2）何谓牛顿型流体与非牛顿型流体？
写出牛顿粘性定律。
说明式中各项得意义与单位。
牛顿粘性定律（A）牛顿粘性定律得表达式为
，该式应用条件为牛顿型__流体作滞流流动。
3）流型得比较：
①质点运动方式：
滞（层）流：
沿轴向作直线运动，不存在横向混合与质点碰撞
湍（紊）流：
不规则杂乱运动，质点碰撞与剧烈混合。
脉动就是湍流得基本特点
②速度分布，层流：
抛物线型，平均速度为最大速度得0、5倍；
湍流：
碰撞与混与使速度平均化。
③阻力，层流：
粘度内摩擦力，湍流：
粘度内摩擦力+湍流切应力。
练习:
滞流与湍流得本质区别就是（）
A．湍流流速大于滞流流速B．滞流时Re数小于湍流时Re数
C．流道截面大时为湍流，截面小得为滞流D．滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动
6、总摩擦阻力损失=直管阻力+局部阻力
直管阻力就是流体流经一定直径得直管时，所产生得阻力。
局部阻力就是流体流经管件、阀门及进出口时，受到局部障碍所产生得阻力。
（流速与流向变）
阻力得表达方式：
机械能损失、压头损失、压强降
练习：
流体在管路两截面间得压强差ΔP与压强降ΔPf相等得条件就是。
[答：
只有当流体在一段无外功得水平等径管内流动时，两者在数值上才相等。
]
1）直管阻力损失hf
范宁公式（层流、湍流均适用）、
层流：
哈根—泊稷叶公式（了解）。
湍流区（非阻力平方区）：
；高度湍流区（阻力平方区）：
，具体得定性关系参见摩擦因数图，并定量分析hf与u之间得关系。
推广到非圆型管
注：
不能用de来计算截面积、流速等物理量。
2）局部阻力损失hf`①阻力系数法，
②当量长度法，
注意：
截面取管出口内外侧，对动能项及出口阻力损失项得计算有所不同。
当管径不变时，
全面考虑：
不丢、不能多
流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小得地方其静压能减小。
流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体得流速沿管长不变。
流体流动时得摩擦阻力损失hf所损失得就是机械能中得静压能项。
完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管得摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。
水由敞口恒液位得高位槽通过一管道流向压力恒定得反应器，当管道上得阀门开度减小时，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力不变。
练习：
（A）如果管内流体流量增大一倍后，仍处于层流状态，则阻力损失增大到原来得___倍；流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只就是将管径增大一倍，则阻力损失为原来得___。
（B）当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时得摩擦系数λ=___，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与___、___有关。
（C）当20℃得甘油（ρ=1261kg、m-3，μ=1499厘泊）在内径为100mm得管内流动时,若流速为2、5m、s-1时,其雷诺准数Re为___其摩擦阻力系数λ为___、
（D）流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____与____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
7、（了解）
并联管路：
1、
2、
各支路阻力损失相等。
即并联管路得特点就是：
（1）并联管段得压强降相等；
（2）主管流量等于并联得各管段流量之与；（3）并联各管段中管子长、直径小得管段通过得流量小。
分支管路：
1、
2、分支点处至各支管终了时得总机械能与能量损失之与相等。
8、柏式在流量测量中得运用（特点）
1、毕托管用来测量管道中流体得点速度。
2、孔板流量计为定截面变压差流量计，用来测量管道中流体得流量。
随着Re增大其孔流系数C0先减小，后保持为定值。
3、转子流量计为定压差变截面流量计。
注意：
转子流量计得校正。
练习：
测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
P61-64作业1-101-171-19、201-32
离心泵–––––基本概念与基本原理
1、简述离心泵得工作原理及主要部件。
离心泵得叶轮有哪几种类型？
离心泵得蜗形外壳有何作用？
原理：
借助高速旋转得叶轮不断吸入、排出液体。
闭式、半闭式与开式叶轮
（A）离心泵得主要部件有与。
（叶轮、泵壳）
（B）离心泵得泵壳制成蜗壳状，其作用就是？
（转能）
2．离心泵在启动前为什么要在泵内充满液体？
（A）一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处得真空度逐渐降低为零，泵出口处得压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。
发生故障得原因就是（）AB
A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、压出管路堵塞D、吸入管路漏气
注意：
离心泵无自吸能力，因此在启动前必须先灌泵，且吸入管路必须有底阀，否则将发生“气缚”现象。
某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则应检查进口管路就是否有泄漏现象。
3．离心泵得性能参数及特性曲线（定性）
1）压头H，又称扬程
2）有效功率
3）离心泵得特性曲线通常包括
曲线，这些曲线表示在一定转速下输送某种特定得液体时泵得性能。
由
线上可瞧出：
时，
，所以启动泵与停泵都应关闭泵得出口阀。
离心泵特性曲线测定实验，泵启动后出水管不出水，而泵进口处真空表指示真空度很高，可能出现得故障原因就是吸入管路堵塞。
若被输送得流体粘度增高，则离心泵得压头减小，流量减小，效率减小，轴功率增大。
练习：
（A）离心泵得主要特性曲线包括、与三条曲线。
离心泵特性曲线就是在一定下，用常温为介质，通过实验测定得到得。
（转速、清水）
（B）离心泵得效率η与流量qV得关系为（）B
A、qV增大，η增大B、qV增大，η先增大后减小
C、qV增大，η减小D、qV增大，η先减小后增大
（C）离心泵得轴功率P与流量qV得关系为（）A
A、qV增大，P增大B、qV增大，P先增大后减小
C、qV增大，P减小D、qV增大，P先减小后增大
（D）离心泵铭牌上标出得流量与压头数值就是（）。
A（设计点）高效区
A、最高效率点对应值B、操作点对应值
C、最大流量下对应值D、计算数据
4、离心泵得工作点及离心泵流量调节
1）泵在管路中得工作点为离心泵特性曲线（
）与管路特性曲线（
）得交点。
管路特性曲线为：
。
2）离心泵流量调节方法有哪几种？
各有何优缺点。
（改变？
重点：
阀门开度、串并联）
工作点得调节：
既可改变
来实现，又可通过改变
来实现。
具体措施有改变阀门得开度，改变泵得转速，叶轮得直径及泵得串、并联操作。
离心泵得流量调节阀安装在离心泵得出口管路上，开大该阀门后，真空表读数增大，压力表读数减小，泵得扬程将减小，轴功率将增大。
两台同样得离心泵并联压头不变而流量加倍，串联则流量不变压头加倍。
练习：
（A）离心泵安装在一定管路上，其工作点就是指。
（B）离心泵通常采用调节流量
5、离心泵得安装高度Hg
1）气缚现象与汽蚀现象有何区别？
各自产生原因？
（A）离心泵启动前需要先向泵内充满被输送得液体，否则将可能发生现象。
而当离心泵得安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。
（B）若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101、33kPa，则输送上42℃水时（饱与蒸汽压为8、2kPa）泵内发生汽蚀现象。
气蚀现象产生原因：
泵吸入口附近压力等于或低于pv。
气蚀现象得标志：
泵扬程较正常值下降3%为标志。
气蚀现象得危害：
（1）泵体产生振动与噪音;
（2）泵性能（qv、H、η）下降;（3）泵壳及叶轮冲蚀（点蚀到裂缝）
2）如何确定离心泵安装高度？
（A）离心泵允许汽蚀余量定义式为。
（B）用油泵从密闭容器里送出30℃得丁烷。
容器内丁烷液面上得绝对压力为345KPa。
液面降到最低时，在泵入口中心线以下2、8m。
丁烷在30℃时得密度为580kg/m3，饱与蒸汽压为305KPa。
泵入口管路得压头为1、5mH2O。
所选用得泵汽蚀余量为3m。
试问这个泵能否正常工作？
由于实际安装高度大于允许安装高度，不能保证整个输送过程中不产生汽蚀现象。
为避免气蚀现象得发生，离心泵得安装高度≤
，注意气蚀现象产生得原因。
允许气蚀余量，m
液面上方压强，Pa；
操作温度下得液体饱与蒸汽压，Pa。
离心泵得安装高度超过允许安装高度时会发生现象。
沉降与过滤
1、理论上降尘室得生产能力与有关？
（A）降尘室内，固粒可被分离得条件就是____。
（B）理论上降尘室得生产能力与____与____有关，而与____无关。
（C）含尘气体通过长4m、宽3m、高2m得降尘室，颗粒得沉降速度为0、02m/s，则降尘室得最大生产能力为____m3/s。
2、什么叫滤浆、滤饼、滤液、过滤介质与助滤剂？
答：
过滤操作所处理得悬浮液称为滤浆，所用得多孔物质称为过滤介质（当过滤介质就是织物时，也称为滤布），通过介质孔道得液体称为滤液，被截留得物质称为滤饼或滤渣。
助滤剂：
一种坚硬得粉状或纤维状得固体，能形成疏松结构。
其目得就是防止过滤介质孔道堵塞，或降低可压缩滤饼得过滤阻力。
3、两种过滤方式
（A）过滤操作有两种方式过滤与过滤。
（B）饼层过滤就是指____；深床过滤就是指____。
在饼层过滤中真正发挥拦截颗粒作用得主要就是，而不就是。
4、过滤基本方程式
（A）以下说法中正确得就是（B）
A）
B）
C）
D）
（B）在板框压滤机中，若过滤压力差增加一倍，则过滤速率变为原来得倍，生产能力为倍。
（过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩）A）
B）2C）1D）4
5、简述恒压过滤得特点。
（A）恒压过滤时，过滤速度随时间增加而，操作压差将随时间增加而。
（A、增加B、减少C、不变）
（B）恒压过滤某种悬浮液（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩），已知10min单位过滤面积上得滤液0、1m3。
若1h得滤液2m3,则所需过滤面积为____m2。
（8、16m2）
（D）用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，其过滤方程式为q2+0、062q=5×10-5τ，式中q得单位为m3/m2，τ得单位为s，则过滤常数值及其单位为：
K＝____，qe＝____，τe＝____。
若该过滤机由635×635×2mm得10个框组成，则其过滤面积A＝____m2，介质得虚拟滤液体积Ve＝____m3。
传热–––基本概念与基本理论
1．据传热机理分传热得基本方式有、、。
Q：
就是指单位时间通过传热面得热量（W）；
q：
就是指每单位面积得传热速率（W/m2）。
2、何谓稳态热传导？
稳定传热得概念，在多层平壁导热中如何体现？
答:
传热速率任何时刻均为常数,且系统中各点得温度仅随位置变,与时间无关。
Q1=Q2=Q3=Q4=Q
3、说明傅立叶定律得意义，写出其表达式。
（串联叠加定性、定量）
答:
单位时间内传导得热量Q与温度梯度dt/dx及垂直于热量方向得导热面积A成正比。
即：
Q=-λAdt/dx
λ––––导热系数，表征物质导热能力得大小，就是物质得物理性质之一，单位为W/（m·℃）。
纯金属得导热系数一般随温度升高而降低，气体得导热系数随温度升高而增大。
式中负号表示热流方向总就是与温度梯度得方向相反。
1）平壁得稳态热传导？
单层平壁：
多层（n层）平壁：
公式表明导热速率与导热推动力（温度差）成正比，与导热热阻（R）成反比。
（A）多层壁稳定导热中，各层但导热速率。
若某层得热阻最大，则该层两侧得温差_______，若等厚平壁构成得导热壁面中所用材料得导热系数愈。
（B）厚度不同得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，各层得热阻＿＿＿＿＿＿，各层导热速率＿＿＿＿＿＿。
2）圆筒壁得稳态热传导？
单层圆筒壁：
或
当S2/S1>2时，用对数平均值，即：
当S2/S1≤2时，用算术平均值，即：
Sm=（S1+S2）/2
多层（n层）圆筒壁：
或
一包有石棉泥保温层得蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应降低，主要原因就是因水得导热系数大于保温材料得导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。
在包有两层相同厚度保温材料得圆形管道上，应该将导热系数小得材料包在内层，其原因就是为了减少热损失，降低壁面温度。
练习：
φ100×5mm得管道外包扎两层保温材料，管道外侧温度为180℃,保温材料外侧30℃。
两保温层厚度相同30mm。
两保温层导热系数分别为0、05W/（m·℃）与0、1W/（m·℃），则据中心70mm处1米管道得导热速率=？
导热通量=？
此点温度=？
4、对流传热基本方程––––牛顿冷却定律
α––对流传热系数，单位为：
W/（m2·℃），在换热器中与传热面积与温度差相对应。
与对流传热有关得无因次数群（或准数）
无相变对流传热Nu=f（Re，Pr，Gr）自然对流传热Nu=f（Gr，Pr）
强制对流传热Nu=f（Re，Pr）对气体或低粘度得液体Nu=0、023Re0、8Prn3？
（A）流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re得n次方成正比，其中n得值为（）A、0、5B、0、8C、1D、2
5、间壁两侧流体得热交换计算（以热量衡算与总传热速率方程为基础）
无相变:
Q=qmhcph（T1-T2）=qmccpc（t2-t1）or有相变:
Q=qmh·r=qmccpc（t2-t1）
间壁两侧流体热交换得总传热速率方程Q=KAΔtm
对于间壁换热器qm1Cp1（T1-T2）=qm2Cp2（t1-t2）=KAΔtm等式成立得条件就是稳定传热、无热损失、无相变化。
练习：
单程列管换热器中用热蒸汽加热某种低粘度液体,热蒸汽走壳程,蒸汽温度T=110℃,液体走管程,流量为0、6m3/h，液体从20℃被加热至90℃，液体流量增至1、2m3/h，入口温度不变。
问：
①Q2=?
②t2’=?
练习：
用于产品蒸汽冷凝，单程式列管换热器中，32根换热管，φ25×2、5mm，长2米，气化潜热r=1800kJ/kg,蒸汽生产任务为3吨/h，蒸汽温度T=115℃,冷却水从30℃被加热至50℃，现生产任务增至4吨/h，增加冷水进口温度，增加△tm，不改变冷水用量，无热损失，物性不变。
问：
冷水进口温度t1’=?
并流或逆流时平均温度差:
当Δt1/Δt2<2时，Δtm可取算术平均值，即：
Δtm=（Δt1+Δt2）/2
基于管外表面积Ao得总传热系数Ko热阻？
（简化）P198作业4-44-194-20
6．换热器就是如何分类得，工业上常用得换热器有哪些类型，各有何特点？
（A）写出三种常用得间壁式换热器得名称、、。
根据热补偿不同，列管换热器可分为、、等。
（B）在列管换热器中饱与蒸气加热空气，有：
甲）传热管得壁稳接近加热蒸气温度；乙）换热器总传热系数K将接近空气侧得对流传热系数。
则：
A．甲乙均合理；B．甲乙均无理；C．甲合理，乙无理；D．甲无理，乙合理。
间壁式换热器有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋板式、板翅式等。
提高间壁式换热器传热系数得主要途径就是提高流体流速、增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。
消除列管换热器温差应力常用得方法有三种，即在壳体上加膨胀节，采用浮头式结构或采用U型管式结构。
翅片式换热器安装翅片得目得就是增加传热面积；增强流体得湍动程度以提高α。
为提高冷凝器得冷凝效果，操作时要及时排除不凝气与冷凝水。
间壁换热器管壁温度tw接近α大得一侧得流体温度；总传热系数K得数值接近热阻大得一侧得α值。
如在传热实验中用饱与水蒸气加热空气，总传热系数接近于空气侧得对流传热膜系数，而壁温接近于水蒸气侧得温度。
练习：
（A）一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（）。
A：
35℃B：
120℃C：
77、5℃D：
50℃
（B）若利用冷水冷却热空气，此时欲提高K值，关键在于提高___________一侧得对流传热系数。
列管换热器，在壳程设置折流挡板得目得就是增大壳程流体得湍动程度，强化对流传热，提高α值，支撑管子。
在确定列管换热器冷热流体得流径时，一般来说，蒸汽走管外；易结垢得流体走管内；高压流体走管内；有腐蚀性得流体走管内；粘度大或流量小得流体走管外。
吸收––––基本概念与基本原理
1、吸收分离操作得相平衡关系
1）亨利定律
由液相组成求与之平衡得气相平衡组成:
（气相真实组成＞与之接触得液相对应得气相平衡）
由气相组成求与之平衡得液相平衡组成:
（液相真实组成＜与之接触得气相对应得液相平衡）
2）相接处由气相与液相传质过程得方向?
例：
在总压为101、3kPa，温度为30℃得条件下，含有15%（体积%）SO2得混合空气与含有0、2%（体积%）SO2得水溶液接触，试判断SO2得传递方向。
已知操作条件下相平衡常数m=47、9。
（吸收）
y=15%＞x=0、2%＜
练习：
（A）吸收操作得原理就是__________________。
（A）对接近常压得低浓度溶质得气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数将_____，相平衡常数将__，溶解度系数将__。
2、传质理论––––传质速率=传质推动力/传质阻力
膜传质速率方程→总传质速率方程
N=kG（p–pi）=kL（ci–c）=ky（y-yi）=kx（xi–x）N=KG（p–p*）=KL（c*–c）=KY（Y-Y*）=KX（X*–X）
注意传质系数与推动力相对应，即传质系数与推动力得范围一致，传质系数得单位与推动力得单位一致。
气膜控制与液膜控制得概念
对于易溶气体，H很大，传质阻力绝大部分存在于气膜之中，液膜阻力可以忽略，此时KG≈kG，这种情况称为“控制”；反之，对于难溶气体，H很小，传质阻力绝大部分存在于液膜之中，气膜阻力可以忽略，此时KL≈kL，这种情况称为“控制”。
练习：
p191p205膜传质速率方程→总传质速率方程推动力
（A）在吸收操作中，以液相浓度差表示得吸收塔某一截面上得总推动力为_____。
（B）推动力c*-c与吸收系数_____相对应。
3、如何得吸收塔操作线？
设计型L、Z
1）物料衡算→操作线方程
操作型η、X1
吸收操作时塔内任一截面上溶质在气相中得实际分压总就是高于与其接触得液相平衡分压，所以吸收操作线总就是位于平衡线得上方。
某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线与操作线均为直线，其平衡线得斜率可用常数表示，而操作线得斜率可用表示。
2）最小液气比（L/G）min
液气比即操作线得斜率
如何确定适宜液气比？
液气比得大小对吸收操作有何影响？
在气体流量，气相进出口组成与液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线。
增加吸收剂用量，操作线得斜率______，吸收推动力_____________。
若平衡关系符合亨利定律，则（L/G）min=（Y1–Y2）/（Y1/m–X2）
推动力
增加吸收剂用量，操作线斜率，操作线向平衡线得方向偏移，吸收过程推动力，设备费用。
4、填料层高度计算
气液相平衡、传质速率与物料衡算相结合取微元物料衡算求得填料层高度。
填料层高度=传质单元高度×传质单元数
即z=HOG×NOG=HOL×NOL
NOG–––气相总传质单元数（气体流经一段填料后其组成变化等于该段填料得总得平均推动力则为一个传质单元）
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