复习题——化工原理上册

考试基本题型： 填空题（20题，20分），单项选择题（10题，20分），计算题（60分） 考试章节：第一章，流体流动 第二章，流体输送设备 第四章，传热 第五章，蒸发 流体流动 一、单选题 3．层流与湍流的本质区别是（ ）。 D 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 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 C A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（ ）。 A A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。 7．当被测流体的（ ）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。 8．当被测流体的绝对压力（ ）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。 9．（ ）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。 10．被测流体的（ ）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。 11. 流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（ ）。 B A. Um＝1/2Umax； B. Um≈0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 变截面、恒压差； 16.层流与湍流的本质区别是：( )。 D 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. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 18.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 A. 74.3kPa； B. 101kPa； C. 127.6kPa。 19.在稳定流动系统中，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。 C A. 2； B. 8； C. 4。 20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。 C A. 流动速度大于零； B. 管边不够光滑； C. 流体具有粘性。 21.液体在圆形直管中流动，在流量相同的条件下，缩小管径，雷诺数（ ）。 A A. 增大； B. 减小； C. 不变。 22.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 A. 1/4； B. 1/2； C. 2倍。 23．单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（ ）。 C A 流速；B 流线；C 流量；D 流函数。 24．单位时间内流体在流动方向上所流过的（ ）称为流速。 C A 宽度；B 高度；C 距离；D 直线。 25．柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体所具有的位能。 A A gz；B INCLUDEPICTURE "http://61.167.120.239/hy2/hgyl/lxt/c1.html1.gif" \* MERGEFORMATINET ；C ；D we。 26．柏努利方程式中的 项表示单位质量流体所具有的（ ）。 B A 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。 27．柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体所具有的静压能。 C A gz；B ；C ；D we。 28．柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为有效功。 D A gz；B ；C ；D we。 29．柏努利方程式中的（ ）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D A gz；B ；C ；D 。 30．流体在直管中流动，当（ ）≤2000时，流体的流动类型属于层流。 A A Re；B Pr；C Nu；D Gr。 31．流体在直管中流动，当Re（ ）4000时，流体的流动类型属于湍流。 B A ＜；B ≥；C ≤ ；D ≠。 32．流体在直管中流动，当2000＜（ ）＜4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。 A A Re；B Pr；C Nu；D Gr。 33．流体在管内作（ ）流动时，其质点沿管轴作有 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 的平行运动。 A A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 34．流体在管内作（ ）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。 B A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 35．流体在圆管内（ ）流动时，平均速度是最大速度的一半。 A A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 36．对于非圆形管，当量直径等于( )倍的流通截面积除以润湿周边长。 C A 1； B 2； C 4； 二、填空题 1.流体静力学基本方程式___________。 或 2.不可压缩流体定态流动的柏努利方程式：––––能量衡算式 1kg流体： [J/kg] 3．单位体积流体所具有的 _ 质量 称为流体的密度。 4. 雷诺准数的表达式为_____ Re=dｕρ/μ_____。当密度ρ＝1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s在管中流动时,其雷诺准数等于__105____,其流动类型为__湍流__。 5. 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___ 850__mmHg, 真空度为__-100__mmHg。 6. 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_113.4_ _kPa, 真空度为_ -13.3_ _Pa。 7. 某物的比重为0.879, 其密度为_879kg/m 3_ , 其比容为_0.00114 m3/kg _。 8. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s ，平均流速为_ 2.0m/s 。 9. 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3, μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时, 若流速为1.0m/s时, 其雷诺准数Re为__84.1__ , 其摩擦系数λ为__0.761_ _。 10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__24mm_ _。 11.测量流体流量的流量计有:_______转子流量计, ____孔板流量计, ____文丘里流量计,__ ____ 湿式气体流量计_, 测量管内流体的点流速, 则可用_____皮托管___。 12.管出口的局部阻力系数等于__1.0_ _, 管入口的局部阻力系数等于__0.5_ _。 13.化工生产中，物料衡算的理论依据是____质量守恒定律____，热量衡算的理论基础是____能量守恒定律____。 14.水平管道中，流体体积流量一定时，如果有效截面扩大，则流速 减少＿，动压头____减少＿，静压头____可能增加＿。 15.理想流体在水平变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 _____减少_。 16.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_____1633mm2 _______，润湿周边等于_____242mm __，当量直径等于_____27mm _。 17.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，流体的流速沿管长 __不变__。 18.液柱压力计量是基于_____流体静力学__原理的测压装置，用U形管压差计测压时，当一端与大气相通时，读数R表示的是_______表压___或______真空度__。 19.米糠油在管中作流动，若流量不变, 管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的__2__倍。 20.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的__1/16__倍。 21.当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__64/Re _，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与___ Re __、___ε/d__有关。 22.通常情况下，液体的粘度随温度升高而__减小_，气体的粘度随温度的升高而_增大____。 23.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____抛物面__型曲面，其管中心最大流速为平均流速的__2__倍，摩擦系数λ与Re的关系为______λ＝64/Re _。 24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是____________牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。 25.稳定流动的定义是____________流动状况不随时间而变____。 流体输送机械 流体输送设备一章习题及答案 一、选择题 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A A. 气缚现象； B. 气蚀现象； C. 汽化现象； D. 气浮现象。 2、离心泵最常用的调节 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是 ( )。B A. 改变吸入管路中阀门开度；B. 改变压出管路中阀门的开度；C. 安置回流支路，改变循环量的大小；D. 车削离心泵的叶轮。 3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B A. 包括内能在内的总能量；B. 机械能；C. 压能；D. 位能（即实际的升扬高度）。 4、离心泵的扬程是 ( )。D A. 实际的升扬高度；B. 泵的吸液高度；C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度 D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。 5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管水量很小，泵进口处真空计指示真空度很高，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( )。C A. 水温太高；B. 真空计坏了；C. 吸入管路堵塞；D. 排出管路堵塞。 6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（ ）输送温度下液体的饱和蒸气压。A A. 大于；B. 小于；C. 等于。 7、流量调节，离心泵常用（ ），往复泵常用（ ）。A；C A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（ ）。输送大流量，低粘度的液体应采用（ ）。C；A A. 离心泵；B. 往复泵；C. 齿轮泵。 *9、1m3 气体经风机所获得的能量，称为（ ）。A A. 全风压；B. 静风压；C. 扬程。 10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（ ）。A A. 打开；B. 关闭；C. 半开。 11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（ ）。C A. 发生了气缚现象；B. 泵特性曲线变了；C. 管路特性曲线变了。 12、离心泵启动前_____，是为了防止气缚现象发生。D A 灌水；B 放气；C 灌油；D 灌泵。 13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。A A. 吸入管路；B. 排出管路；C. 调节管路；D. 分支管路。 14、为提高离心泵的经济指标，宜采用 _____ 叶片。B A 前弯；B 后弯；C 垂直；D 水平。 二、填空题 1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kg·s-1,则泵的有效功率为_________。3728w 2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。泵壳；叶轮；泵轴和密封装置 3、调节离心泵流量的方法有：___________,___________,____________。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径 4、离心泵起动时，先关闭泵的出口阀的原因是______________________________。降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤；同时也避免出口管线水力冲击 5、离心泵的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______。出口；减小；增大 6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。离心泵特性；管路特性 7、泵的扬程的单位是______，其物理意义是______。m；泵提供给单位重量流体的机械能 8、离心泵输送的液体粘度越大，其扬程______，流量_______,轴功率______，效率________。越小；越小；越大；越小 9、离心泵输送的液体密度变大，当流量一定时，则其扬程_________，效率_________，轴功率_________。不变；不变；变大 *10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量，单位常用_________；习惯上以_________单位表示。单位体积；Pa；mmH2O 12、启动往复泵时 灌泵。不需要 13、齿轮泵的流量 _____ 而扬程 ______。 较小；较高 *14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。 往复式；离心式 15、往复泵常用 _____ 的方法来调节流量。旁路调节 16、往复泵适用于 。流量较小，扬程较高的场合 传热 选择题： 1、关于传热系数K下述说法中错误的是（ ） A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值； B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异； C、总传热系数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； 答案：C 2、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是（ ）。 A、斯蒂芬-波尔兹曼定律； C、折射； B、克希霍夫； D、普郎克； 答案：B 3、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； 答案：Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、Ｆ 4、影响对流传热系数的因素有( )。 A、产生对流的原因； B、流体的流动状况； C、流体的物性； D、流体有无相变； E、壁面的几何因素； 答案:A、B、C、D、E ▲5、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 是： A、不可行的； B、可行的； C、可能行，也可能不行； D、视具体情况而定； 答案：A 解：原因是：流量不变 当管径增大时，a. ， b. d增大时，α增大， 综合以上结果，，管径增加，下降 根据 对于该系统∴ 即 ∵ 则∴ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：，即物性一定时，。 根据连续性方程，流量不变时，，所以管径变化，管内流速也发生变化。 管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即 6、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。 A、②>④>③>①； B、③>④>②>①； C、③>②>①>④； D、②>③>④>①； 冷流体 热流体 ① 水 气 体 ②水沸腾 水蒸气冷凝 ③ 水 水 ④ 水 轻油 答案：D 7、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法： ①加热器应置于该空间的上部； ②冷凝器应置于该空间的下部；正确的结论应该是（ ）。 A、这两种说法都对； C、第一种说法对，第二种说法错； B、这两种说法都不对； D、第二种说法对，第一种说法错； 答案：B 8、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（ ）。 A、③>④>①>②； C、③>④>②>①； B、④>③>②>①； D、③>②>④>①； 1 空气流速为30m/S时的a； 2 水的流速为1.5m/s时的a； 3 蒸汽滴状冷凝时的a； 4 水沸腾时的a； 答案：C *10、在冷凝器中用水冷凝苯蒸汽，水走管程，其雷诺数,此时对流传热系数为。若将水的流量减半，其对流传热系数（ ）。 A、>(1/2)； B、<(1/2)； C、=(1/2)； D、无法确认； 答案：B 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：水的流量减半后，按流(公式计算，但本例中流型 已变成渡流，此时。又，∴ 11、关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（ ）。 A、除真空和大多数固体外，热射线可完全透过； B、热辐射和光辐射的本质相同，不同的仅仅是波长的范围； C、热射线和可见光一样，都服从折射定律； D、物体的温度不变，其发射的辐射能也不变； 答案：A *12、关于下面两种说法的正确结论应是（ ）。 1）物体的相应位置确定后，系统的黑度只与表面黑度有关； 2）通过改变表面黑度的方法不能强化或消减辐射过程。 A、这两种说法都对； C、第一种说法对，第二种说法不对； B、 两种说法都不对； D、第二种说法对，第一种说法不对； 答案：C 13、冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90(C，出口温度为50(C，冷水走管程，冷水进口温度为15(C，出口温度为53(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、5.26%； B、5%； C、6%； D、7%； 答案：A 解：由 ， 得 14、某套管换热器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm。 A、53； B、45； C、50； D、58； 答案：B 16、对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中（ ）在工程上是可行的： A、提高空气流速； B、提高蒸汽流速； C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液； 答案：A 17、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是（ ） A. 通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值； B. 系统中任一点的温度维持恒定； C. 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和； D. 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变； 答案：C 18、在常压饱和水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为（ ） A、20℃； B、100℃； C、60℃； D、49.7℃。 答案：B ▲19、有一套管换热器，长10m，管间用饱和水蒸气作加热剂。一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过，温度可升至指定温度。现将空气流量增加一倍，并近似认为加热面壁温不变，要使空气出口温度仍保持原指定温度，则套管换热器的长度为原来的（ ） A、2倍； B、1.75倍； C、1.15倍； D、2.30倍； 答案：Ｃ 20、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； 答案：Ａ （1） 填空题 2、对流给热是以 和 的差作为传热推动力来考虑问题的。 答案：流体的平均温度；壁面温度 *3、流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时，其对流传热系数比用普通准数关联式计算的结果要 。 答案：大 分析：流体被加热时，自然对流的方向是自下而上，恰与流体流动的方向相反，引起湍动加剧。 4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而 ，随其温度的升高而 。 答案：增大；减小 6、对流传热的热阻主要集中在 ，因此， 是强化对流传热的重要途径。 答案：滞流内层；减薄湍流内层的厚度 7、在、、 、 这4个物性参数中，若 值大，对流传热系数就增大；若 值大，对流传热系数就减小。 答案：、、； 8、流体在圆形直管内作强制湍流流动，若传热推动力增大1倍，则对流传热速率增大 倍。 答案：1 9、在计算换热器的平均传热推动力时，若两端的推动力相差不大于2倍，则其算术平均值与对数平均值相差不大于 。 答案：4% 10、大容积沸腾时，由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温度差称为 。这时单位时间、单位面积所传递的热量称为 。 答案：临界温度差；临界热通量 11、处理量为440kg/h的有机溶液在某换热器中预热。运转一周期后，该溶液在管内生成积垢，使换热器总热阻增加了10%。若维持冷、热介质出口温度不变，则该溶剂的处理量变为 。 答案：400kg/h 分析：设Q= =1.1 故 Q==400kg/h 12、苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（·℃）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm的圆管，其对流传热系数将变为 Ｗ／（·℃）。 答案：612 分析： =0.023 =0.023 ∝= ==0.482 =0.482=0.4821270=612W/(·℃) *13、热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。若冷流体为最小值流体，传热效率0.65，则油的入口温度为 。 答案：104℃ 分析：ε= =0.65 =104℃ 14、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于 的缘故。 答案：传热管表面有污垢积存 15、传热效率随传热单元数的增加而 ，但最后趋于一定值。 答案：增大 *16、流体横向流过管束作湍流流动时，在管外加有折流板的情况下,。可见对流传热系数与当量直径的__________成反比。 答案：0.45次方 *17、对大空间的自然对流，通常取加热（或冷却）表面的 为特征尺寸。 答案：垂直高度 *19、柴油在圆形直管内作强制滞流流动，给热系数可用下式计算：。若流量和物性不变，将管内径减半后仍为滞流，则管内对流传热系数变为原来的 倍。 答案：2 分析： 故 *20、滴状冷凝的膜系数大于膜状冷凝膜系数。 21、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。 22提高间壁式换热器传热系数的主要途径是提高流体流速、增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。 23消除列管换热器温差应力常用的方法有三种，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。 24翅片式换热器安装翅片的目的是增加传热面积；增强流体的湍动程度以提高α。 25为提高冷凝器的冷凝效果，操作时要及时排除不凝气和冷凝水。 26间壁换热器管壁温度tw接近α大的一侧的流体温度；总传热系数K的数值接近热阻大的一侧的α值。如在传热实验中用饱和水蒸气加热空气，总传热系数接近于空气侧的对流传热膜系数，而壁温接近于水蒸气侧的温度。 蒸发 蒸发习题及答案 一.选择题 1. 蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为（ ）。 B A. 生蒸汽 ； B. 二次蒸汽 ； C. 额外蒸汽 2. 蒸发室内溶液的沸点（ ）二次蒸汽的温度。 B A. 等于 ； B. 高于 ； C. 低于 3. 在蒸发操作中，若使溶液在（ ）下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。 A A. 减压 ； B. 常压 ； C. 加压 4. 在单效蒸发中，从溶液中蒸发1kg水，通常都需要（ ）1kg的加热蒸汽。 C A. 等于； B. 小于； C. 不少于 5. 蒸发器的有效温度差是指（ ）。 A A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差； B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差； C. 温度差损失 6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大（ ）。 C A. 传热温度差； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数； D. 传热面积； 7. 中央循环管式蒸发器属于（ ）蒸发器。 A A. 自然循环； B. 强制循环； C. 膜式 8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时，宜采用（ ）蒸发器。 B A. 列文式； B. 膜式； C. 外加热式； D. 标准式 9. 多效蒸发可以提高加热蒸汽的经济程度，所以多效蒸发的操作费用是随效数的增加而（ ）。 A A. 减少； B. 增加； C. 不变 10. 蒸发装置中，效数越多，温度差损失（ ）。 B A. 越少； B. 越大； C. 不变 11. 采用多效蒸发的目的是为了提高（ ）。 B A. 完成液的浓度； B. 加热蒸汽经济程度； C. 生产能力 12. 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是用增加（ ）换取的。 A A. 传热面积； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数 13. 多效蒸发中，由于温度差损失的影响，效数越多，温度差损失越大，分配到每效的有效温度差就（ ）。 A A. 越小； B. 越大； C. 不变 14. （ ）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 A. 并流； B. 逆流； C. 平流 15. 对热敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸发，宜采用（ ）蒸发器。 C A. 中央循环管式； B. 悬框式； C. 升膜式 二.填空题 1. 蒸发是_______浓缩溶液___的单元操作。 2. 为了保证蒸发操作能顺利进行，必须不断的向溶液供给___热能___，并随排除气化出来的_______溶剂蒸气___。 3. 蒸发操作中，造成温度差损失的原因有： (1) ________________溶质的存在使蒸气压下降，沸点升高 , (2) ________________液柱静压强引起 , (3) ________________ 管道流体阻力导致 。 4. 蒸发器的主体由___加热室 __和__蒸发室__组成。 5. 在蒸发操作中，降低单位蒸气消耗量的主要方法有：________采用多效蒸发,__ _____预热原料液_,________加强设备保温。 6. 蒸发操作按蒸发器内压力可分为：____加压_,____常压_, ____真空_蒸发。 7. 蒸发操作中，加热蒸气放出的热量主要用于：（1）____________二次蒸汽气化所需的潜热（2）____________预热原料液（3）________________补偿蒸发器的热损失。 8. 并流加料的多效蒸发装置中，各效的蒸发量略有增加，其原因是料液从前一效进入后一效时有_____自蒸发_。 9. 蒸发器的生产强度是指_单位传热面积上单位时间内所蒸发的水分量。 10. 蒸发器的生产能力是指_单位时间内蒸发的水分量_。 11. 单程型蒸发器的特点是溶液通过加热室一次，_____不作__循环流动，且溶液沿加热管呈_____膜状 流动，故又称为_____膜式_蒸发器。 12. 降膜式蒸发器为了使液体在进入加热管后能有效的成膜，在每根管的顶部装有_____液体分布器_。 13. 自然循环蒸发器内溶液的循环是由于溶液的_____受热程度不同，而引起的_____密度差异所致。 14. 标准式蒸发器内溶液的循环路线是从中央循环管_____下降_，而从其它加热管_____上升 ，其循环的原因主要是由于溶液的_____受热程度_____不同，而引起的_____密度差异_____所致。 计算题 计算题类型题：作业题、课堂练习题，补充习题辅助复习 流体流动 【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4 ρm=1372kg/m3 【例1-2】 已知干空气的组成为：O221%、N278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 Mm=32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.7m、密度ρ1=800kg/m3，水层高度h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即 pA=p'A pB=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立 pA=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 pB=p'B的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，pA=p'A，而pA=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 pA=pa+ρ1gh1+ρ2gh2 pA'=pa+ρ2gh 于是 pa+ρ1gh1+ρ2gh2=pa+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h=1.16m 【例1-4】 如本题附图所示，蒸汽锅炉上装置一复式U形水银测压计，截面2、4间充满水。已知对某基准面而言各点的标高为z0=2.1m， z2=0.9m， z4=2.0m，z6=0.7m， z7=2.5m。 试求锅炉内水面上的蒸汽压强。 解：按静力学原理，同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有 p1=p2，p3=p4，p5=p6 对水平面1-2而言，p2=p1，即 p2=pa+ρig（z0－z1） 对水平面3-4而言， p3=p4= p2－ρg（z4－z2） 对水平面5-6有 p6=p4+ρig（z4－z5） 锅炉蒸汽压强 p=p6－ρg（z7－z6） p=pa+ρig（z0－z1）+ρig（z4－z5）－ρg（z4－z2）－ρg（z7－z6） 则蒸汽的表压为 p－pa=ρig（z0－z1+ z4－z5）－ρg（z4－z2+z7－z6） =13600×9.81×(2.1－0.9+2.0－0.7)－1000×9.81× (2.0－0.9+2.5－0.7) =3.05×105Pa=305kPa 【例1-5】 在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速？ 解：根据式1-20 根据不可压缩流体的连续性方程 u1A1=u2A2 由此 u2=4u1=4×0.51=2.04m/s 【例1-6】 如图所示输水系统，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m，压力表之后管路长度为80m，管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为0.8，输水量为15m3/h。 求：（1）整个管路的阻力损失，J/kg； （2）泵轴功率，kw； （3）压力表的读数，Pa。 提示： （1）利用范宁公式： （2）泵轴功率，kw； 在贮槽液面0-0´与高位槽液面1-1´间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面， 【例1-7】课后习题8，10,20 流体输送设备 【例2－1】附图为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中已测出如下一组数据： 泵进口处真空表读数p1=2.67×104Pa(真空度) 泵出口处压强表读数p2=2.55×105Pa(表压) 泵的流量Q=12.5×10－3m3/s 功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW 吸入管直径d1=80mm 压出管直径d2=60mm 两测压点间垂直距离Z2－Z1=0.5m 泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，电动机的效率为0.93 实验介质为20℃的清水 试计算在此流量下泵的压头H、轴功率N和效率η。 解：（1）泵的压头 在真空表及压强表所在截面1－1与2－2间列柏努利方程： EMBED Equation.3 式中 Z2－Z1=0.5m p1=－2.67×104Pa（表压） p2=2.55×105Pa（表压） u1= u2= 两测压口间的管路很短，其间阻力损失可忽略不计，故 H=0.5+ =29.88mH2O （2）泵的轴功率 功率表测得功率为电动机的输入功率，电动机本身消耗一部分功率，其效率为0.93，于是电动机的输出功率（等于泵的轴功率）为： N=6.2×0.93=5.77kW （3）泵的效率 EMBED Equation.3 = 在实验中，如果改变出口阀门的开度，测出不同流量下的有关数据，计算出相应的H、N和η值，并将这些数据绘于坐标纸上，即得该泵在固定转速下的特性曲线。 【例2－2】 将20℃的清水从贮水池送至水塔，已知塔内水面高于贮水池水面13m。水塔及贮水池水面恒定不变，且均与大气相通。输水管为φ140×4.5mm的钢管，总长为200m（包括局部阻力的当量长度）。现拟选用4B20型水泵，当转速为2900r/min时，其特性曲线见附图，试分别求泵在运转时的流量、轴功率及效率。摩擦系数λ可按0.02计算。 解：求泵运转时的流量、轴功率及效率，实际上是求泵的工作点。即应先根据本题的管路特性在附图上标绘出管路特性曲线。 （1）管路特性曲线方程 在贮水池水面与水塔水面间列柏努利方程 式中ΔZ=13m Δp=0 由于离心泵特性曲线中Q的单位为L/s，故输送流量Qe的单位也为L/s，输送管内流速为： = 本题的管路特性方程为： He=13+ （2）标绘管路特性曲线 根据管路特性方程，可计算不同流量所需的压头值，现将计算结果列表如下： Qe/L·s－1 0 4 8 12 16 20 24 28 He/m 13 13.14 13.55 14.23 15.2 16.43 17.94 19.72 由上表数据可在4B20型水泵的特性曲线图上标绘出管路特性曲线He－Qe。 （3）流量、轴功率及效率 附图中泵的特性曲线与管路特性曲线的交点就是泵的工作点，从图中点M读得： 泵的流量 Q=27L/s=97.2m3/h 泵的轴功率 N=6.6kW 泵的效率 η=77% 【例2－3】选用某台离心泵，从样本上查得其允许吸上真空高度Hs=7.5m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，已知吸入管的压头损失为1 mH2O，泵入口处动压头为0.2 mH2O，夏季平均水温为40℃，问该泵安装在离水面5m高处是否合适？ 解：使用时的水温及大气压强与实验条件不同，需校正： 当水温为40℃时 pv=7377Pa 在海拔500m处大气压强可查表2-1得 Ha=9.74 mH2O H's=Hs+（Ha－10）－ =7.5+（9.74－10）―（0.75―0.24）=6.73 mH2O 泵的允许安装高度为： （2-22b） =6.73―0.2―1 =5.53m＞5m 故泵安装在离水面5m处合用。 【例2－4】泵的工作点和流量的调节，及离心泵串联和并联时对流量和扬程的影响 【例2－5】 已知空气的最大输送量为14500kg/h。在最大风量下输送系统所需的风压为1600Pa（以风机进口状态计）。风机的入口与温度为40℃，真空度为196Pa的设备连接，试选合适的离心通风机。当地大气压强为93.3×103Pa。 解：将系统所需的风压p'T换算为实验条件下的风压pT，即 操作条件下ρ'的计算：（40℃，p=（93300－196）Pa） 从附录中查得1.0133×105Pa，40℃时的ρ=1.128 kg/m3 所以 风量按风机进口状态计 根据风量Q=13940m3/h和风压pT=1846Pa从附录中查得4－72－11NO.6C型离心通风机可满足要求。该机性能如下： 风压 1941.8Pa=198mmH2O 风量 14100 m3/h 效率 91% 轴功率 10kW 【例2－6】1,3,5 传 热 【例4-1】 某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W/（m·℃）及0.7W/（m·℃）。待操作稳定后，测得炉膛的内表面温度为700℃，外表面温度为130℃。为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W/（m·℃）的保温材料。操作稳定后，又测得炉内表面温度为740℃，外表面温度为90℃。设两层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几？ 解：加保温层前单位面积炉壁的热损失为 此时为双层平壁的热传导，其导热速率方程为： W/m2 加保温层后单位面积炉壁的热损失为 此时为三层平壁的热传导，其导热速率方程为： 故加保温层后热损失比原来减少的百分数为： 【例4-2】热空气在冷却管管外流过，α2=90W/（m2·℃），冷却水在管内流过， α1=1000W/（m2·℃）。冷却管外径do=16mm，壁厚b=1.5mm，管壁的λ=40W/（m·℃）。试求： ①总传热系数Ko；（80.8 W/（m2·℃）） ②管外对流传热系数α2增加一倍，总传热系数有何变化？（传热系数增加了82.4%。） ③管内对流传热系数α1增加一倍，总传热系数有何变化？（传热系数只增加了6%，说明要提高K值，应提高较小的α2值。） 提示： ①由 可知 W/（m2·℃） 可见管壁热阻很小，通常可以忽略不计。 【例4-3】有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh=230W/（m2·K），水的对流传热系数αc=290W/（m2·K）。忽略污垢热阻。 试求：①冷却水消耗量；（1335 kg/h） ②并流和逆流操作时所需传热面积；（并流6.81 m2，逆流5.83 m2） ③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。（46.6℃，846 kg/h） （苯的平均比热容cph为1.86×103J/（kg·K），水的平均比热容cpc=4.178×103J/（kg·K）；碳钢的导热系数 为45W/（m·K）） 提示：⑴热量衡算式为 （忽略热损失） 热负荷 W 冷却水消耗量 kg/h ②以内表面积Si为基准的总传热系数为Ki，碳钢的导热系数 =45W/（m·K） Ki=133W/（m2·K）。 求：并流操作 平均温差 ， 逆流操作 平均温差 传热面积 m2 因 。 ③逆流操作 结论：若使逆流与并流操作时的传热面积相同，则逆流时冷却水出口温度由原来的35℃变为46.6℃，在热负荷相同条件下，冷却水消耗量减少了36.6%。 【例4-4】课后题10，11 蒸 发 课后习题1、2、3 知         0526 . 0 38 38 40 15 53 15 53 50 90 1 2 1 2 2 1               t t t t T T Q Q Q c c h � EMBED Equation.DSMT4 ��� PAGE 1 _1054476454.unknown _1054529241.unknown _1055140519.unknown _1058429728.unknown _1335867843.unknown _1335868446.unknown _1335868596.unknown _1335849277.unknown _1335867829.unknown _1055167784.unknown _1055242112.unknown _1055140690.unknown _1055140622.unknown _1054538773.unknown _1054553428.unknown _1054965579.unknown _1054538819.unknown _1054538741.unknown _1054478151.unknown _1054478222.unknown _1054529185.unknown _1054478181.unknown _1054477990.unknown _1054478091.unknown _1054476818.unknown _1054476236.unknown _1054476315.unknown _1054476372.unknown _1054476242.unknown _1053498445.unknown _1053752808.unknown _1054387040.unknown _1054392192.unknown _1054386901.unknown _1053580522.unknown _1053581087.unknown _1053582515.unknown _1053580388.unknown _1053166937.unknown _1053498343.unknown _1053166827.unknown