化工原理精品课程试题.docx

1、化工原理精品课程试题第一章 流体流动基本概念与基本原理一、流体静力学基本方程式或 注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。2、压强的表示方法：绝压大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。3、压强单位的换算： 1atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at4、应用：水平管路上两点间压强差与U型管压差计读数R的关系：处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。二、定态流动系统的连续性方程式物料衡算式三、定态流动的柏努利方程式能量衡算式1kg流体： J/kg讨论点

2、：1、流体的流动满足连续性假设。2、理想流体，无外功输入时，机械守恒式：3、可压缩流体,当p/p120%,仍可用上式，且=m。4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。5、流体密度的计算：理想气体=PM/RT 混合气体 混合液体 上式中：体积分率；质量分率。6、gz，u2/2，p/三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。hf为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率Ne=Wes，轴功率N=Ne/（W）7、1N流体 m （压头）1m3流体 ,四、柏努利式中的hfI流动类型：1、雷诺准数Re及流型 Re=

3、du/=du/，为动力粘度，单位为PaS；=/为运动粘度，单位m2/s。层流：Re2000，湍流：Re4000；2000Re B 阀门打开时， = C 阀门打开时， = = D 阀门打开时， = 8、在定态流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的 2 倍，则细管流速是粗管的 （ ） 倍 A 2 B 8 C 4 D 6 9、为提高 U 形压差计的灵敏度较高，在选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（ 指 - ）的值 （ ） A 偏大 B 偏小 C 越大越好 D 无法确定10、层流与湍流的本质区别是 （ ） 。 A 湍流流速大于层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；

4、 C 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 11、水箱中的水从孔口自由流出，流出量为 q 出 ， 同时向水箱注入水量为 q 进 ，属于稳定流动是 （ ） 。 A q 出 q 进 B q 出 = q 进 C q 出 q 进 12、在相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和清水，若雷诺数 Re 相等，二者的密度相差不大，而粘度相差很大，则油速 （ ） 水速。 A 大于 B 小于 C 等于 13、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 14、流体在园管内作湍流流动时，其平均流速 u 与管中心的最大流速 u max 的关系为 （

5、 ） 。 A u 1.5 q 进 B u 0.8 q 进 C u 0.5 q 进 15、用皮托管来测量气体流速时，其测出来的流速是指 （ ） 。A 气体的平均流速 B 气体的最大流速 C 皮托管头部所处位置上气体的点速度。 16、双液体 U 形差压计要求指示液的密度差 （ ） 。 A 大 B 中等 C 小 D 越大越好 17、柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明，若忽略 A ， B 间的阻力损失，试判断 B 玻璃管水面所处的刻度。 （ ） A a 位置 B c 位置 C b 位置 18、一般情况下，液体的粘度随温度升高而 （ ） 。 A 增大 B 减小 C 不变 19、设备内的真空度愈高，

6、即说明设备内的绝对压强 （ ） 。 A 愈大 B 愈小 C 愈接近大气压 20、流体在圆形直管内作层流流动时，阻力与流速的 （ ） 成比例，作完全湍流时，则与流速的 （ ） 成比例。 A 平方 B 五次方 C 一次方 21、水在一条等径垂直管内作定态连续流动时 , 其流速 （ ） 。 A 会越流越快 B 会越流越慢 C 不变 第二章 离心泵基本概念与基本原理一、工作原理基本部件：叶轮（612片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。原理：借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。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

7、生“气缚”现象。某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则应检查进口管路是否有泄漏现象。二、性能参数及特性曲线1、压头H，又称扬程 2、有效功率 3、离心泵的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的液体时泵的性能。由线上可看出：时，所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。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，可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头减小，流量减小，效率减小，轴功率增大。三、离心泵的工作点1、泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线（）与管路特性曲线（）的交点。管路特性曲线为：。2、工作点的调节：既可改

8、变来实现，又可通过改变来实现。具体措施有改变阀门的开度，改变泵的转速，叶轮的直径及泵的串、并联操作。离心泵的流量调节阀安装在离心泵的出口管路上，开大该阀门后，真空表读数增大，压力表读数减小，泵的扬程将减小，轴功率将增大。两台同样的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。四、离心泵的安装高度Hg为避免气蚀现象的发生，离心泵的安装高度Hg，注意气蚀现象产生的原因。1 为操作条件下的允许吸上真空度，m为吸入管路的压头损失，m。2 允许气蚀余量，m液面上方压强，Pa； 操作温度下的液体饱和蒸汽压，Pa。离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生气蚀现象。第二章习题一、选择题1、离心泵的特性

9、曲线中的 HQ 曲线是在_。 A) 效率一定； B) 功率一定； C) 转数一定； D) 管路（ l+le ）一定。 2、某离心泵连续运行一年后发现有气缚现象，应_。 A) 停泵，向泵内灌液； B) 降低安装高度； 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。 3、离心泵铭牌上标明的扬程是_。 A) 功率最大时的扬程； B) 流量最大时的扬程；C) 泵的最大扬程； D) 效率最大时的扬程。 4、由离心泵基本方程式导出的理论特性曲线 HQ ，其形状是_。 A) 直线； B) 抛物线； C) 双曲线；5、某泵在运行的时候发现有气蚀现象应 ( ) A 停泵 , 向泵内灌液 B

10、降低泵的安装高度 C 检查进口管路是否漏液 D 检查出口管阻力是否过大 6.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中 , 若离心泵在正常操作范围内工作 , 开大出口阀门将导致 ( ) A 送水量增加 , 整个管路压头损失减少 B 送水量增加 , 整个管路压头损失增加 C 送水量增加 , 泵的轴功率不变 7.离心泵最常用的调节方法是 ( ) A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变出口管路中阀门开度 C 安装回流支路 , 改变循环量的大小 D 车削离心泵的叶轮 8.旋涡泵常用的调节方法是 ( ) A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变出口管路中阀门开度 C 安装回流支路 , 改变循环量的大小 9.当管路性能曲线

11、写成 L=A+BQ 2 时 ( ) A A 只包括单位重量流体需增加的位能 B A 只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和 C BQ 2 代表管路系统的局部阻力和 D BQ 2 代表单位重量流体动能的增加 10.以下型号的泵不是水泵 ( ) A B 型 B D 型 C F 型 D H 型11、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）。 A 水温太高； B 真空表坏了； C 吸入管路堵塞； D 排出管路堵塞。12、离心泵漏入大量空气后将发生（）。A 汽化现象；

12、 B 气缚现象；C 汽蚀现象； D 气浮现象二、填空题1、离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。2、离心泵的主要部件有_、_和密封装置。调节离心泵流量的方法有_ 、_和改变叶轮直径等三种.3、离心泵的性能参数有 、 、 、 。4、用离心泵输送常温的水（=1000kg/m3），已知砂的性能为V=0.05m3/s时，H=20m；管路特性为：V=0.05m3/s时，H=18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头增值H= m，有效功率Ne= kW。5、离心泵启动前应 以保护电机。往复泵调节流量最常用的方法是 。三、计算题1、某厂准备用离心泵将 20的清水以 40m3/h 的流量由敞口槽送至吸收塔的塔

13、顶。已知塔内的表压强为 1.0kgf/C，塔顶水入口距水池水面的垂直距离为 6m ，吸入管和排出管的压头损失分别为1m 、 3m ，管路内的动压头不计。当地大气压为 760mmHg ，水的密度为: 1000kg/ m3。仓库中现有三台离心泵，其型号和性能参数如下所示，从中选一台比较合适的以作上述送水之用，并确定其安装高度。 型号 流量 (m3/h) 扬程（ m ） 允许吸上真空高度（ m ） 3B57A 50 38 7.0 3B33 45 32 6.0 3B19 38 20 5.0 2、有一离心泵在流量为 12 m3/h 时，压力表和真空表的读数分别为 1.9at(表) 、 140mmHg(真

14、)，轴功率为1.20kw.电机转数为 2900 转 / 分，真空表和压力表间的垂直距离为 0.7m ，出口和入口管径相等。求：离心泵的扬程 H 和效率 各为多少？（水的密度：1000kg/ m3 ） 第三章 传 热基本概念和基本理论传热是由于温度差引起的能量转移，又称热传递。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，就必然发生热从高温处传递到低温处。根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导（导热）、热对流（对流）和热辐射。热传导是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递；热对流是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程（包括由流体中各

15、处的温度不同引起的自然对流和由外力所致的质点的强制运动引起的强制对流），流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程称为对流传热（给热）；热辐射是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。任何物体只要在绝对零度以上，都能发射辐射能，只是在高温时，热辐射才能成为主要的传热方式。传热可依靠其中的一种方式或几种方式同时进行。传热速率Q是指单位时间通过传热面的热量（W）；热通量q是指每单位面积的传热速率（W/m2）。一、热传导1. 导热基本方程傅立叶定律导热系数，表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，单位为W/（m）。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低，气体的导热系数随温度升高而增大。

16、式中负号表示热流方向总是和温度剃度的方向相反。2平壁的稳定热传导单层平壁：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。由多层等厚平壁构成的导热壁面中所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小，但导热速率相同。3.圆筒壁的稳定热传导单层圆筒壁： 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的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应降低，主要原因是因水的导热系数大于保温材料的导热系数，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

17、层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将导热系数小的材料包在内层，其原因是为了减少热损失，降低壁面温度。二、对流传热1对流传热基本方程牛顿冷却定律对流传热系数，单位为：W/（m2），在换热器中与传热面积和温度差相对应。2与对流传热有关的无因次数群（或准数）表1 准数的符号和意义准数名称符 号意 义努塞尔特准数 Nu=L 含有特定的传热膜系数，表示对流传热的强度雷诺准数Re= Lu 反映流体的流动状态普兰特准数 Pr= Cp 反映流体物性对传热的影响格拉斯霍夫准数 Gr=g t L32 反映因密度差而引起自然对流状态3流体在圆形直管中作强制湍流流动时的传热膜系数对气体或低粘度的液体Nu=0.023Re0.8Prn或 Lu Cp =0.023 0.8 n L 流体被加热时，n=0.4；液体被冷却时，n=0.3。定型几何尺寸为管子内径di。定性温度取流体进、出口温