化工原理试题库（上册）
第一章 流体流动
一、 选择题
1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量G A 为（ B ）。
A.零
B.正数
C.负数
D.任意值
2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（A ）的焓为零。
A.0℃液体
B.0℃气体
C.100℃液体
D.100℃气体
3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。
A.阻力越大，静压强下降就越大
B.流体的粘度越大，阻力越大
流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在
4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa ，用基本单位表示是（ A ）。
A.atm
B.mmHg
C.Kg/m.s2
D.N/m2
5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法判断
6. 4.对不可压缩流体，满足 条件时，才能应用柏努力方程求解。 A A.)%(20p p p 1
2
1式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 121式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 12
1式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 121式中压强采用绝压表示<-
7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。
A.欧拉
B.施伍德
C.雷诺
D.努塞尔特
8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为 B 。
A.直线
B.抛物线
C.双曲线
D.椭圆线
9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法判断
10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ A ）有关。
A.雷诺准数和绝对粗糙度
B.雷诺准数和相对粗糙度
C.欧拉准数和绝对粗糙度 B. 欧拉准数和相对粗糙度
11. 测速管测量得到的速度是流体（ B ）速度。
A.在管壁处
B.在管中心
C.瞬时
D.平均
12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。
A. 2；
B. 6；
C. 4；
D. 1。
13. 流体在长为3m 、高为2m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ B ）。
A. 1.2m ；
B. 0.6m ；
C. 2.4m ；
D. 4.8m 。
14.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C )
A. u ＝3/2.u
max B. u ＝0.8 u
max
C. u ＝1/2. u
max
D u =0.75 u
max
15.判断流体流动类型的准数为（ A ）
A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数
16.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（）
A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2
17.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ）
A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态
18.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ）
A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速
19.用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（）。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
20.流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( )
A.780mm汞柱
B.1Kgf/cm2
C.10.336m水柱
D.10130Pa
21.流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（）倍。
A.4
B.2
C.2
D.不能确定
22.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为
( )
A.1.0
B.0.5
C.0.35
D.0.75
23.在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( )
A.静压头
B.动压头
C.位压头
D.无法确定
24.流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( )
A.<4000
B.<2000
C.>2000
D.>4000
25.不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（）
A.u1Ａ1=u2Ａ1
B.u1Ａ2=u2Ａ1
C.u1Ａ1/ρ1=u2Ａ2/ρ2
D.u1Ａ1/ρ2=u2Ａ2/ρ1
26.有两种关于粘性的说法： ( )
①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
②粘性只有在流体运动时才表现出来。
A.这两种说法都对；
B.这两种说法都不对；
C.第一种说法对，第二种说法不对；
D.第二种说法对，第一种说法不对。
27.层流与湍流的区别是（）
A 湍流的流速大于层流流速
B流道截面积大的为湍流，小的为层流
C层流无径向脉动，湍流有径向脉动
D层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数
28.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h(f1)/h(f2)＝（）
Ａ、2；Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
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
当管路中流体均作层流流动时，u(1)/u(2)=（）
Ａ、2；Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
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
当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则u(1)/u(2)=（）。
Ａ、2；Ｂ、4; Ｃ、1/2; Ｄ、1/4; Ｅ、1
29.真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（）kPa。
A.40
B.60
C.160
30.2.当温度降低时，气体的粘度（）。
A.降低
B.不变
C.增大
31.3.液体在圆形直管中稳定流动时，若管长及液体物性不变，当管内径减为原来的1/2，则流速变为原来的（）倍。
A.2
B.4
C.16
32.当地大气压为100kPa，压强表读数是60kPa，则实际压强为（）kPa。
A、160
B、40
C、60
D、100
33.液面保持恒定的敞口容器底部装有直径相等的进水管和出水管，当管内水的流速为2m/s时，进口能量损失为（）J/kg，出口能量损失为（）J/kg。
A、 0.5
B、1
C、1.5
D、 2‘
34.随着温度的升高液体的粘度（），气体的粘度（）。
A、增加
B、不变
C、降低‘
二、填空题
1.连续性介质假定是指______________________________。
2.流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数λ与和有关；若其作完全湍流（阻力平方区），
则λ仅与有关。
3.流体阻力产生的根源是____________________。粘性是指______________________________。
4.在连续稳定流动过程中，流速与管径的__________成正比。均匀圆管内流体的流速不因流阻的存在而
__________。(减、降或不变)
5.无因次数群是____________________的数组。
6.滞流与湍流的根本区别是____________________。
7.一定量的流体在圆形直管内流过，若流动处于阻力平方区，则流动阻力与速度的__________成正比。
8.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__________。
9.流体流动边界层是指__________。流体流过某一障碍物发生边界层脱体的原因是__________。由于固体
表面形状而造成边界层分离所引起的能量损失，称为__________。粘性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力和__________之和，又称为局部阻力。
10.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻
力损失为原来的_____倍。
11.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的
_________。
12.当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,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________.
13.当量直径的定义是de＝，对边长为ａ正方形风管当量直径de＝。
14.当量直径的定义是de＝，在套管环间流动的流体，外管的内径是d
2，内管的外径是d
1
，
则当量直径d
e
＝。
15.当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________，在管内呈湍流时，摩擦系数λ
与____________、_____________有关。
16.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后,水流量将
__________，摩擦系数____________，管道总阻力损失________（增大、减小、不变）。
17.某设备的表压强为50KPa，则它的绝对压强为，另一设备的真空度为50KPa，则它的绝对压
强为。（当地大气压为100KPa）
18.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的倍
19.流体在管路两截面间的压强差ΔP与压强降ΔPf 相等的条件
是。
20.局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法：__________法和__________法。
21.并联管路的特点是__________。分支管路的特点是______________________________。
22.孔板流量计是通过__________来反映流量的大小，又称为__________流量计，而转子流量计是流体流过
节流口的压强差保持恒定，通过变动的__________反映流量的大小，又称__________。
23.热量衡算中，物料衡算通式中的过程G
A
为__________。
24.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定__________℃液体的焓为零。
25.水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速__________。
26.对不可压缩流体，满足__________条件时，才能应用柏努力方程求解。
27.判断流体的流动类型用__________准数。
28.流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为__________。
29.增大流体的流量，则在孔板前后形成的压强差__________。
30.流体在管内流动时的摩擦系数与__________有关。
31.测速管测量得到的速度是流体__________速度。
32.流体时气体和液体的统称，其中__________是可压缩流体，__________是不可压缩流体。
33.表压、绝压、大气压之间的关系是__________
34.据流体静力学基本方程式知，当液面上方压强变化时，液体内部各点压强__________变化。
35.等压面的要点有四个，即__________、__________、__________、__________。
36.测量压强或压强差时，可用U管压差计、斜管压差计和微差压差计。若被测量的压强差很小时，可用以
上三种压差计种的__________和__________。
37.粘度是衡量__________大小的物理量。
38.孔板流量计是基于__________原理的流量测量仪表。
39.恒压差、变截面的流量计有__________。
40.恒截面、变压差的流量计有__________。
41.并联管路的特点为__________和__________。
42.分支管路的特点为__________和__________。
43.串联管路的特点为__________和__________。
44.同一容器中有A,B,C三点，B点的压强为1atm，且P A>P B>P C，若B点的压强增加0.6atm，则P A增加_______Pa，
PA-PC增加__________mmHg。
45.实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速__________，越靠近
管壁，流速__________，在管壁处等于__________。
46.某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1800，若平均流速为0.5m/s，则管中心点处速度为
______m/s，流体在管内流动类型属______流动。
47.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
_______。
48.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h，现用来
测量密度为0.8kg/m3的氨气，其最大流量为________ kg/m3。
49.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_______型曲线，其管中心最大流速为平均流速的____
倍，摩擦系数λ与Re的关系为______。
50.U形管差压计用水作指示液，测量气体管道中的压降，若指示液读数R=20mm，则所表示压降为____Pa，
为使读数增大，而Δp值不变，应更换一种密度比水_______的指示液。
51.用测速管测定的是_____流速，孔板流量计测定的是______流速；测流体流量时，随着流体流量增加，
孔板流量计两侧压差值将_______；若改用转子流量计测量，当测量增大时，转子两端差值将______。
52. 4.气体的密度与压强成。
53. 5.静止流体内部两点间压强差的大小，只与两点间垂直距离和有关。
54. 6.转子流量计的压强差随流量的增加而 。
55. 9、在连续静止的同一种流体中，同一水平面上各点的压强 。
56. 10、孔板流量计前后产生的压强差随着流量的增加而 。
57. 流体是由无数质点所组成的 介质。
58. 流体流动与固体运动的区别在于其 运动的同时，内部还有 运动。
59. 一真空表的读数为20kpa ，已知所测物系的实际压强为80kpa ，则此时的大气压强为 kpa 。
60. 根据流体静力学基本方程式，在一 的、 的同种流体内部，等高面即
为 。
61. 实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是______________________。
62. 毕托管测量管道中流体的__________，而孔板流量计则用于测量管道中流体的________。
63. 某设备上安装的真空表的读数为30kpa ，已知当地的大气压强为 100kpa ，则所测物系的实际压
强为 kpa 。
64. 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s ，压强降为10Pa ，Re 为1000，问管中心
处点速度为______m/s ，若平均流速增加为1m/s ，则压强降为______Pa 。
65. 运动粘度ν=3×10-5 m 2/s 的某流体在φ100×4mm 的圆管内流动，其雷诺准数Re=1800，此流型为
__________________，平均流速u=________________________________________m/s ，管中心最大流
速u max =_______________ m/s 。
66. 边长为0.4m 的正方型通风管道，其水力半径r H =____________m ，当量直径d e =________________m 。
67. 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是__________型曲线，其管中心最大流速为平均流速的
__________倍，摩擦系数λ与Re 的关系为__________。
68. 套管由φ57×2.5mm 和φ25×2.5mm 的钢管组成，则环隙的流通截面积等于__________，润湿周边长等
于__________，当量直径等于__________。
69. 孔板流量计属于变________________流量计，而转子流量计则是变__________________流量计。
70. 流体在圆形直管中作滞流流动时，摩擦系数λ与Re 的关系为__________。
三、计算题
1. 有一管路系统如图所示。水在管内向高位槽流动，当E 阀开度为1/2时， A 、B 两处的压强表读数分
别为 5.9×104Pa 及 4.9×104Pa 。
此时流体的流量为 36 m 3/h 。
现将 E 阀开大， B 点压强
表读数升至 6.87×104Pa ，
水的密度为 1000kg/m 3
。
假设在两种情况下，流体
都进入了阻力平方区。
求：E 阀开大后，管内水的流量； A 处压强表读数Pa 。 （1）gz 1+u b 12/2+p 1/ρ+We =gz 2+u b 22/2+p 2/ρ+Σh f
z 1= z 2，u b 1= u b 2，We=0
p 1/ρ= p 2/ρ+Σh f
解出：λ； （2）gz 1+u b 12/2+p 1/ρ+We =gz 3+u b 32/2+p 3/ρ+Σh f
2)(2b f u d le l h ∑+=∑λ
z 1= 0，z 3=3，u b 1=？， u b 3=0，We=0，p 3=0
p 1/ρ=Σh f ；
gz 1+u b 12/2+p 1/ρ+We =gz 2+u b 22/2+p 2/ρ+Σh f
z 1= z 2，u b 1= u b 2，We=0
p 1/ρ= p 2/ρ+Σh f
连解出：u b 1；p 1 2. 如图1所示：反应器和储槽均通大气，用虹吸管从高位槽向反应器加料。要求料液流速为 u= 1 m/s ，
料液在管内阻力损失为∑h f =20J/kg （不计出口损失）。求：高位槽液面比管出口高出多少？（h=2.09m ） 图1图2
3. 如图2，储槽液面恒定。将30℃的C 2H 5OH(密度为800kg/m 3)用φ57×3.5mm 的无缝钢管吸入高位槽中。
要求V S =0.004m 3/s ，且∑h f =0。求真空泵需将高位槽的压力降到多少？（p=5300N/m 2
）
4. 用泵将密度为1100kg/m 3、粘度为1.0×10-3Pa.s 的某水溶液从开口贮槽送至开口高位槽内，两槽内液
面维持恒定，液面相差18m ，管路为φ70×2.5mm ，长35m 。管路上全部局部阻力的当量长度为60m ，摩
擦系数为0.03，泵提供的外功为300J/kg 。求：流体的体积
流量；泵效率为75％时，泵的轴功率。 5. 在图1-1所示管路中，管长50m ，管内径为50mm ，管路中有
一个标准弯头B ，其局部阻力系数为0.75，一个半开的闸阀C ，
其局部阻力系数为4.5。已知20℃水的粘度为100.42×
10-5Pa.s ，水的密度为998.2kg/m 3，管内水的流量为
3.5325m 3/h ，摩擦系数计算公式为λ=0.3164/Re 0.25，求流体
在管路中的阻力损失为多少J/kg ？
6. 某钢质转子(密度为7900kg/m3)流量计，因流量过大，不适合
现场要求。若以同样形状的铝合金转子(密度为2700 kg/m3)
代替钢转子，此时测得水的流量读数为8×10-4m 3/s ，试求水的
实际流量。
2)(2
b f u d le l h ∑+=∑λ2(2b f u d le l h ∑+=∑λ2(2b f u d le l h ∑+=∑λ
7. 如图，密度为3/1000m kg ，粘度为s Pa ??-3101的水以h m /103的流量从高位槽中流下，管道尺寸
为mm 351?Φ，全长为150m （含局部阻力当量长度）高位槽出口与管道出口间的高度差为50m 。在
管路中离高位槽20m 处有一压力表，其读数为Pa 4107.14?（表压），求离管道出口20m 处流体的静
压强（表压）(已知管道的前后20m 均为水平管，当53101~103Re ??=时，25.0Re /3164.0=λ)
8. 用轴功率为0.55kW 的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa 的密闭高位槽中。已知液
体的流量为4 m 3/h ，密度为1200 kg/m 3
、粘度为31096.0-?Pa ·s ；输送管路的内径为32 mm ，管路总
长度为50 m （包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m 。试计算该离心泵
的效率。
9. 有一幢102层的高楼，每层高度为4m 。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强
为变量。地平面处大气压强为760mmHg 。试计算楼顶的大气压强，以mmHg 为单位。(723.82mmHg)
10. 若外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。空气分子量按29
计。(1.439Kg/m 3)
11. 采用微差U 形压差计测压差。如图。已知U 形管内直径d 为6mm ，两扩大室半径均为80mm ，压差计中
用水和矿物油作指示液，密度分别为1000及860kg/m 3。当管路内气体压强p 与外界大气压p 0相等时，
两扩大室油面齐平，U 形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数R=350mm ，试计算：（1）气体
压强p （表）。（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强p 是多少？（3）若压差计内只有水
而不倒入矿物油，如一般U 形压差计，在该气体压强p 值下读数R 0为多少？(104.76KPa; 101.806KPa;
49mm)
12. 一直立煤气管，如图。在底部U 形压差计h 1=120mm ，在H=25m 高处的U 形压差计h 2=124.8mm 。U 形管
指示液为水。管外空气密度为1.28kg/m 3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。
(1.013Kg/m 3)
13. 如图示，水以70m 3/h 的流量流过倾斜的异径管通。已知小管内径d A =100mm ，大管内径d B =150mm ，B 、A
截面中心点高度差h=0.3m ，U 形压差计的指示液为汞。若不计AB 段的流体流动阻力，试问：U 形压差习题13
计哪一支管内的指示液液面较高？R 为多少？(R=3.92mm)
14. 水以6.4×10-4m 3/s 的流量流经由小至大的管段内。如图。小管内径d 1=20mm ，大管内径d 2=46mm 。欲测
1、2两截面处水的压差，为取得较大的读数R ，采用倒U 形压差计。已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m
3的空气，读数R=100mm 。求水由1至2截面的流动阻力∑h f 。(2.98J/Kg)
15. 以水平圆直管输送某油品。管内径为d 1，管两段压差为 。因管道腐蚀，拟更换管道。对新装管
道要求如下：管长不变，管段压降为原来压降的0.75，而流量加倍。设前后情况流体皆为层流。问：
新管道内径d 2与原来管内径d 1之比为多少？(1.28)
16. 某流体在圆形直管内作层流流动，若管长及流体不变，而管径减至原来的一半，试问因流动阻力而产
生的能量损失为原来的多少？（16倍）
17. 在某输水管路中输送20℃的水，试求：（1）管长为5m ，管径为mm 5.245?Φ，输水量为0.06l/s
时的能量损失；（2）若其它条件不变，管径为mm 376?Φ时能量损失由为多少？(kg J /108.43-? ；
kg J /1013.54-?)
18. 用泵自储池向高位槽输送矿物油，流量为35T/h 。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m 。
管径为Φ108×4mm ，油的粘度为2840cP ，密度为952kg/m 3，泵的效率为50%，泵的轴功率为85kW 。求
包括局部阻力当量管长的总管长。(336.7m)
19. 粘度8×10-3Pa. S ，密度为850kg/m 3 的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s ，试
计算（1）雷诺准数Re ，并指明属于何种流型 ；（2）该管为水平管，若上游某点的压力为1.47×
105Pa ，问流体自该点开始流经多长的管子其压力下降为1.27×105Pa 。（Re =1488, 属于层流 L
=15m ）
20. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为0.85at 。水槽水面至塔内水出口处垂直高
度差22m 。已知水流量为42.5m 3/h ，泵对水作的有效功为321.5J/kg ，管路总长110m （包括局部阻力
当量管长），管子内径100mm 。试计算摩擦系数λ值。(0.0785)
21. 有一除尘洗涤塔，塔底压力表读数为4.9×104Pa ，塔顶水银压差计读数R =300mm 。压力表与水银压
差计间垂直距离为8m ，塔内操作温度为303K ，气体在标准状态下的密度为0.76kg/m 3 ，试求气体
在塔内流动过程的流动损失。
(∑h f =9.469×103 J/kg)
22. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为18m ，输送管路的规格
为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.3m/s ，管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为140m （包括
全部局部阻力的当量长度）, 试求: （1）.溶液在管内的流型。（2）.泵的轴功率（η=60%）（计算
时, 取溶液密度为1500kg/m 3, 粘度为1.5cP ）(5
103.1Re ?= 湍流； 5.108kw)
23. 15．在一内径为320mm 的管道中，用毕托管测定平均分子量为64 的某气体的流速。管内气体的压力
为101.33kPa ，温度为40℃，粘度为0.022 cp 。已知在管道同一截面上毕托管所连接的U 形压差计最
大度数为30mmH
O。试问此时管道内气体的平均流速为多少？(13.1m/s)
2
O。现转速调至1300r/min，试24.一台离心泵在转速为1450r/min时，送液能力为22m3/h，扬程为25m H
2
求此时的流量和压头。(19.7m3/h ； 20m)
25.以碱液吸收混合器中的CO
的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at（表压），碱液槽液面与塔
2
内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试求：①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。②输送碱液所需有效功率，W。(160.52J/kg 535.07w) 26.水在图示管中流动，截面1处流速为0.6 m/s,管内径为200 mm,测压管中水的高度为1.2 m，截面2处
管内径为100 mm，设水由截面1流到截面2间的能量损失为2.5 J/kg,水的密度1000 kg/m3。求：两截面处产生的水柱高度差h 。
27.用离心泵将密度为1000kg/m3, 流量30 m3/h的水溶液由敞口贮槽送至表压强为100kPa的高位槽中。
泵入口位于贮槽液面上方1m，两槽液面恒定，两液面间垂直距离20m。输送管路为￠76×3mm钢管，吸入管路长6m，排出管路长40m，贮槽液面与泵入口间、两液面间所有管件的当量长度分别为20m和50m，管路摩擦系数为0.03，当地大气压为100kPa。计算（1）泵的轴功率（泵的效率75%）；（2）泵入口处的真空度。
28.用离心泵将密度为998kg/m3, 流量36 m3/h的水由敞口贮槽送至表压强为110kPa的高位槽中。两槽内
液面维持恒定，两液面垂直距离20m。输送管路为￠76×3mm钢管，管路总长150m（包括所有管件在
=2.3kPa,内的当量长度），管路摩擦系数为0.022，当地大气压为98.1kPa，输送温度下水的饱和蒸汽压p
V
=3m,泵吸入管路的压头损失为2.5m水柱。计算（1）泵的有效功率；（2）泵泵的必需气蚀余量(NPSH)
r
的安装高度。
29.用泵将密度为850kg/m3，粘度为0.12pa·s的重油从常压贮油罐送至敞口高位槽中。贮油罐内液面与高
位槽中液面间的距离为20m。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度），摩擦系数 取0.029。若流动中的雷诺准数Re为3000，试求：
(1) 油在管内的流速是多少 m/s？
(2) 输油量是多少 m3/h？
(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？
(4) 所需泵的有效功率?
(5) 若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
30.用离心泵将一常压贮罐中的液体以19000kg/h的流量送入反应器。输送管路的规格为φ45×2.5mm，
反应器上压强表的显示值为210kPa，贮罐内的液面到输送管出口的垂直距离为9m。管路上装有3个当量长度1.5m的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计，管路总长度为36m（包括所有进出口阻力）。已知输送液体的密度为1200kg/m3，粘度为0.12Pas，管路液体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa。试求：
(1)管路中流体的流速u＝？（3分）
(2)管路中流体的雷诺准数Re＝？（2分）
(3)管路的摩擦系数λ＝？（2分）
＝？（8分）
(4)管路的总阻力损失Σh
f
(5)泵的总效率为60%时，所需轴功率N＝？（10分）
31.从敞口容器A用泵B将密度为890 kg/m3的液体送入塔C。塔内的表压强如附图所示。液体输送量为
15 kg/s，流体流经管路的能量损失（包括进、出口及全部损失）为122 J/kg，已知泵的效率为80%，
求泵的有效功率Ne及轴功率N。
32. 用泵将密度为950kg/m 3的液体从常压贮罐送至敞口高位槽中。贮罐内液面与高位槽中液面间的距离为
30m 。输送管路为φ58×4mm的钢管，总长为1000m （包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。要
求送液量为12000kg/h ，管路摩擦系数λ取0.026。试求：
(1) 输油量是多少 m 3/h ？
(2) 油在管内的流速是多少 m/s ？
(3) 输送管路的能量损失是多少 J/kg ？
(4) 所需泵的有效功率?
(5) 若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
33. 用离心泵将一常压贮槽中的液体送入反应器，输送管路的规格为φ45×2.5mm （假设泵的吸入管路与
排出管路等径）。在泵的入口处有一U 管压强计，以汞为指示剂，读数为130mm (汞的密度为
13600kg/m 3
)。贮槽内液面到泵入口处的垂直距离为0.5m ，输送管路在反应器处的出口到泵入口处的
垂直距离为10m ，忽略吸入管路以及泵进出口间的阻力损失。反应器上压强表的显示值为210kPa ，管
路上装有3个当量长度1.5m 的阀门，和一个阻力系数为ζ=2.1的流量计。管路长度为36m （包括所
有其他管件及进出口阻力的当量长度）。已知输送液体的密度为1200kg/m 3，粘度为0.12Pas ，管路液
体呈层流流动，当地大气压强为100 kPa 。试求：
(1) 泵的输送能力？
(2) 总效率为60%时泵的轴功率？ 第四章 传热
一、选择题
1. 对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温差分别为1t ?和
2t ?，若1t ?> 2t ?，则1λ和2λ的关系为（ ）
。 A. 1λ<2λ； B. 1λ=2λ； C. 1λ>2λ。 D. 不确定。
2. 冷、热流体进、出口温度均不变时，并流推动力（ ）逆流推动力。
A.大于
B.小于
C.等于
D.不确定
3. 黑体的辐射能力与表面绝对温度的（ ）成正比。
A.一次方
B.二次方
C.三次方
D.四次方
4. 同一温度下，（ ）的辐射能力最大。
A.黑体
B.镜体
C.灰体
D.透热体
5. 傅立叶定律是描述（ ）的基本定律。
A.热传导
B.热对流
C.热辐射
D.对流传热
6.多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（）
Ａ.没关系，Ｂ.反比，Ｃ.正比，Ｄ.不确定
7.在套管换热器中用冷却水冷却热流体，热流体质量流量和出入口温度T
1、T
2
一定，冷却水入口温度t
1
一定，如果增加冷却水用量，则Q（），K（），t
2
（） A：增大 B：不变 C：减小8.一套管换热器，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℃
9.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的n次方成正比，其中n的值为（）
A.0.5
B.0.8
C.1
D.2
10.在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数Ｋ将接近空气侧的对流传热系数（）
A.甲、乙均合理
B.甲、乙均不合理
C.甲合理，乙不合理
D.乙合理，甲不合理
11.冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若а
i 远小于а
o
，则列管的壁温接近于（）
的温度。
A：冷流体 B：热流体 C：无法确定
12.自然对流的对流传热系数比强制对流的相比（）。
A.大
B.小
C.相等
D.不确定
13.在多层平壁的稳定热传导中，各层厚度及面积相同，即b1=b2=b3，S1=S2=S3其温度变化如图所示，则三种材料的导热系数的大小为
A.λ1>λ2>λ 3
B.λ1>λ2=λ 3
C.λ1<λ2=λ 3
D.λ1<λ2<λ 3
14.20℃和80℃,则管壁温度约为（）。
A.20℃
B.80℃
C.50℃
D.100℃
15.单层平壁定态热传导时，若壁厚增加，则温差（），若导热系数增加，则温差（），若热阻增加，则温差（）
A 变大 B变小 C不变 D不确定
16.下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（）。
①空气流速为30m/s时的α
②水的流速为1.5m/s时的α
③蒸气滴状冷凝时的α
④水沸腾时的α
A.③>④>①>②
B.④>③>②>①
C.③>④>②>①
D.③>②>④>①
17.揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（）。
A.斯蒂芬－波尔兹曼定律
B.克希霍夫定律
C.折射定律
D.普朗克定律
18.计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择有关的是（）。
Ａ、普兰德准数；Ｂ、传热单元数NTU; Ｃ、离心分离因数K; Ｄ、过滤常数K
19.有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低应采用的流程为（）。
Ａ、气体走管外，气体并联逆流操作；
Ｂ、气体走管内，气体并联逆流操作；
Ｃ、气体走管内，气体串联逆流操作；
Ｄ、气体走管外，气体串联逆流操作。
20.同一物体在同一温度下的反射率与吸收率的关系是（）。
A.反射率大于吸收率
B. 反射率小于吸收率
C.反射率等于吸收率
D. 不确定
21.若换热器两侧对流传热系数αi＞αo 时，总传热系数K接近于（）。
A.αo
B.αi
C.αi +αo
22.多层平壁的定态热传导中，通过各层的传热速率、通过各层的热通量（）。
A.相同、相同
B.相同、不同
C.不同、不同
23.某灰体的黑度为0.6,该灰体的吸收率为（）。
A. 1
B. 0.6
C. 0.4
24.牛顿冷却定律是描述（）的基本定律。
A.热传导
B.对流传热
C.热辐射
25.以下换热器属于列管换热器的是（）。
A.螺旋板式换热器
B.蛇管式换热器
C.U型管式换热器
26.传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气（空气走内管,蒸汽走环隙）,为强化传热决定加
装翅片,翅片应装在( )侧更为有效。
A、外管外
B、外管内
C、内管外
D、内管内
27.黑度为0.8,表面温度为27℃的物体其辐射能力是（）W/m2。
A、367.4
B、459.3
C、64.8
D、3306.7
28.列管式换热器根据结构不同主要有（）。
A、套管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器
B、固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器
C、浮头式换热器、U型管式换热器、热管换热器
D、热管换热器、套管式换热器、固定管板式换热器
29.流体在圆形直管中作滞流流动，若管长及流体的物性不变，而管径增为原来的2倍，则流速为原来的（）
倍，流动阻力为原来的（）倍。
A、1/2
B、1/4
C、1/8
D、1/16
30.传热过程中，当两侧对流传热系数α
i ＜α
O
时，要提高总传热系数K，关键是提高( )。
A、提高α
O B、提高α
i
C、减小α
O
D、减小α
i
31.黑度为0.8,表面温度为127℃的物体其吸收率是（）。
A、127
B、27
C、0.8
D、0.2
32.流体在圆形直管中作强制湍流传热，若管长及流体的物性不变，而管径变为原来的1/2，则对流传热系数为原来的（）倍。
A、4
B、1/4
C、20.8
D、2`1.8
二、填空题
1.热量的传递是由于________引起的。
2.由傅立叶定律知，热传导速率与温度梯度成________比。
3.气体的导热系数随温度升高而________，故常用于绝热，保温。
4.热传导的传热距离愈远，则导热热阻愈________。
5.圆筒壁的热传导中，通过各层的热传导速率________，热通量________。（填相同、不同）
6.对流传热的热阻主要集中在__________________。
7.对流传热系数反映了对流传热的快慢，其值愈大，对流传热愈________。
8.强化对流传热过程可采用的措施有________、________和________。
9.辐射传热中，在能量传递的同时伴随着能量的________。
10.同一温度下，灰体和黑体相比，________的辐射能力大。
11.物体的吸收率愈大，其辐射能力愈________。
12.同一温度下，物体的吸收率在数值上等于该物体的________。
13.热传导存在于________中。
14.对流传热是指________的传热过程。
15.沿等温面方向，温度梯度的大小为________。
16.冷、热流体进、出口温度均不变时，并流推动力比逆流推动力________。
17.提高传热系数的重点在于______________________________列管式换热器安装折流档板的目的是
_____________________。
18.提高换热器传热速率的途径有_____________、______________ 、__________________。
19.黑体的辐射能力与其________的四次方成正比。
20.傅立叶定律是描述________的基本定律。
21.自然对流的对流传热系数比强制对流的________。
22.金属固体、非金属固体、液体和气体四种物质，________的导热系数最大，________的导热系数最小。
23.定态多层平壁热传导中，各层平壁的温度差与其导热热阻成________比。
24.传热的基本方式有、、。
25.蒸汽冷凝的方式有和，工业上采用。
26.能全部吸收辐射能的物体称为，能全部反射辐射能的物体称为。黑体与灰体相比，发射能
力最大的是，吸收能力最大的是。
27.某灰体的吸收率为0.8，其黑度为；某灰体的反射率为0.3，其黑度为。
28.写出三种常用的间壁式换热器的名称、、。根据热补偿不同，列管换热器
可分为、、等。
29.大容积（器）饱和沸腾曲线а~△t可分为、、几个阶段，工业生产上，
一般控制在阶段。
30.在钢、水、软木之间，导热效果最佳的是，保温效果最佳的是。
31.根据斯蒂芬—波尔兹曼定律，黑体的绝对温度增加一倍，其辐射能增加倍。
32.斯蒂芬—波尔兹曼定律的表达式为。
33.对流传热中，当在________情况下，进行的是恒温传热，在________情况下，进行的是变温传热。
34.影响对流传热系数的物性常数有________。
35.应用准数关联式计算对流传热系数时应注意________、________和________。
36.冷凝传热中，膜状冷凝的传热效果要比滴状冷凝的________。（填好、差）
37.能被物体吸收而转变为热能的电磁波的波长在________之间，统称热射线。
38.在间壁式换热器中，总传热过程由下列步骤所组成：首先是热流体和管外壁间的__________传热，将
热量传给管外壁面；然后，热量由管的外壁面以________方式传给管的内壁面；最后，热量由管的内壁面和冷流体间进行_______ 传热。
39.对于套管式换热器，要提高传热系数，应提高传热系数较__（大，小）一侧的h；而换热器内管管壁
的温度则接近于传热系数较___（大，小）一侧的流体。
40.流体湍动程度越强，对流传热系数就。
41.对流体无相变化的强制对流传热过程（不考虑自然对流影响时），Nu准数与有关。
42.流体在圆形直管内呈强制湍流时，当物性及操作条件一定时，对流传热系数与成正比，与
成反比。
43.对多层平壁稳定热传导过程，若某层热阻大，则也大。
44.多数固体材料可视为灰体，特点是（1），（2）。
45.对多层圆筒壁稳定热传导过程，若某层大，则温度差也大。
46.通过因次分析，影响强制对流传热过程的准数有3个，其中反映对流传热强弱程度的准数是，
而反映流体流动湍动程度的准数是 。
47. 流体在弯管内作强制对流传热时,同样条件下,对流传热系数较直管内的要 。
48. 流体在圆形直管内作强制湍流时，强制对流传热系数的准数关联式中规定Re ＞ 时为湍流。
49. 某灰体在20℃时，其黑度为ε=0.8，则其辐射能力的大小为_________ ，其吸收率为___________ 。
50. 间壁两侧流体的传热过程中，总传热系数接近热阻 的一侧的对流传热系数，壁温接近热阻 的
一侧流体的温度。
51. 增加列管换热器 数的目的是为了提高换热器管程流体的对流传热系数。要提高换热器的换
热速率，应提高 大的一侧流体的 。
52. 辐射传热过程中,物体的黑度越大，其辐射能力 。
53. 稳定热传导计算公式中
kS b 项称为_____________________，其中k 为__________________，单位是_________________。
54. 辐射传热中，设置隔热挡板是____________辐射散热的有效方法。挡板材料的黑度愈低，辐射散热量
____________。
55. 热传导中传热速率大小用__________定律描述，而对流传热中用_____________定律描述。对流传热
只能发生在________中。
56. 对流传热计算公式中hS 1
项称为_____________________，其中的h 为__________________，单位是
_________________。
三、判断题
1. 流体在弯管内作强制对流传热时,同样条件下,对流传热系数较直管内的要小。 ( )
2. 许多设备的外壁温度常高于环境温度,此时热量将以对流和辐射两种方式自壁面向环境传递而引起热量散
失。 ( )
3. 多层圆筒壁的稳态热传导过程,通过各层的传热速率、热通量都相同。 （ ）
4. 螺旋板式换热器属于板翅式换热器的一种型式。 （ ）
5. 任何物体的辐射能力与吸收率的比值为恒定值，等于同温度下黑体的辐射能力。 （ ）
6. 多层平壁的稳态热传导过程,通过各层的传热速率相同、而通过各层的热通量不同。（ ）
四、计算题
1. 有一逆流操作的热交换器，用15℃的水冷却过热氨蒸汽，氨气温度为 95℃，流率为 200kg/h ，氨气
在热交换器中冷却。冷凝液在饱和温度（30℃）下派出。在冷却冷凝过程中，热交换器各界面上氨气与水
的温度差最小处不允许小于 5℃。求冷却水用量及水最终出口温度？已知 90℃，0氨气的焓分别为
1647,1467KJ/kg,30℃液氨的焓为 323KJ/kg ，水平均比热为 4183J/kg ℃。
2. 一套管换热器用 133℃的饱和水蒸汽将管内的氯苯从 33℃加热到 73℃，氯苯流量为 5500Kg/h 。现因
某种原因，氯苯流量减少到 3300Kg/h ，但其进出口温度维持不变，试问此时饱和蒸汽温度应为多少才能
满足要求？此时饱和水蒸汽冷凝量为原工况的百分之几？（设两种工况下的蒸汽冷凝热阻，管壁热阻，垢
层热阻及热损失均可略，且氯苯在管内作湍流流动，忽略两工况下蒸汽汽化潜热的变化）
3. 某厂现有两台单壳程单管程的列管式空气加热器，每台传热面积为A 0=20m 2 （管外面积），均由128根
Ф25×2.5mm 的钢管组成。壳程为 170℃的饱和水蒸汽冷凝（冷凝潜热为r=2054KJ/kg ），凝液不过冷。空
气走管程，其入口温度t 1 =30℃ ，流量为4500kg/h 假定空气的物性参数不随温度、压力变化，可视为
常数，分别为C P =1.005KJ/Kg.K ， ρ=1.06Kg/m 3 ，μ=20.1×10-3
cp ,λ=0.029w/m.k 。热损失可略，管内
湍流时空气的对流给热系数可用下式计算： N u =0.02R e 0.8 ；
4. 若两台换热器并联使用，通过两台换热器的空气流量均等，试求空气的出口温度t 2(℃)及水蒸汽的总
冷凝量 m
1(kg/h)；若两台改为串联使用，试求此时空气的出口温度t
2
(℃)及水蒸汽的总冷凝量 m
1
(kg/h)；
试比较并联及串联时传热效率的大小，并求两情况下总传热能力的比值 Q
串/ Q
并
。
5.有一带夹套的反应釜，釜内盛有某反应液。反应液的初始温度为 20℃。釜内液体由于剧烈地搅拌可认为温度均一。反应液需加热到 80℃进行反应。若夹套内通以 120℃的蒸汽加热，已知前 10分钟反应液的温升为 60℃，则反应液由初始温度加热至反应温度需要多少时间？若夹套内通以进口温度为 120℃的热流体加热，前 10 分钟反应釜的温升同样为60℃，则反应液由初始温度加热到反应温度需多少时间？（热流体无相变）(非稳态传热)
6.某单程列管式换热器，其换热管为2
25?
Φ mm的不锈钢管，管长为3m，管数为32根。在该换热器中，用25℃的水将壳程的110℃的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体，该有机蒸汽的冷凝传热系数为3
10
2.8?
W/(m2·℃)。水的流量为15000 kg/h，平均比热容为4.18 kJ/(kg·℃)；管壁与水的对流传热系数为1000W/(m2·℃)；不锈钢的导热系数为17 W/(m·℃)。试求：总传热系数
o
K；水的出口温度。
7.有一加热器，为了减少热损失，在加热器壁的绝热材料。的外面包一层导热系数为0。16W/m℃，厚度为300mm的绝热材料。已测得绝热层外缘温度为此30℃，距加热器外壁250处为75℃，试求加热器外壁面温度为若干？(300℃)
8.工厂用φ170 ×5mm的无缝钢管输水蒸气。为了减少沿途的损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚30mm的矿渣棉，其导热系数为0.065 W/m℃；第二层为厚30mm的石棉灰，其导热系数为0.21 W/m℃。管内壁温度为300℃；保温层外面温度为40℃。管道长50m.。试求该管道的散热量。(1.42×104W)
9.为100mm的蒸汽管，外包两层厚度皆为15mm的保温材料，外面一层的导热系数位0.15 W/m℃，里面一层的导热系数为0.5 W/m℃，已知蒸汽管外表面温度为150℃，保温层外表面温度为50℃。求每米管长的热损失为多少？两保温层交界处的温度为多少？(329 W/m2，122.5℃)
10.一套管式换热器，外管尺寸为φ38×2.5mm，内管为25×2.5mm的钢管，冷水在管内以0.3m/s的流速流动。水进口温度20℃，出口40℃，试求管壁对水的对流传热系数。(1640 W/m℃)
11.石油厂常用渣油废热以加热原油。若渣油初温为300℃，终温为200℃；原油初温为25℃，终温为175℃。试分别求两流体作并流流动及逆流流动时的平均温度差，并讨论计算结果。(104℃，150℃)
12.200Kg/h的硝基苯由355K冷却至300K，冷却水初温为15℃，终温为30℃，求冷却水用量。又如将冷却的流量増加到3.5m3/s，求冷却水的终温。(26℃)
13.热器中采用120.85kPa(绝压)的饱和水蒸气加热苯，苯的流量为4500kg/h，从20加热到60。若设备的热损失估计为所需加热量的7%，试求热负荷及蒸汽用量(设蒸汽凝液在饱和温度时排除)。(131.24kg/h) 14.某管壳式换热器中，用水逆流冷却某石油馏分，换热器的总传热系数为233.6。该馏分的流量为
1500kg/h，平均比热为3.35KJ/kg. ℃，要求将它从90℃冷却到40℃。冷却水的初温为15℃，出口温度为55℃。试求：所需传热面积和冷却水用量。(10m2，1500kg/h)
15.在管长为1m的冷却器中，用水冷却热油。已知两流体并流流动，油由420K冷却到370K，冷却水由285K 加热到310K。欲用加长冷却器管子的办法，使油出口温度降至350K。若在两种情况下，油、水的流率、物性常数、进口温度均不变；冷却器除管长外，其它尺寸也不变；忽略热损失。试求管长。(1.66m) 16.10．现测定套管式换热器的总传热系数，数据如下：甲苯在内管中流动，质量流量为5000 Kg/h，进口温度为80℃，出口温度为50℃；水在环隙中流动，进口温度为15℃，出口为30℃。逆流流动。冷却面积为2.5m2。问所测得的总传热系数为若干？(745 W/m2℃
17.在一套管式换热器中，内管为φ180 ×10mm的钢管，内管中热水被冷却热水流量为300 Kg/h，进口温度为，出口为60℃。环隙中冷却水进口温度为50℃，总传热系数 2000 W/m2.℃。
试求：（1）冷却水用
（2）并流流动时的平均温度差及所需的管子长度；
（3）逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度。
(3011.5Kg/h；2.32m；3.0m)
18.在一传热外表面积为300m2的单程列管式换热器中，300℃的某种气体流过壳方并被加热到430℃，另一种560℃的气体作为加热介质，两气体逆流流动，流量均为1×104Kg/h,平均比热均为1.05 KJ/kg.℃，
求总传热系数。假设换热器的热损失为壳方气体传热量的10%。(11.3W/m 2
℃)
19. 某列管换热器由φ25×2.5mm 的钢管组成。热空气流经管程，冷却水在管间与空气呈逆流流动。已知
管内侧空气侧的对流传热系数为50 W/m 2?℃，管外水侧的对流传热系数为1000 W/m 2?℃，钢的导热系数为
45 W/m ? ℃。试求基于管外表面积的总传热系数K 。若管壁热阻和污垢热阻忽略不计，为提高总传热系数，
在其它条件不变的情况下，分别提高不同流体的对流传热系数，即：(1)将管内侧空气侧的对流传热系数
提高一倍；(2)将 管外水侧的对流传热系数提高一倍。分别计算K 值。(37.2W/m 2?℃，74W/m 2?℃，39W/m 2?℃)
20. 在一单壳程、四管程换热器中，用水冷却热油。冷水在管内流动，进口温度为15℃，出口温度为32℃。
热油在壳方流动，进口温度为120℃，出口温度为40℃。热油的流量为1.25kg/s ，平均比热为1.9KJ/kg.。
若换热器的总传热系数为470 W/m 2?℃，试求换热器的传热面积。(9.1 m 2)
21. 质量流量为7000kg/h 的常压空气，要求将其温度由20 ℃加热到85 ℃，选用108 ℃的饱和蒸汽作加热
介质。若水蒸气的冷凝传热系数为1.0×104W/m 2?K。定性温度下空气的物性参数：C p =1.0kJ/kg? ℃, μ=1.98
×10-2cP , λ=2.85×10-2W/m? ℃，普兰特准数为0.7。(1)总传热系数。(2) 核算此换热器能否完成此换
热任务（已知该换热器为单管程、单壳程、管数为200根，管子规格为φ25×2.5mm ，管长为2m ，管壁及
污垢热阻可忽略）(89.04，能)
22. 有一套管式换热器，内管为φ54×2mm ，外管为φ116×4mm 的列管，内管中苯被加热，其流速为
0.643m/s ，苯的进口温度为50℃，出口温度为80℃，外管中为120℃的饱和水蒸气冷凝，冷凝对流传热系
数为1.0×104W/m 2.K ，管壁热阻及污垢热阻均可忽略不计，试求：套管的有效长度。（K 值的计算以内管的
外壁为基准；苯在定性温度下的物性：Cp=1.86KJ/kg.℃ ρ=880kg/m 3
λ=0.134w/m.℃ μ=0.39cP ）
(14.3m)
23. 在传热面积为20 m 2的列管式换热器中用温度为20℃，流量为13500 kg/h 冷水将某油品从110℃冷却
至40℃，冷却水出口温度为50℃。运转一年后，两流体的流量和进口温度均不变，而测得冷却水出口温
度降至40℃，经分析是由于污垢积累所至，试计算污垢热阻的增加量。可忽略热损失，水的平均比热
4.2KJ/Kg.℃。(0.002m 2℃/W)
24. 套管换热器的内管为φ38×2mm 的铜管。今以绝对压强为294Kpa 的饱和蒸汽将内管内的5000 kg/h 氯
苯由33℃加热到75℃。现某种原因，氯苯流率减小到1350 kg/h ，而进、出口温度不变。如仍在原换热器
内进行换热，你将采取什么措施？并计算建议改变的项目。两种流率下氯苯在管内流动均为湍流，但氯苯
的物性常数可视为不变。已知冷凝传热膜系数比氯苯传热膜系数数值大得多。氯苯侧污垢热阻可忽略不计。
(蒸汽压强降为176.5 Kpa)
25. 一卧式列管换热器，钢质换热管长3m ，直径为φ25×2mm 。水以0.7m/s 的流速在管内流过，并从17℃
被加热到37℃，流率为1.25kg/s 、温度为72℃烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝
潜热为315KJ/kg 。已测得：蒸汽冷凝系数为800W/ m 2℃，管内侧热阻为外侧的40%，污垢热阻又为管内侧
热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。计算时可忽略管壁热阻及热损失。(80，4)
26. 在一油冷却器里，水一单管为100g/s 的流量流过得钢管，油以单管为75g/s 的流量在管外逆向流动。
若管长为2m ，油和水的进口温度分别为370K 和280K ，问油的出口温度为多少？已知油侧的对流传热系数
为1700 W/ m 2℃、水侧的对流传热系数为2500 W/ m 2℃，油的比热为1.9 KJ/Kg.℃(325K)
27. 某列管冷凝器，管内通冷却水，管外为有机蒸气冷凝。在新使用时，冷却水的进出口温度分别为20℃
和30℃。使用一段时期后，在冷却水进口温度与流量相同的条件下，冷水出口温度降为26℃。求此时的垢
层热阻。已知换热器的传热面积为16.5m 2，有机蒸气的冷凝温度为80℃，冷却水流量为3.0Kg/s ，水的比热
为4.2KJ/Kg.K 。(12分)
28. 一单壳程单管程列管式换热器，苯在换热器管内流动，流量为1.5kg/S ，由80℃冷却到30℃。冷却水在
管间和苯作逆流流动，水进口温度20℃，出口温度50℃,已知苯的平均比热为1.9×103J/（kg. ℃）,基于
外表面积的总传热系数K 为490W/(M 2. ℃),换热器的热损失忽略不计，试求：传热速率Q 为多少kW?(4分);
对流平均温度差为多少℃？（4分）；该列管换热器的传热面积为多少M 2 ？（4分）
29. 有一台新的套管换热器，用水冷却油，水走内管，油与水逆流，内管为mm 319?Φ的钢管，外管为
mm 340?Φ的钢管。水与油的流速分别为1.5m/s 及1.1m/s ，水的进出口温度为20℃和40℃，油的进口
温度为100℃，热损失不计，试计算所需要的管长。
水，油和钢在定性温度下的物性常数：
速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200瓦每平方米开尔文和1700瓦每
平方米开尔文。水在管内为湍流，管壁的导热系数为45w/m·K。水流速改变后可认为环隙间冷凝的传热膜
系数不变，试求：当水的流速为0.4m/s时，管壁对水的对流传热系数为多少？管外蒸汽冷凝的对流传热
系数为多少？若操作一段时间后，水流速仍维持0.4m/s，但测得的总传热系数比操作初期下降10%，试分
析可能的原因，并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降10%。（13分）
31.有一套管式换热器，管程走冷空气，温度由15℃加热到105℃，空气的流速为13.2m/s，空气在定性
温度下的物性为：密度为1.06kg/m3，比热1.005kJ/(kg.K)，粘度2.01×10-5Pa.s，导热系数
0.02893W/(m.K)，普兰特准数0.696，温度为115℃的水蒸汽在环隙冷凝，其对流传热系数1.0×
104W/(m2.℃)。套管换热器的内管尺寸为25×2.5mm，不计污垢热阻，求套管换热器的内管管长。
32.在一套管式换热器中，用水冷却热油。换热器管长为1.5m，两流体作逆流流到，油由150℃冷却到95℃，
冷却水由15℃加热到35℃。若用加长冷却器管子的方法，使油出口温度降至65℃。假设在这两种情况下，
油和水的流量、物性常数、进出口温度均不变，冷却器除管长外，其它尺寸也不变，忽略热损失，试求管长。
33.在列管式换热器中，用15℃的冷却水将某溶液从90℃冷却到40℃，该溶液流量为5400kg/h，比热为
3.4kJ/(kg·K)，对流传热系数为600W/(m2·K)。冷却水走管程与管外溶液逆流换热，流量为10080kg/h，比热
4.16 kJ/(kg·K)，对流传热系数为1100W/(m2·K)。换热器管束由φ25×2.5mm钢管组成，钢管导热系数为45W/（m·K），管内、外两侧污垢热阻可略去不计，计算需换热器的传热面积(以So表示)，换热器的热损失可不计。若该换热器运行一段时间后，只能将溶液冷却到45℃，问此时应采取什么措施才能保证换热要求？
34.在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热原油。温度为160℃的饱和水蒸气在壳层冷凝排出饱和液体。原油在管程流动，由20℃被加热到106℃。饱和水蒸气的流量为2160kg/h，汽化潜热为2087kJ/kg，对流传热系数为1200W/(m2·K)。原油比热1.6 kJ/(kg·K)，对流传热系数为400W/(m2·K)。换热器管束由φ25×2.5mm 钢管组成，钢管导热系数为45W/（m·K），管内、外两侧污垢热阻及其热损失可略去不计。计算（1）原油的流量；（2）需换热器的传热面积(以So表示)。
35.在一逆流换热器中，将1.26 kg/s的苯用冷却水从110℃冷却到40℃，苯的比热为1.7 kJ/(kg·℃)。
冷却水走管内,入口温度为18℃，出口温度36℃，水的比热为4.16 kJ/(kg·℃)，换热器由φ25×2.5mm
的钢管组成。水和苯的对流传热系数分别为1800 W/(m2·℃)和600 W/(m2·℃),忽略管壁及两侧污垢热
阻，不计换热器热损失。求：1.冷却水用量。2.换热器所需换热管总长。
36.在一列管换热器中将15000kg/h的油品从20℃加热到90℃。油品走管内，管外加热介质为130℃的水
蒸汽。换热器由100根φ15×1.5mm、长2m的钢管构成。已知αi＝360W/m2·℃，αo＝12000W/m2·℃，
油品的比热为1.9kJ/kg·℃，操作条件下水的汽化潜热为2205kJ/kg，管壁的导热系数为45W/m·℃。若
加热蒸汽全部冷凝后在饱和温度下排出，忽略热损失和管壁污垢热阻。试求：
(1) 换热器的热负荷Q＝？
(2) 加热蒸汽消耗量W h＝？
(3) 总传热系数K＝？
(4) 该换热器能否满足生产任务？
37.某内管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量为3100kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均
比热为2.38kJ/kg.K，冷却水进出口温度分别为40℃和50℃，其平均比热为4.174 kJ/kg.K，并、逆流时的
总传热系数K0均为2000W/m2.K，试求：
(1)冷却水用量；
(2)计算两流体分别作并流流动、逆流流动时的平均温度差和管长，并根据计算结果加以讨论。38.某内管为φ150×10mm的套管换热器中，将流量为3100kg/h的某液态烃从120℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/kg.K，冷却水进出口温度分别为30℃和50℃，其平均比热为4.174 kJ/kg.K，并、逆流时的总传热系数K0均为2000 W/m2.K，试求：
(1)冷却水用量；
(2)两流体作并流流动时的平均温度差和管长；
3两流体作逆流流动时的平均温度差和管长。
39.用初温为10℃的水在φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器内将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1000 kg/h和1200 kg/h，其比热分别为4.18kJ/kg·K和2.0kJ/kg·K。水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/m2·K和250W/m2·K，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。试计算：
(1) 换热器的热负荷；
(2) 冷却水的出口温度；
(3) 总传热系数；
(4) 所需传热面积；
(5) 若换热器由15根长3 m的上述换热管组成，说明该换热器是否合用？
40.单程列管式换热器由15根φ25×2.5mm、长3 m钢管组成，管内为初温10℃、终温20℃的冷却水，比热为4.18kJ/kg·K；管间为机油，由200℃冷却至100℃。机油的质量流量为1200 kg/h，比热为2.0kJ/kg·K。两流体呈逆流流动，试计算：
(1) 换热器的热负荷；
(2) 所需冷却水的质量流量；
(3) 平均温度差；
(4) 总传热系数。
41.在一列管换热器中逆流将15000kg/h的某低粘度油品从20℃加热到80℃。油品走管内，管外加热介质为130℃的水蒸汽冷凝为饱和水。换热器由100根直径为25mm、长6m的薄壁钢管构成。已知αi＝360W/m2·℃，αo＝12000W/m2·℃，油品的比热为1.9kJ/kg·℃。操作条件下水的汽化潜热为2205 kJ/kg。若换热过程的热损失为冷热流体换热量的15%，忽略管壁及污垢热阻。试求：
(1) 加热蒸汽消耗量？
(2) 该换热器能否满足生产任务？
(3) 若其他已知条件不变，将油品的流量提高到17000kg/h，求此时的总传热系数。
五、简答题
1.三种基本传热方式中，辐射传热与其他两种传热在传热方式上最主要的区别是什么？
第五章蒸发
一、选择题
1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。
A.强制循环型
B.升膜
C.浸没燃烧
D.外热式
2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系
数（）。
A.增大
B.减小
C.不变
D.不确定
3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。
A.热能的不断供应，冷凝水的及时排除。
B.热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。
C.把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。
D.采用多效操作，通常使用2-3效。
4.蒸发操作通常采用( )加热。
A.电加热法
B.烟道气加热
C.直接水蒸气加热
D.间接饱和水蒸气加热
5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。
A.可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂
B.可用以浓缩不耐高温的溶液
C.可减少蒸发器的热损失
D.可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送
6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。
A.顺流
B.逆流
C.错流
D.平流
7..中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。
A.自然循环
B.强制循环
C.自然沸腾
D.强制沸腾
8..蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。
A.间壁式冷凝
B.混合式冷凝
C.蓄热式冷凝
D.自然冷凝
9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D／W最大?
( )。
A.原料液在293K时加入蒸发器
B.原料液在390K时加入蒸发器
C.原料液在393K时加入蒸发器
D.原料液在395K时加入蒸发器
10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。
A.沸点升高
B.沸点降低
C.蒸汽压升高
11.属于单程型的蒸发器是（）。
A、中央循环管式蒸发器
B、外热式蒸发器
C、降膜蒸发器
D、悬筐式蒸发器
二、填空题
1.蒸发操作所用的设备称为________。
2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。
3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、
________和________；按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。
4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。
5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。
6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。
7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。
8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。
9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。
10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。
11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。
12.单位蒸汽消耗量愈________，蒸发装置的经济效益愈好。
13.蒸发器的传热速率愈大，则生产能力愈________。
14.多效蒸发中，效数愈多，则单位蒸汽消耗量愈________。
15.多效蒸发的操作流程有________、________和________。
16.多效并流蒸发流程适于处理________的溶液。
17.多效逆流蒸发流程适于处理________的溶液。
1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分）
1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 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2—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1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次 数群，再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近饱和蒸汽 侧流体的温度，总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口下三个方面的知识关联计算：_平衡关系 ,物料衡算，传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有：当量长度法；阻力系数法；,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g
化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ）
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法
《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。 徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题（共15题，每题2分，共计30分） 1. 滞流内层越薄，则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计，当流体流过该管 段时，压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体，初始温度为30℃，须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃，在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃，则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条 件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分 模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。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小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C, 1、 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 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 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面； C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面； 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C. 沉降面积和颗粒沉降速度； D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予（ ）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值； C.两个都同等程度提高； 9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深 模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C, ·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图 解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。 化工原理 试题与答案 北村（奥力体育）复印店 化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________ m。 16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的？2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) 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 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 化工原理（上）考试复习题及答案 一、选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一） 1．遵循流体动力学规律的单元操作是（ A ）。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2．U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（ A ）。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3．以下有关全回流的说法正确的是（ A ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4．吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5．压力表在刻度盘上有红线是表示（ C ）。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6．某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg，绝对压强为100mm/Hg，则当地大气压为（ C ）mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好。 A．低温高压B．高温高压 C．高温低压D．低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的，它表示的是（ A ）。 A．比大气压强高出的部分 B．设备的真实压力 C．比大气压强低的部分 D．大气压强 9. 离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止（ C ）。 A．汽蚀现象 B．电流过大 C．高压流体倒流 D．气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离（ A ）。 A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．互不溶液体混合物 D．气液混合物11．当液体内部任一点的压强有变化时，将使液体内部其它各点的压强（ B ）。 A．发生变化 B．发生同样大小的变化 C．不变化 D．发生不同情况的变化12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是（ B ）。 A．鼓风机 B．压缩机 C．通风机 D．真空泵 13．某气相混合物由甲.乙两组分组成，甲组分占体积70%，乙组分占体积30%，那么( B )。 A．甲组分摩尔分率是 B．乙组分压力分率是 C．乙组分质量分率是 D．甲组分质量分率是 14．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。（C） A．牛顿冷却定律 B．斯蒂芬-波尔茨曼定律 C．傅里叶定律 D．克希霍夫定律 15．三层不同材料组成的平壁稳定热传导，若各层温度差分布?t 1>?t 2 >?t 3 ,则热阻最大的是 （ A ）。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 D．无法确定 16．在列管换热器中，用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃，冷却水进口温度为30℃，出口温度不低于35℃，两流体应（B）操作。 A．并流B．逆流C．都可以D．无法确定 17．当压力不变时，气体溶解度随着温度升高的情况是（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定化工原理考试题及答案I
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