要求特别均匀的场合B)介质腐蚀性特别强的场合
C)流量较小,扬程较高的场合D)投资较小的场合
(9)离心通风机的全风压等于()
A)静风压B)离心通风机出口与进口间的压差
C)离心通风机出口的压力D)动风压加静风压
4.如图的输水系统。
已知管内径为d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(l+le)=50m,摩擦系数可取λ=0.03,泵的性能曲线在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述:
H=18.92-0.82V0.8,此处H为泵的扬程m,V为泵的流量m3/h,问:
⑴如要求流量为10m3/h,单位质量的水所需外加功为多少?
单位重量的水所需外加功为多少?
此泵能否完成任务?
⑵如要求输送量减至8m3/h(通过关小阀门来达到),若泵的效率为0.7,则由于阀门关小阻力增大而损失的功率为多少?
(设泵的效率变化忽略不计)
第四章传热
1.ϕ50mm×
5mm的不锈钢管,热导率λ1为16Wm-1K-1,外包厚30mm的石棉,热导率λ2为0.2Wm-1K-1,若管内壁温为350℃,保温层外壁温度为100℃,计算:
(1)每米管长的热损失?
(2)钢管与石棉界面上的温度?
2.锅炉炉墙由耐火砖、硅藻土砖和石棉水泥砖三层组成,各层的厚度、导热系数由下表所示,炉墙内外表面的温度分别为495℃和60℃,试求每平方米炉墙每小时的热损失及各层界面上的温度。
耐火砖
硅藻土砖
石棉水泥砖
厚度(mm)
115
125
70
导热系数(w/(m2·
K))
1.16
0.116
0.350
3.有一蒸汽管外径为25mm,管外包以两层保温材料,每层厚度均为25mm,外层与内层保温材料的导热系数之比为4:
1,此时的热损失为QL。
今将内外两层材料互换位置,且设管外壁与保温层外表面的温度均不变,则热损失为QL’。
若两种情况下,蒸汽管外壁温度与保温层最外侧温度不变,试比较何种材料放在里层为好。
4.列管式换热器,n=60,Φ25×
2.5mm,苯走管内,t1=20℃,t2=80℃,ms1=13kg/s,
(1)求管内的对流传热系数;
(2)若苯的流量提高80%,仍维持原来的出口温度,试求对流传热系数。
5.套管换热器,L=10m,管间采用饱和蒸汽加热,空气从内管流过。
现将空气的流量增加一倍,为保证气体出口温度不变,需将加热套管增加几米。
6.套管换热器,内管Φ25×
2.5mm,外管Φ48×
3mm,内管和环管的对流给热系数分别为α1和α2,如两流体的流量不变,并忽略出口温度变化对物性的影响。
试求把内管改为Φ32×
2.5mm后,两侧的给热系数各有何变化。
(设流型皆为湍流)
7.在内管为φ180×
10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热为2.38kJ/(kg·
K)。
环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热为4.174kJ/(kg·
K)。
设热损失可以忽略。
(1).传热过程的传热量;
(2).冷却水用量;
(3).若液态烃的流量增加一倍,则其对流传热系数变为原来的几倍。
(假定物性参数不变,均为湍流状态)
(4).若液态烃的流量增加后,仍需从100℃冷却到60℃,请提出可行的解决方案。
(1)热传导是;
对流给热过程是__________和__________之间的传热过程;
热辐射是通过形式进行热量传递。
(2)在多层平壁稳定热传导中,通过各层的热量____________,通过各层的热通量____________;
在多层圆筒壁稳定热传导中,通过各层的热量____________,通过各层的热通量____________;
(相等与否)
(3)液体沸腾根据过热温度差大小可分为__________、__________、__________三个阶段,实际操作应控制在__________。
(4)液体沸腾的三个必要条件是__________、__________、__________。
(5)蒸汽冷凝根据冷凝液与管壁的润湿程度可以分为两种__________、__________。
(6)物体辐射能力的大小与__________成正比,还与__________成正比。
(7)灰体的黑度在数值上等于该灰体的__________;
表面光滑,颜色较浅的金属与表面粗糙、颜色较深的金属相比,其黑度__________(较大or较小);
应选择黑度__________(较大or较小)的物质用作保温材料。
9.选择题
(1)套管冷凝器,管内走空气,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
1热系数K应(A)增大;
(B)减小;
(C)基本不变
2空气出口温度(A)增大;
3壁温(A)增大;
(B)减小;
(2)某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为100℃,空气进口温度为20℃,出口温度为80℃,问此套管换热器内管壁温应是________。
(A)接近空气平均温度(B)接近饱和蒸汽和空气的平均温度
(C)接近饱和蒸汽温度
10.传热综合题
有一列管换热器,内管外表面积为40m2,列管为φ25×
2.5mm的钢管。
用饱和水蒸气将处理量为2.5×
104kg/h的油从40℃加热到80℃。
油走管程,流动状态为湍流。
蒸气走壳程,水蒸气温度为120℃,汽化潜热为2204kJ/kg,冷凝给热系数α=1.2×
104W/(m2.K),油的平均比热容cp=2.1×
103J/(kg.K)。
(1)饱和水蒸气的消耗量;
(2)以管外侧面积为基准,求K2;
(3)内管壁外侧的平均温度;
(4)当油的处理量增加一倍时,油的出口温度为多少?
(5)当油的处理量增加一倍时,若要保持油的出口温度仍为80℃,此换热器是否够用?
(6)若油的流量、进口温度、物性及蒸汽侧给热系数保持不变,蒸汽温度降至100℃,则油的出口温度为多少?
间壁热阻对K的影响可以忽略不计。