化工原理上册练习题汇总(DOC 21页).doc

1、化工原理练习题 练习一一：填空题1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压=_,_Pa. 该地区的大气压为720mmHg。2、 常温下水的密度为1000，粘度为1cp，在的管内以 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_,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_。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、 间歇过滤操作包括_

2、._._._._。9、 传热的基本方式为_._._。10、工业上的换热方法有_._._._。11、称为_，其物理意义为_. _，提高管内值的有效方法_. 提高管外值的有效方法_。12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_和_ 。其中， 由于_，其传热效果好。 二：问答题1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（2） 传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？（3） 那一种流体走管程

3、？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 三：计算题1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为，现发现压力表上的读数为，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？2、 在一 列管式换热器中，用冷却将的热水冷却到，热水 流量为，冷却水在管内 流动，温度从升到。已 知传热糸数K为， 换热管为的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 10m50m25m图1-1 已知： 练习一答案：一、 填充题 1、8.7m,. 2、。湍流。3、 层流、过渡流和湍流。4、 增加、降低。5、 3-8、8-15。6、 启动前应灌满液体，关

4、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。7、 分散、连续。8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、 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。二：问答题 1、。， 。 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。 3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗

5、粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。4、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。5、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。三：计算题1、 图示，在1-1，2-2面间列伯努利方程 = 。 在2-2，3-3面间列伯努利方程=， ， 。 即流体的流量为局部阻力糸数为8。 2、 （1）、 （2）、 （3）、 ， 。 3、 = ， /=。 即冷却水的流量为和管子根数为167根。练习二 一：填充题 1、牛顿粘性定律_，粘度在SI制中的单位是_。 2、常用测定流量的流_.

6、_._。 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_而变，不随_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_而变，又随_而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a，其当量直径为_。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数与的关系为_。6、 泵是指_，按其工作原理来分可分为 _._._._。7、 气体按压缩比来分，可分为_._._._。8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_。9、 过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程， 过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作，但为_._ 时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料

7、保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。 14、对流传热的热阻主要集中在_,因_ 强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。二：问答题 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为 和，若，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 三：

8、计算题1、 流量为5000的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、 泵将的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到 管出口的距离为10m，其中流量为。（已知：，,m,）.(时水，) 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为，管程为1，现拟选用此换热器冷凝、冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度降至。走管外，其流量为，其冷凝潜热为，比热为。水走管内

9、，且与成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为和。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为和。问此换热器是否造适用？ 练习二的答案 一：填充题 1、。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。 4、。 5、抛物线、0.5、。 6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。 7、通风机、鼓风机、压缩机。 8、颗粒的停留时间大于沉降时间。 9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。 10、控制温度、降低粘度、减少阻力。 11、导热糸数小的。 12、不挥发性、提高。 13、增加、增加。 14、层流内层、减薄层流内层的厚度。 15、10.1

10、3-101.3. 二：问答题 1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当，为层流，当为湍流。2、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。3、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。4、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。5、 = 三：计算题132图2-1 1、 设接平行管道后，总流量为。 二平行管流量为和。 伯努利方程

11、： 22 10m 11 图2-2 总压降相同得： =， ，。 。2、。 。 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. . . . . . .3、换热器已有的传热面积：。求所需的传热面积：冷凝段的热量： =冷却段的热量：。总热量为：Q=+=27.55Kw冷却水的用量：冷却水离开冷却段的温度：冷凝段的温度差：冷却段的温度差： 冷凝段所需传热面积： 冷却段所需传热面积： 所需的总的传热面积：A=6.45.练习三 一：填充题 1、空气在标准状态下密度为1.29，在0.25Mpa下（绝压）时的密 度为_。 2、产生流体阻力的原因有_._ 3、转子流量计在安装时应_。 4、连续性方程是_指导出来

12、的，它适用_流体。 5、 直管阻力的表示式为_，管中流出 =_流入管中=_。 6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_现象。 7、 往复式压缩机的工作循环为_._ ._._四个阶段。 8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_._. 9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 _程。10、一根暴露在外的热管子以_._散发热量。 11、式中两个准数=_，Pr=_. 若液体被冷却时n=_。 二：判断题 1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等 的。（稳定流动）。2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。 3、用雷诺准数来判断流体的

13、流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属 湍流范围。 4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。 5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。 6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。 7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。 8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。 9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。 10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。 11、多层平壁稳定

14、导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。 12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。 13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。 14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。 15、对流传热糸数是物质的一种物理性质。 16、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。 17、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。三：计算题1、 图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为，求？若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得，求？P1 甲乙 2、 一降层室

15、长为5m,宽为3m，高为4m。内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为，气体密度，粘度为。尘粒密度。试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？3、 外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度 为。管外包以导热糸数为 图3-1 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过， 每米 管长的热损失不超过。问保温层的厚度应为多少？ p=392.4Kpa, 练习三答案 一：填充题1、 。 2、内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。 4、质量守恒定律、 5、1、0.5. 6、 气蚀现象。 7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁

16、面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量 9、管程。10、自然对流、热辐射。11、二：判断题 6、10、17为对，其余都为错。三：计算题 1、 。 ， 。 2、降沉室的总面积：。 沉降速度：。 设沉降区为层流，则有： ， 。 验算：。3、 保温材料的导热糸数 ：。 ， 。 练习四 一：填充题 1、边界层的形成是流体具有_结果。 2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_管内的流速来计算动能项。 3、长方形的长为2a，宽为 a，其当量直径为_ 4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_. 5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不

17、能超过_。6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将_。6、 离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。 8、往复式压缩机的余隙糸数=_,_-，则增大，生产 能力_。 9、沉降操作是指在某种_中利用分散相和连续相之间的_,使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有_和_沉降两种方式。 10、工业上常用的过滤介质主要有_、_、_。 11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_而不是_。 12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变 化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序_。 13、沸腾传热可分为三个区域

18、，它们是_、_、_ 。应维持在_区内操作。 14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于_所引起的。 15、温度差损失包括_、_、 _。 二：选择题 1、层流和湍流的本质区别是（ ） A、流速不同； B、流通截面积不同； C、雷诺数不同； D、层流无径向流动，湍流有径向流动； 2、选择下述流体在管路中常用的流速 （1）、过热水蒸汽（ ），（2）、水及一般流体（ ）； （3）、压强较高的气体（ ），（4）、粘度较大的液体（ ）； _ A、1-3，B、0.5-1,C、15-20,D、30-50 3、离心泵铭牌上标明的是泵在（ ）时的主要性能参数。 A、流量最大； B、

19、压头最大； C、效率最高； D、轴功率最小； 4、下列结论正确的是（ ）。A、 液体的粘度随温度的升高而减小；B、 气体的粘度随温度的升高而增大；C、 液体的粘度基本上不随压强变化；D、 气体的粘度随压强增大而减小。 5、离心泵吸入管路底阀的作用是（ ）。 A、阻拦液体中的固体颗粒； B、避免出现气蚀现象； C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出； 6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（ ） A、过滤时间应大于辅助时间； B、过滤时间应小于辅助时间； C、过滤时间应等于辅助时间； D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期； 7、下述说法中正确的是（ ）。 A、过滤速

20、率与过滤面积成正比；B、过滤速率与过滤面积的平方成正比； C、过滤速率与滤布阻力成反比；D、过滤速率与操作压差的平方成正比； 8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 A、颗粒的几何尺寸； B、颗粒与流体的密度； C、流体的水平流速； D、颗粒的形状； 9、旋液分离器是利用离心力分离（ ）。 A、离心机可分离液液混合物； B、离心机可分离液固混合物； C、离心机可分离气固混合物； D、 离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相； 10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时，影响传热过程的将是 （ ）。 A、管壁热阻； B、管内对流传热热阻； C、污垢热阻； D、管外对

21、流传热热阻； 11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（ ）。 A、设置折流挡板； B、增大板间距； C、增加管程数； D、增加管内流体的流速； 12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。 A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体； D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体； 13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热糸数，但同时地导致（ ）。 A、管内易结垢； B、壳程流体流速过低； C、平均温差下降； D、管内流动阻力增大； 14、增大换热器传热面积的办法有（ ）。 A、选用粗管排列； B、选用翅片管； C、增

22、加管程数； D、增加壳程数； 15、关于传热糸数K下述说法中错误的是（ ）。A、 传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值；B、 总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；C、 总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D、 要提高K值，应从降低最大热阻着手； 三：计算题 1、 图示为一输油管路，未装流量计，但在A、B分别测得压强为 ，试估算管道中油的流量？ 已知：管为，A、B间距为10m, 其中管道的当量长度为9.3m， ，。 2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时，层流区域内的沉降速度公式 为： 。 3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数K为，

23、为 。要求每一操作周期得滤液，过滤时间为0.5h。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求：过滤时间；若操作压强差提高至600Kpa，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为 ，若要求每个过滤周期仍得滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过滤时间又为多少？ 4、一卧式列管换热器，钢质换热管长为3m,直径为。水以的流速在管内流动，并从被加热到。流量为、温度为 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。 已测得：蒸汽冷凝传热糸数为，管内侧热阻为个侧热阻的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。 练习四答案

24、一：填充题 1、粘性。 2、细。 3、。 4、剪应力。 5、。 6、不变。 7、管路特性曲线、离心泵特性曲线。 8、 小、大。 9、力场、密度、重力、离心。 10、 织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。11、滤饼层、过滤介质。 12、依次增加。13、自然对流、膜状对流、核状对流、 核状对流。14、冷凝水未排出、不凝性气体未排15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。二：判断题 1、D 2、D、A、C。 3、C。 4、A、B、C 5、B。 6、D 7、B 8、C。 9、B。 10、B 11、A。 12、A、C、D；B、E、F。 13、C、D 14、B。 15、C。三：计算题1、在A

25、-B两点间列伯努利方程： 。 . . 设流体在管路中作层流流动，则： ， 。 。 。 核算雷诺准数：。 则：油品的流量为。 2、颗粒作自由沉降，受力： ， ，。 ，层流： ，。 3、过滤面积： ，。 滤饼体积：，框数。 过滤总面积：。 ，。4、 传热量为：。 所需水量：。单管水量：，每程所需管子数为：。每程传热面积：，传热糸数：所需传热面积： 管程数为：n=4.总管数为80根。 练习五A B图5-1 一：简答题（60分） 1、 图示管路中，流体作稳定流动。问： （1）、静压头哪个大？为什么？ （2）、体积流量V哪个大？为什么？ （3）、质量流速哪个大？为什么？ （不计阻力）BZ A R 2、图

26、示，测出A、B两端点的压力差？ 3、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防 止？4、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？ 5、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？ 6、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？ 7、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义？ R 8、强化传热的途径有哪些？ 二：计算题1、 容器A、B分别盛有水和密度为的洒精，中间接一水银压差计。（1） 当容器A中的压强（表压）时，测得，求容器B内的压强为多少？（2） 当容器A中的压强减小至，容器B内的压强不变， 图5-3则水银压差计内的读数为多少？2、 用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上

27、方压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为，饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？3、 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa（表压）下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？4、 某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量，加热蒸汽的温度为，其汽化潜热为。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为，各项温度差损失共为。取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数为，沸

28、腾溶液的传热膜糸数为，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计） 练习五答案一：问答题1、=，。 。，。 2、， .。 3、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。4、过滤介质：一种多孔性物质。 要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。5、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。 热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定

29、的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。 一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。 6、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。 7、导热糸数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：。 传热糸数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：。 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以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是：。 8、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） 增加温度差；（采用逆流流动） 增加传热糸数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻） 二：计算题： 1、 ， 。 ，。 ， 。 。 2、，。 即泵不能正常工作。 3、，。 。 。 。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356 . 4、传热量： 溶液的沸点：。 温差：。 传热糸数：。 传热面积：。 故所需的传热面积为。