化工原理复习题上.docx

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化工原理复习题上

流体流动复习题

一、填空题

1.某容器内的绝对压强为200kPa，当地大气压为101.3kPa，则表压为___________。

2.当20℃的甘油（密度为1261kg/m3，粘度为1.499cP），流经内径为100mm的圆形直管时，其平均流速为1m/s,其雷诺数为____________，流动形态为_____________，管中心处的最大流速为________________。

3.无粘性的流体，称为____________________流体。

4.一般情况下，温度升高，气体的粘度___________，液体的粘度_____________。

5.流体在流动过程中，由于速度的大小和方向发生变化而引起的阻力，称为______________阻力。

6.在化工过程中，流动边界层分离的弊端主要是________________________________；其可能的好处则表现在_______________________。

7.流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区），其摩擦系数λ随___________和______________而变。

8.流体在管内的流动进入充分湍流区时，其摩擦系数λ仅与_______________有关。

9.流体在圆管内作层流流动，如将速度增加一倍，则阻力为原来的____________倍。

10.如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压

差计读数Ｒ的关系式为_______。

11.流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的__________项。

12.测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值___________，孔板流量计两端压差值___________。

二、选择题

1.以下方程中哪一个方程适用于可压缩流体?

_________

A.ρu=常数B.ρAu=常数C.u1A1=u2A2D.u1d12=u2d22

2.已知20℃时，水的运动粘度υ=10-6m2/s,密度ρ=1000kg/m3，则其粘度μ应为__________。

A.10-3Pa.sB.10-4Pa.sC.10-2Pa.s

3.所谓定态流动是指_____________。

A.理想流体的流动B.服从牛顿粘性定律的流体流动

C.流体在流动过程中，其操作参数只是位置的函数，而不随时间变化

4.管路设计的正确思路应是___________。

A.尽量选用低流速，以减少动力消耗费用（操作费用）B.尽量选用高流速，以减少管道费用（设备费用）

C.应选择适宜的流速，使设备费和操作费之和为最少

5.内径为27mm的处来水管其设计输水能力宜为___________。

A.0.2m3/hB.2m3/hC.20m3/hD.200m3/h

6.流体以0.075m3/s的流量在内径为50mm的管子内流动，则其流速应等于_____________。

A.3m/sB.6.25m/sC.8m/s

7.量纲（因次）分析法的主要依据是___________。

A.能量守恒B.质量守恒C.因次和谐或因次一致性或量纲一次性方程

8.水在圆形直管中作完全湍流时，当输送量、管长和管子的相对粗糙度不变，仅将其管径缩小一半，则阻力变为原来的（）倍。

A.16B.32C.不变

9.流体在圆管内流动时，管中心处流速最大，若为层流流动，平均流速与管中心的最大流的关系为______________;若为湍流流动，平均流速与管中心的最大流的关系为______________。

A.u=0.5umaxB.u=0.8umaxC.u=0.3umax

10.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.层流无径向流动，而湍流有径向流动

11.长度为a,宽度为b的矩形管道，其流动当量直径de等于____________。

A.2ab/（a+b）B.ab/（a+b）C.ab/2（a+b）

12.长度为a,宽度为b的矩形管道，其流动当量直径为de，流体在管内的流速为u,则管内流体流量等于____________。

A.abuB.uπde2/4C.2abu

13.泊稷叶方程的应用条件是_______。

A.流体在直管内层流流动B.流体在直管内湍流流动C.流体在管内层流流动D.流体在管内湍流流动

14.当流体的流道突然扩大时，其局部阻力系数为_________;当流体的流道突然缩小时，其局部阻力系数为________。

A.0.5B.1C.0.4D.0.6

15.已知直圆管内流动阻力损失与流速的平方成正比，则其流动形态为_________________。

A.层流B.湍流C.完全湍流

16.层流内层越薄______________。

A.近壁面处速度梯度越小B.流动阻力越小C.流动阻力越大D.流体湍动程度越小

17.流体流动时产生内摩擦力的根本原因是______________。

A.流动速度大于零B.管边不够光滑C.流体具有粘性

18.流体在管内作湍流流动时，层流内层的厚度随Re数的增大而___________。

A.增厚B.减薄C.不变

19.U形管压差计测得_______________。

A.AB间的阻力损失B.A、B间的压强差C.A、B间的位头差和阻力损失D.A、B间的位差

20.在一定流量下，流体在并联管路中作定态连续流动，当并联管路数目越多，则_________。

A.流动阻力损失越大B.流动阻力损失越小C.流动阻力损失与并联管路数目无关

21.两管并联，若d1=2d2,L1=2L2，则hf1/hf2=________。

A2；B.4；C.1/4；D.1E.1/2

当两管中流体均作层流流动，qv1/qv2=___________。

A2；B.4；C.1/4；D.1E.1/2

当两管中流体均作湍流流动，并取λ1=λ2，则qv1/qv2=_____________。

A2；B4；C8；D1/2；E.1

22.有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为V

（1）、u

（1）、d

（1）、L

（1）、h（f1）及V

（2）、u

（2）、d

（2）、L

（2）、h（f2）。

若d

（1）=2d

（2），L

（1）=2L

（2），则

（1）h（f1）/h（f2）＝（　）

　　Ａ、2；　　Ｂ、4;　　Ｃ、1/2;　　Ｄ、1/4;　　Ｅ、1

（2）当管路中流体均作层流流动时，V

（1）/V

（2）=（　）

　　Ａ、2；　　Ｂ、4;　　Ｃ、8;　　　Ｄ、1/2;　　Ｅ、1

　　（3）当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ

（1）＝λ

（2），则V

（1）/V

（2）=（　）。

　　Ａ、2；　　Ｂ、4;　　Ｃ、8;　　　Ｄ、1/2;　　Ｅ、1/4

23.用皮托管来测量气体流速时，其测出来的流速是指_____________。

A.气体的点速度B.气体的最大速度C.皮托管头部所处位置上气体的点速度

24.孔板流量计的孔流系数C0，当Re数增大，其值____________。

A.总在增大B.先减小，当Re数增大到一定值时，C0保持不变C.总在减小D.不定

25.随着流量的增大，流体通过哪种流量计时，其压降变化幅度最小？

A.孔板流量计B.文丘里流量计C.转子流量计

26.转子流量计的主要特点是______________。

A.恒截面、恒压差B.恒流速、恒压差C.恒流速、变压差D.变流速、变压差

三、分析题或简答题

如下图，用长L、直径d1的管1和长L、直径d2的管2串联（d1>d2），将容器A中的液体送至容器B内。

已知容器A、B液面上方的表压分别为p1、p2（p1>p2），两容器间的液位差和管路中所有局部阻力损失可忽略不计。

现由于生产急需，拟采用库存的一长L、直径d2的管3来增大管路的输送能力。

有人提出在管1上并联管3，另有人提出应在管2上并联管3。

试分析比较上述两种方案之流量大小（或给出证明）。

假设管内流动均为湍流，且所有摩擦因数λ可近似认为是一常数。

流体输送机械复习题

一、填空题

1.离心泵采用后弯叶片的原因是_______________________________。

2.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的________下，输送____________时的性能曲线。

3.离心泵启动后不输液，其原因可能是___________、___________、___________。

4.当离心泵叶轮入口处压强等于或小于被输送液体在工作温度下的饱和蒸汽压时，液体将部分汽化，致使离心泵不能正常操作，此种现象称为____________现象。

5.离心泵在启动之前应向泵内充满被输送的液体，目的是防止___________现象。

6.离心泵的工作点是泵的特性曲线运动与___________特性曲线的交点。

7.离心泵的流量调节实际上是改变泵的___________点。

8.试比较用下述三种方法调节离心泵的流量时的能耗大小：

（1）阀门调节

（2）旁路调节；（3）改变泵叶轮的转速或切削叶轮。

_________________；

9.离心泵采用并联操作的目的是_________________；

离心泵采用串联操作的目的是______________________。

10.用离心泵把江水送至敞口高位槽，若管路条件不变，而江面下降，则泵的输液量________，轴功率________。

11.离心泵的出口流量调节阀安装在离心泵______管路上，关小出口阀门后，真空表的读数_____，压力表的读数______。

12.在输送机械的流量调节中，旁路阀门的调节方法通常用于类型的输送机械。

13.离心泵在设计流量下工作时泵效率最高，这是由于;而大型泵的效率通常高于小型泵的，则是由于______________________________。

14.若被输送流体的粘度增大，则离心泵的扬程_________，流量________，效率___________。

15.如图所示循环管路，离心泵输送密度=850kg/m3的某有机液体。

试问：

（1）若池中液面上升，则

流量qV____________，扬程He_________，真空表读数p1_________，压力表读数p2_________。

若欲维持原流量不变，则出口阀应做如何调节？

__________________________；试比较调节前后泵扬程______________

（2）若离心泵输送的液体为水，则

流量qV____________，扬程He_________，真空表读数p1_________，压力表读数p2_________，轴功率pa______。

（3）若将泵的转速提高，则离心泵的流量qV____________，扬程He_________，效率η___________________

16.图示管路，泵在输送密度为ρ的液体时，流量为，现若改为输送密度为ρ′

的液体（已知ρ′＜ρ＝，则流量为qV′。

试比较：

（1）p2＜p1时，qV′______qV，He′_______He,Pe′___________Pe

（2）p2=p1时，qV′______qV，He′_______He,Pe′___________Pe

17.离心通风机的全风压等于_______与___________之和。

18.某风机输送ρ=1.2kg/m3气体，流量为6000m3/h时，全风压为30kPa，若用来输送

ρ=1.4kg/m3气体，流量仍为6000m3/h，其全压为________kPa.

二、选择题

1.离心泵的扬程（又称压头）意指（）。

A.离心泵对单位质量液体所提供的有效机械能B.离心泵对单位重量液体所提供的有效机械能

C.离心泵对单位体积液体所提供的有效机械能

2.离心泵的安装高度与____________。

A.泵的结构无关B.液体流量无关C.吸入管路的阻力无关D.被输送流体的密度有关

3.离心泵的吸液高度与______________无关。

A.排出管路的阻力大小B.吸入管路的阻力大小C.当地大气压D.被输送液体的密度

4.化工过程中常用的泵有：

a.离心泵b往复泵c齿轮泵d螺杆泵。

基中属正位移泵的是____。

Aa,b,c;Bb,c,d;Ca,d;Da

5.往复泵在启动之前，必须将出口阀_________。

A.打开B.关闭C.半开

6.造成离心泵气缚的原因是（）。

A.安装高度太高B.泵内流体平均密度太小C.入口管路阻力太大D.泵不能抽水

7.某泵在运行后发现有气缚现象，应采取何措施______。

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

8.离心泵铭牌上标明的流量是指_______________。

A.效率最高时的流量B.泵的最大流量C.扬程最大时的流量D.最小扬程时的流量

9.以下说法正确的是（）。

A.离心泵的压头随流量的增加而降低B.往复泵的压头与流量无关C.离心泵和往复泵在启动前均应灌泵

10.离心泵输送管路，单泵操作时流量为qV，扬程为He。

现有另一台型号相同的泵，在管路状态不变条件下，将泵串联时输送流量为qV′,扬程为He′，将泵串联时输送流量为qV〞,扬程为He〞。

则（）

AqV′=qV，He′=2He；qV〞=2qV，He〞=He；B.qV′>qV，He′>He；qV〞>qV，He〞>He

C.qV′=2qV，He′=He；qV〞=qV，He〞=2He;D.视管路状态而定

11.以下说法正确的是（）。

A.被输送液体的温度升高，安装高度降低B.进口管段的阻力上升，安装高度降低C.泵的压头增大，安装高度升高

12.离心式通风机的风压是指（）。

A.单位体积气体所获得的机械能B.单位质量气体所获得的机械能C.单位重量气体所获得的机械能

三、分析题或简答题

1.不同类型的离心泵，其Q~H曲线的形状不同，有的较平（如型号A），有的较陡（如型号B），问：

（1）当用离心泵来输送含有泥浆的液体，在以下2种情况下，宜选哪一种类型的Q~H曲线避免流量发生过大的波动？

（2）若用出口阀调节流量，哪一种类型Q~H曲线的离心泵较为理想？

四、计算题

1.将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。

已知塔顶压强为0.05MPa（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ（0.38次方））。

（1）求所需的理论功率（kw）；

（2）一泵的特性可近似用下式表达：

　　　　　扬程：

Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑ

　　　　　效率：

η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ

　　式中Ｑ的单位为立方米每分钟。

求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。

如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。

（15分）

沉降与过滤复习题

一、填空题

1.降尘室与沉降槽均为流固分离设备，它们的生产能力与该设备的_____________有关，而与_________无关。

2.某降尘室高2m，宽2m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。

矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6千克每立方米，粘度为3×10-5Pas。

则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μｍ。

3.直径60μｍ，密度2600kg/m3的颗粒在ρ=998kg/m3，粘度为1厘泊的液体中的沉降速度为_____________________。

4.降尘室做成多层的目的是______________________。

5.含尘气体在降尘室内除尘（尘粒均为球形且沉降在Stokes区）,理论上能使流量为qV的气体颗粒直径dp≥50μm的颗粒100%的除去，现要求将同样气量中的dp≥35μm的颗粒100%的除去，则降尘室的底面积应为原来的倍。

6.颗粒在沉降过程中不受周围颗粒和器壁的影响，称为_________沉降。

7.直径为1mm的球形颗粒与边长为1mm相同物料正方形颗粒在20℃的水中的沉降速度相比__________大，这是由于______________。

8.离心分离因数是指_________________;为了提高离心泵的分离效率通常使离心机的___________较高，而将它的______适当减小。

9.某旋风分离器的离心分离因数a=100，旋转半径R=0.25m,则切向速度uT=__________m/s。

10.某悬浮液在离心分离机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到9807m/s2,则离心机的分离因数等于_________。

11.过滤操作的推动力是_________。

12.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是_________________________________。

13.某板框压滤机的框的尺寸为：

长×宽×厚=850×850×25mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_______________m2。

14.板框过滤机的洗涤压差若与最终过滤压差相同，洗涤液粘度与滤液粘度相近，且洗涤液用量为所得滤液的a倍（介质阻力忽略不计）。

若滤液体积增大一倍，则过滤时间增大为原来的______________倍.

15.某板框过滤机恒压过滤某悬浮液，滤框充满滤饼所需过滤时间为τ，则

（1）s=0,压差提高一倍，其它条件不变，τ′=_____________τ；

（2）s=0.5,压差提高一倍，其它条件不变，τ′=_____________τ；

（3）s=1,压差提高一倍，其它条件不变，τ′=_____________τ；

（4）s=0,压差提高一倍，温度由20℃（μ=1mPa.s）升至40℃（μ=0.653mPa.s），τ′=_____________τ。

16.板框压滤机恒压过滤τ时间后，滤饼充满滤框，现用框厚减半的压滤机，同压差下过滤至满框，则所需过滤时间τ′=_______τ（忽略滤布阻力）。

17.某叶滤机滤布阻力可忽略，恒压下过滤1h得滤液10m3，继续过滤1h,可再得滤液_____m3。

若此时维持操作压差不变再用清水洗涤，Vw=2m3,已知滤液的粘度是水的4倍，则洗涤时间τw=_________h。

18.回转真空过滤机的转鼓表面的每一格按顺时针方向旋转一周，相继进行___________________________等五个阶段。

19.回转真空过滤机转速越快，每转获得的滤液量就越______，形成滤饼层厚度越_____，过滤阻力越_____，单位时间获得的滤液量越_________。

20.某回转真空过滤机，忽略滤布阻力，当转速n=2r/min时，滤饼厚度为8mm，当转速n′=4r/min时，滤饼厚度为______mm。

二、选择题

1.拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安排是（）。

A.降尘室放在旋风分离器之前B.降尘室放在旋风分离器之后C.降尘室与旋风分离器并联D.方案A、B均可

2.由重力沉降时，Rep在_____区时，颗粒的形状系数φs对沉降速度ut影响最大。

A.斯托克斯定律区：

10-3＜Rep＜2B.艾伦定律区：

2＜Rep＜500C.牛顿定律区：

500＜Rep＜2×105

3.欲提高降尘室的生产能力，主要的措施是（）。

A.提高降尘室的高度B.延长沉降时间C.增大沉降面积

4.要使微粒从气流中除去，必须使微粒在降尘室内的停留时间（）微粒的沉降时间。

A.≥B.≤C.＞D.＜

5.以下说法正确的是（）

A.降尘室的生产能力与设备底面积与含尘气流速度成正比

B.降尘室的生产能力与设备底面积与颗粒沉降速度速度成正比C.与设备的高度无关

6.旋风分离器的分割直径dp是______。

A.临界粒径dc的2倍B.临界粒径dc的0.5倍C.粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径颗粒

7.当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m，切线速度为20m.s-1，同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（）倍。

A.2倍B.10倍C.40.8倍

8.推导恒压过滤方程式的一个基本依据是（）。

A.滤液通过滤饼时呈湍流流动B.假定滤渣大小均一C.滤液通过滤饼时呈层流流动D.假设过滤介质阻力忽略不计

9.

（1）板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在_______时才成立。

　　A、过滤时的压差与洗涤时的压差相同；　　B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

　　C、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

　　D、过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。

（2）恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加_______。

　　A、11.8%；　　B、9.54%;　　C、20%;　　D、44%

10.对板框式压滤机和叶滤机的恒压过滤操作，若洗涤压力与过滤压力相同，洗液的粘度与滤液的粘度相等，则它们相应的洗涤速率与最终过滤速率的比值分别为（）。

A.0.25和1B.1和0.25C.1和1D.0.25和0.25

11.过滤介质阻力忽略不计，最佳等压过滤循环是______。

A.θ过滤=θ洗涤B.θ过滤+θ洗涤=θ辅

C.θ过滤=θ洗涤+θ辅D.θ洗涤=θ过滤+θ辅

12.恒压过滤方程V2+2VVe=KA2τ中，V指（）。

A.τ时刻的滤液量B.0-τ时刻内的累积滤液量C.0-τ时刻内的平均滤液量

13.以下说法正确的是（）。

A.温度升高对过滤有利，但不能大于或等于滤液的饱和蒸汽温度B.温度降低对过滤有利C.过滤操作与温度无关

三、分析题或简答题题

1.由于某种原因使降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量流量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化，导致此变化的原因何在？

2.标志离心分离性能的重要指标是什么？

其意义何在？

传热复习题

一、填空题

1.随着温度的增加，空气的粘度_________，空气的导热系数______________。

2.三层圆筒壁在热传导过程中，已知导热系数λ3<λ2，厚度b3=b2。

若其它条件不变，将第二层与第三层的材质互换，则导热量将_______________，第二层与第三层的界面温度将_________________。

3.定态传热过程中，通过多层圆筒壁各层的热量相等，通过各层的热通量（热流密度）___________。

4.在包有两层相同厚度的保温材料的圆形管道上，应该将________材料包在内层，其原因是______________。

5.在空气-水蒸汽换热器中，传热