柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库+模拟试题】(名校考研真题)【圣才出品】
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库章节题库流体输送机械【圣才出品】
第2章流体输送机械1．如图2-1所示，用离心泵将密闭贮槽A中的常温水送往密闭高位槽B中，两槽液面维持恒定。
输送管路为φ108mm×4mm的钢管，全部能量损失为。
A槽上方的压力表读数为0.013MPa，B槽处U形压差计读数为30mm。
垂直管段上C、D两点间连接一空气倒U形压差计，其示数为170mm。
取摩擦系数为0.025，空气的密度为，试求：（1）泵的输送量；（2）单位重量的水经泵后获得的能量；（3）若不用泵而是利用A、B槽的压力差输送水，为完成相同的输水量，A槽中压力表读数应为多少？图2-1解：（1）C、D间倒U形压差计实际测得的是水流经该段的能量损失，即故输水量（2）单位重量的水经泵后获得的能量即为外加压头。
在A槽液面1-1'截面与B槽管出口外侧2-2'截面间列伯努利方程其中故（3）若利用A、B槽的压力差输送水，仍在1-1'截面与2-2'截面间列伯努利方程简化：所以即为完成相同的输水量，A槽中压力表读数应为294.4kPa。
2．如图2-2所示，用离心泵将水由贮槽A送往高位槽B，两槽均为敞口，且液位恒定。
已知输送管路为φ45mm×2.5mm，在出口阀门全开的情况下，整个输送系统管路总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），摩擦系数可取为0.02。
在输送范围内该泵的特性方程为（Q的单位为，H的单位为m）。
试求：（1）阀门全开时离心泵的流量与压头；（2）现关小阀门使流量减为原来的90％，写出此时的管路特性方程，并计算由于阀门开度减少而多消耗的功率（设泵的效率为62％，且忽略其变化）。
图2-2解：（1）设管路特性方程为其中故管路特性方程为而离心泵特性方程为二式联立，可得阀门全开时离心泵的流量与压头：（2）在图2-3中，阀门全开时的管路特性曲线为1所示，工作点为M；阀门关小后的管路特性曲线为2所示，工作点为M'。
关小阀门后M'流量与压头分别为设此时的管路特性方程为由于截面状况没有改变，故A'＝3不变，但B'值因关小阀门而增大。
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库名校考研真题固体物料的干燥【圣才出品】
第11章固体物料的干燥一、选择题1．对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度（）。
[重庆大学2010研]A．愈高B．愈低C．不变D．不一定，与其它因素有关【答案】B【解析】湿球温度是干球温度和湿度的函数。
干球温度不变，则其只与湿度有关。
相对湿度愈低，饱和蒸汽压不变，水汽分压减小，则湿度减小，可知湿球温度减小。
2．对于不饱和湿空气，表示该空气的三个温度：干球温度T，湿球温度T W和露点T d 之间的大小关系是（）。
[中山大学2011研]【答案】w dT＞T＞T【解析】对于不饱和空气w as dT=T=T=T。
T＞T=T＞T，对于饱和空气w as d 3．提高进入干燥器的空气中水汽分压，同时其温度保持不变，则恒速阶段干燥速率（）。
[华南理工大学2012研]A．不变B．变小C．变大D．不确定【答案】B【解析】恒速干燥速率大小取决于物料外部的干燥条件，V H ∝-，水汽分压增大。
则0.622v vp H p p =-增大，干燥速率减小。
二、填空题1．提高干燥器中空气出口湿度，则空气的消耗量会______，干燥推动力将______。
[华南理工大学2012研]【答案】减少；减小【解析】空气消耗量L＝W/（H 2－H 1），H 2增大，则L 减小。
干燥器推动力与温度差有关，温度差越小，推动力越小。
2．恒速干燥阶段，物料表面保持______，湿物料表面达到的稳定温度为______，此阶段的干燥速率属______部条件控制，干燥速率与物料种类______关。
[南京理工大学2010研]【答案】充分湿润；tw（湿球温度）；外；无【解析】恒速干燥阶段固体物料的表面非常润湿，物料表面的温度等于空气的湿球温度。
此阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的气化速率，即取决于物料的外部干燥条件，与物料本身无关。
3．已知某湿物料量为150kg/h，水分含量为20%，现要将其干燥到含水2%，需要脱除的水量应为______kg/h。
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库】 第5章 传热过程基础【圣才出品】
第5章传热过程基础一、选择题1．冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的对流传热系数α1为100W/（m2·K），热流体一侧的对流传热系数α2等于1000W/（m2·K），总传热系数K接近哪一侧的对流传热系数α值，要提高K，应提高哪一侧的α值（）。
A．接近α1，提高α2B．接近α2，提高α1C．接近α1，提高α1D．接近α2，提高α2【答案】C2．下列各种情况下对流给热系数由大到小的正确顺序是（）。
①空气流速为30m/s时的α②水的流速为1.5m/s时的α③蒸汽滴状冷凝时的α④水沸腾时的αA．③＞④＞①＞②B．④＞③＞②＞①C．③＞④＞②＞①D．③＞②＞④＞①【答案】C【解析】因为有相变时的给热系数比无相变时要大，而气相的给热系数又大于液相，所以蒸汽滴状冷凝时的α＞水沸腾时的α＞水的α＞空气的α。
3．强制对流（无相变）流体的对流传热系数关联式来自（）。
A．理论方法B．量纲分析法C．数学模型法D．量纲分析和实验相结合的方法【答案】D4．在间壁式传热中，热量从热流体传到冷流体的过程，热阻主要集中在（）。
A．金属壁B．冷、热流体的层流底层内C．冷、热流体的主体D．平均分配在各层【答案】B5．在对流传热系数关联式中，反映流体流动状况对对流传热影响的准数是（）。
A．努塞尔特准数NuB．普朗特准数PrC．雷诺准数ReD．格拉斯霍夫准数Gr【答案】C6．热量传递的基本方式是（）。
A．恒温传热和定态变温传热B．导热给热和热交换C．汽化、冷凝与冷却D．传导传热、对流传热和辐射传热【答案】D7．关于辐射传热，下列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．热射线和光辐射的本质完全相同，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【解析】任何物体只要其绝对温度不为零度，都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量，且热辐射线可以在真空中传播，无需任何介质。
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库章节题库非均相混合物分离及固体流态化【圣才出品】
第3章非均相混合物分离及固体流态化1．某球形颗粒直径为40μm，密度为4000kg/m3。
在水中作重力沉降。
试求（1）该颗粒在20℃水中的沉降速度为多少？（2）直径为80μm的该类颗粒在20℃水中的沉降速度为多少？（3）直径为40μm的该类颗粒在50℃的水中沉降速度为多少？（4）与直径为40μm的球形颗粒同体积的立方体颗粒在20℃水中的沉降速度为多少？解：（1）20℃时水的黏度为1×10－3Pa·S。
假设颗粒沉降运动处在层流区，用Stokes 公式计算沉降速度如下：校核沉降运动是否处在层流区：所以，该颗粒沉降运动的确处在层流区，以上计算有效。
（2）颗粒直径加倍而其他条件均不变。
假定此时沉降运动仍处于层流区，由Stokes公式可知：，于是：校核沉降运动是否处在层流区：由于颗粒雷诺数正比于颗粒直径与沉降速度的乘积，故所以，该颗粒沉降运动仍处在层流区，以上计算有效。
（3）50℃时水的黏度为0.549×10－3Pa·S，密度ρ＝988kg/m3。
假设沉降运动处在层流区，由Stokes公式可知：校核沉降运动是否处在层流区：所以，该颗粒沉降运动的确处在层流区，以上计算有效。
（4）因该立方体颗粒与上述球形颗粒体积相等，故该颗粒的当量直径与球形颗粒相同，de＝40μm。
立方体颗粒的边长为：立方体颗粒的形状系数为：为求立方体颗粒沉降速度表达式，列该颗粒受力平衡方程式如下：式中，A指立方体颗粒的最大投影面积：由试差法求沉降速度，设沉降速度u t＝0.0018m/s．则颗粒雷诺数：根据形状系数0.807可得再设u t＝0.00164m/s，则查得，故近两次计算结果接近，试差结束，沉降速度为0.00161m/s。
2．采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。
降尘室底面积为10m2，高1.6m。
操作条件下气体密度为0.5kg/m3，黏度为2.0×10－5Pa·S，颗粒密度为3000kg/m3。
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库+模拟试题】(4-7章)【圣才出品】
第4章液体搅拌一、选择题在搅拌槽壁上安装垂直挡板的目的在于（）。
A．保护槽壁B．抑制打漩，改善搅拌效果C．防止结垢D．减小搅拌功率【答案】B二、简答题1．改善搅拌效果的工程措施有哪些？答：（1）提高转速；（2）在搅拌釜内装挡板；（3）搅拌器偏心安装；（4）导流筒。
2．搅拌器的放大准则有哪些?答：（1）保持搅拌雷诺数不变，（2）保持单位体积能耗不变，（3）保持叶片端部切向速度不变，（4）保持搅拌器的流量和压头之比值不变，。
3．简述搅拌过程中强化湍动的主要措施。
答：搅拌过程中强化湍动的主要措施：（1）提高转速；（2）在搅拌釜内装挡板；（3）搅拌器偏心安装；（4）导流筒。
第5章传热过程基础一、选择题1．冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的对流传热系数α1为100W/（m2·K），热流体一侧的对流传热系数α2等于1000W/（m2·K），总传热系数K接近哪一侧的对流传热系数α值，要提高K，应提高哪一侧的α值（）。
A．接近α1，提高α2B．接近α2，提高α1C．接近α1，提高α1D．接近α2，提高α2【答案】C2．下列各种情况下对流给热系数由大到小的正确顺序是（）。
①空气流速为30m/s时的α②水的流速为1.5m/s时的α③蒸汽滴状冷凝时的α④水沸腾时的αA．③＞④＞①＞②B．④＞③＞②＞①C．③＞④＞②＞①D．③＞②＞④＞①【答案】C【解析】因为有相变时的给热系数比无相变时要大，而气相的给热系数又大于液相，所以蒸汽滴状冷凝时的α＞水沸腾时的α＞水的α＞空气的α。
3．强制对流（无相变）流体的对流传热系数关联式来自（）。
A．理论方法B．量纲分析法C．数学模型法D．量纲分析和实验相结合的方法【答案】D4．在间壁式传热中，热量从热流体传到冷流体的过程，热阻主要集中在（）。
A．金属壁B．冷、热流体的层流底层内C．冷、热流体的主体D．平均分配在各层【答案】B5．在对流传热系数关联式中，反映流体流动状况对对流传热影响的准数是（）。
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【名校考研真题】 第6章 换热器【圣才出品】
第6章换热器一、选择题1．当换热器中冷热流体进出口温度一定时，下面说法中正确的是（）。
[中南大学2009研]A．Δt m 并＜Δt m 逆＜Δt m 折B．Δt m 逆＝Δt m 并＝Δt m 折C．Δt m 并＜Δt m 逆＝Δt m 折D．Δt m 并＜Δt m 逆>Δt m 折【答案】D【解析】逆流的平均温度差为m t ∆逆，折流的平均温度差为=m m t t ϕ∆∆逆折，而1ϕ<；逆流时的平均温度差总是大于并流。
2．对固体间壁两侧流体换热的换热器而言，总传热系数数值接近（）大侧流体的对流传热系数。
[北京理工大学2007研]A．流速B．导热系数C．密度D．热阻【答案】D【解析】总传热系数接近热阻大，对流传热系数较小的一侧。
3．翅片管换热器的翅片应安装在（）。
[浙江大学2006研]A．α小的一侧B．α大的一侧C．管内D．管外【答案】A【解析】安装翅片是为了增大传热系数，而要提高换热器的总传热系数，应从提高传热阻力小的一侧入手，所以应安装在传热系数小的一侧。
4．当换热器中冷热流体进出口温度一定时，下面说法中正确的是（）。
[浙江工业大学2005研]A．B．C．D．【答案】D【解析】在两流体进出口温度都相同的情况下，逆流时平均温度差最大，并流时最小，折流时=1m m t t ϕϕ∆∆<逆折，。
5．翅片管加热器一般用于（）。
[浙江工业大学2005研]A．两侧均为液体B．两侧流体均有相变化C．一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝D．一侧为液体沸腾，一侧为高温液体【答案】C6．一管壳式换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于液体入口温度下降，在流量不变情况下，仍要达到原来的出口温度t，此设备已不允许再提高蒸汽压力强度，采取简便有效措施（）。
[浙江工业大学2005研]A．管内加扰流内件B．提高壳程数【答案】A二、填空题依据气、液流动与传热的特点，利用水平列管换热器采用蒸汽冷凝加热有机液体时应将有机液置于______程。
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库【章节题库(8-12章)】【圣才出品】
第 8 章 气体吸收
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1．在绝压为 100kPa、20℃下将氨气通入 100g 水中，平衡后测得溶液中含有 1g 的 氨，液相上方氨的分压为 780Pa，试求：（1）该条件下的溶解度系数 H、亨利系数 E、相平 衡常数 m；（2）若温度不变，总压为 200kPa（表压），求 H、E、m（外界大气压为 100kPa）； （3）温度提高到 40℃，氨的平衡分压为 980Pa，求 H、E、m。
或 传质速率：
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或 各相阻力的分配： 气相传质阻力占总阻力的分数
液相传质阻力占总阻力的分数
当相平衡常数为 4 时，气相传质阻力占总阻力的 20％，吸收过程为液膜控制。 （2）降低吸收温度，相平衡关系变为 传质总推动力： 以气相摩尔比表示为 以液相摩尔比表示为 传质总阻力： 与气相摩尔比推动力相对应的
故相平衡常数变化
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（3）温度变化
2．在 101.3kPa、25℃下用水吸收混合空气中的甲醇蒸气，气相主体中含甲醇蒸气 0.15 （摩尔分数，下同），已知水中甲醇的浓度很低，其平衡分压可认为是零。假设甲醇蒸气在 气相中的扩散阻力相当于 2mm 厚的静止空气层，（1）求吸收速率；（2）若吸收在 45℃下 进行，其他条件不变，吸收速率又如何？（3）若吸收仍维持原条件，但气相主体中含甲醇 蒸气 0.01，吸收速率如何？（已知 25℃时甲醇在空气中的扩散系数为 1.54×10-5m2/s）
图 8-2 气体出口极限浓度可通过物料衡算求得： 并流操作时：当填料层为无限高时，气体和液体从塔顶进入，平衡线与操作线仍相交于 塔底，通过平衡线方程与并流操作线方程的交点求出气体和液体出口极限浓度： 并流操作线方程 平衡线方程 两方程联立求解
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库】 第6章 换热器【圣才出品】
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第 6 章 换热器
一、选择题 1．某套管换热器，管间用饱和水蒸气强制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 1 倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你
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认为此措施是（ ）。 A．不可行的 B．可行的
即
对于整个换热器， 对于第一管程，设空气离开第一管程的温度为 ti，则有
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解得
。
6．确定换热器总传热系数 K 的方法，下列选项错误的有（ ）。 A．查手册 B．经验估算 C．公式计算 D．实验测定 【答案】A 【解析】总传热系数 K 是一个与流体物性、流体流动状态等有关的参数，而非某台换 热器的属性。换言之，同一台换热器如果流体不同，流动状态不同或其他工艺条件不同，K 值是不同的。所以换热器的总传热系数不能像离心泵的流量和压头的对应关系那样从样本上 查到。经验估算、实验测定和公式计算 3 种方法常常是互相结合的，很难轻易下结论哪种 方法比其他两种方法更好些。
【解析】
，因
不变，所以 Q 不变；而
增加，K 增加，A 不变，所以
减小。
4．在套管换热器中，热流体进、出口温度分别为 100℃和 60℃，冷流体进口温度为
30℃，且已知
（下标 1、2 分别代表冷、热流体），则 ＝（ ）。
A．30℃
B．0℃
C．70℃
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【答案】
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【解析】A；A；B；A
A 不变，cp2 不变，空气压强不变，T 不变，qm2 增加，K 增加，因
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库章节题库蒸 馏【圣才出品】
第9章蒸馏1．在苯-甲苯的精馏中，（1）已知塔顶温度为82℃，塔顶蒸气组成为苯0.95，甲苯0.05（摩尔分数），求塔顶操作压力；（2）若塔顶压力不变而塔顶温度变为85℃，求塔顶蒸气的组成。
已知苯和甲苯的蒸气压方程分别如下：其中压强的单位为kPa，温度的单位为℃。
解：（1）由蒸气压方程求82℃时苯和甲苯作为纯组分时的蒸气压：由露点方程：①②联立求解式①、式②两式可得：x＝0.880p＝99.67kPa（2）由蒸气压方程求85℃时苯和甲苯作为纯组分时的蒸气压：由泡点方程求液相组成：由露点方程求气相组成：2．苯-甲苯混合液（理想溶液）中，苯的质量分数＝0.3。
求体系总压分别为109.86kPa 和5.332kPa时的泡点温度和相对挥发度，并预测相应的气相组成。
（蒸气压方程如上题所示）解：将苯的质量分数转化为摩尔分数：（1）总压为109.86kPa时试差：设泡点温度为100℃，由蒸气压方程求得：由泡点方程计算苯的摩尔分数：计算值与假定值足够接近，以上计算有效，溶液泡点温度为100℃。
相对挥发度：由相平衡方程预测气相组成：（2）总压为5.332kPa时，同理，可以试差求得体系的泡点温度为20℃。
在试差过程中已求得20℃苯的饱和蒸气压为：由露点方程求气相组成：相对挥发度：3．某混合液含易挥发组分0.30（摩尔分数，下同），以饱和液体状态连续送入精馏塔，塔顶馏出液组成为0.93，釜液组成为0.05。
气、液相在塔内满足恒摩尔流假定条件。
试求：（1）回流比为2.3时精馏段的液-气比和提馏段的气-液比及这两段的操作线方程；（2）回流比为4.0时精馏段的液-气比和提馏段的气-液比。
解：塔顶产品的采出率：（1）R＝2.3时，精馏段液气比：精馏段操作线方程：将R＝2.3、代入得：y＝0.697x＋0.282泡点进料，q＝1提馏段气液比：提馏段操作线方程：将D/F＝0.284、R＝2.3及代入上式可得y＝1.764x－0.038（2）R＝4时，精馏段液气比：提馏段的气液比为：4．某二元混合物以10kmol/h 的流量连续加入某精馏塔，塔内气、液两相满足恒摩尔流假定。
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库课后习题绪 论【圣才出品】
（2）将原符号加上 面以 为例：
以代表新单位的符号，导出原符号的“数字”表达式。下
则 同理
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（3）将以上关系式代原经验公式，得
整理上式并略去符号的上标，便得到换算后的经验公式，即
（二）思考题 1．何谓单元操作？如何分类？ 答：单元操作是指为化学反应准备必要条件以及将反应物分离提纯而获得有用产品的物 理操作过程。根据各单元操作所遵循的规律和工程目的，单元操作可分为：流体动力过程、 传热过程、传质过程、热质传递过程、热力过程（制冷）、粉体或机械过程（粉碎、分级）。 2．联系各单元操作的两条主线是什么？ 答：联系各单元操作的主线：（1）传递过程是单元操作的基础，从理论上揭示单元操 作的原理，并为所研究的过程提供数学模型，因此传递过程是联系各单元操作的一条主线； （2）化工原理课程是一门实践性很强的工程学科，在长期的发展过程中，形成了两种基本
则 （2）密度 基本物理量的换算关系为
则 （3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为
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则 （4）传质系数 基本物理量的换算关系为
则 （5）表面张力 基本物理量的换算关系为
则 （6）导热系数 基本物理量的换算关系为
4．何谓单位换算因子？ 答：统一物理量，若采用不同的单位则数值就不相同。换算因子是指彼此相等而单位不 同的两个同名物理量（包括单位在内）的比值。
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ρL——液相密度，lb/ft3。 A、B、C 为常数，对 25mm 的拉西环，其数值分别为 0.57、﹣0.1 及 1.24。 试将上面经验公式中各物理量的单位均换算为 SI 单位。 解：上面经验公式是混合单位制度，液体黏度为物理单位制，而其余诸物理量均为英制。 经验公式单位换算的基本要求要点是：找出式中每个物理量新旧单位之间的换算关系，导出 物理量“数字”的表达式，然后代入经验公式并整理，以便使式中各符号都变为所希望的单 位。具体换算过程如下： （1）从附录查出或计算出经验公式有关物理量新旧单位之间的关系为
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库】 第7章 蒸 发【圣才出品】
5．导出蒸发器的简化热量衡算式时，所做的基本假定是（ ）。 A．沸点进料 B．无热损失 C．忽略溶解热和稀释热 D．溶液的热焓和比热容取溶质和溶剂的质量平均值 【答案】C
6．为蒸发某种黏度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用（ ）流程。 A．并流加料 B．逆流加料 C．平流加料 D．自然双效三体并流加料
【答案】低；二次蒸汽；加热用；二次蒸汽
6．蒸发操作中，加热蒸汽放出的热量主要用于：（1）______（2）______（3）______。 【答案】二次蒸汽汽化所需的潜热；预热原料液；补偿蒸发器的热损失
7．为提高蒸发操作中蒸汽的利用率，可采用______等方案。
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第7章 蒸 发
一、选择题 1．并流加料的多效蒸发中，除第一效外，各效的进料温度（ ）该效溶液的沸点。 A．高于 B．低于 C．等于 【答案】A
2．在单效蒸发器中，将某水溶液从 14％连续浓缩至 30％，原料液沸点进料，加热蒸 汽的温度为 96.2℃，有效传热温差为 11.2℃，二次蒸汽的温度为 75.4℃，则溶液的沸点升 高为（ ）℃。
来一定的影响。
3．工业生产中对溶液的浓缩，为何采用真空蒸发？ 答：（1）加热蒸汽压力相同时，真空蒸发时溶液的沸点较低，则有效温度差较大，可 使传热面积 A 减小。 （2）真空蒸发，可蒸发不耐高温的溶液；可利用低压蒸汽或废气作加热剂；由于溶液 沸点低，设备的热损失小。
五、计算题
1．常压下用热空气干燥某湿物料，空气初始温度为 t0＝15℃，湿度 H0＝0.012kg 水 /kg 干气，为保证干燥产品的质量，热空气进入干燥器的温度不得高于 90℃。若空气出干
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第5章 传 热
一、选择题 1．温度升高金属的导热系λ（热导率）值（ ），空气的λ值（ ）。[南京理工大学 2010 研] A．减小，减小 B．增大，增大 C．增大，减小 D．减小，增大 【答案】D 【解析】纯金属的导热系数一般随温度的升高而降低，金属的导热系数大多随纯度的增 高而增大；非金属随温度的升高而增大，在非金属液态中，水的导热系数最大。除甘油和水 外，液体的导热系数随温度的升高略有减小，纯液体的导热系数比其溶液的要大；气体的导 热系数随温度的升高而增大。
管长度。[武汉理工大学 2010 研]
解：（1）冷却水用量
qm2
q C m1 p1 T1 T2
Cp2 (t2 t1 )
5000 / 3600 2.6 (60 30) 4.174 (35 20)
1.73kg
/s
（2）所需套管长度
Q q C m1 p1 (T1 T2 ) Kπd1lΔt m
（3）增强传热系数（K）
①增加湍流程度,以减小层流内层的厚度
a．增加流体的流速；
b．改变流动条件。如果使流体在流动过程中不断改变流动方向,可以使流体在较低的流
速下就达到湍流。
②采用导热系数较大的载体
③采用有相变的载热体
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41.6 C
t2
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三、简答题
简述如何强化换热器中传热过程？[四川大学 2009 研]
答：（1）增大传热面积
（2）加大传热温差Δt
在换热器使用过程中，提高辐射采暖板管内蒸汽的压力，提高热水采暖的热水温度，冷
凝器冷却水用温度较低的深井水代替自来水，空气冷却器中降低冷却水的温度等，都可以直
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库+模拟试题】(1-3章)【圣才出品】
所以当阀门的阻力系数为 2.96 时，支管 B 的流速为零。 （2）当阀门全开时阻力系数为 0.17 小于 2.96，则支管 B 中的流向为 为汇合管路。 此时在截面 1-1 和截面 3-3 间列算式为：
，此系统
同理可知：对于截面 2-2 和截面 3-3 列方程为： ⑤
有质量恒算可知： ⑥ ⑦
由以上四个方程可以求出：
A．ab B．（a＋b） C．2ab/（a＋b） D．ab/（a＋b） 【答案】C
3．如图 1-1 所示稳态流动系统，若 AB 与 CD 的管径、粗糙度和长度相同，两压差计
的指示液相同，同温度下的清水，已知
二者体积流量相等，Δh 为汽蚀余
量，则（ ）。
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第 1 章 流体流动基础
一、选择题 1．提高流体在直管中的流速，流动的摩擦系数λ与沿程阻力损失 hf 将发生什么变化 （ ）。 A．λ将减小，hf 将增大 B．λ将增大，hf 将减小 C．λ、hf 都将增大 D．λ、hf 都将减小 【答案】A
2．某流体流过一截面为矩形的管道，其长为 a m，宽为 b m，则矩形截面的当量直径 de＝（ ）。
2．将某转子流量计钢制转子改为形状及尺寸相同的塑胶转子，在同一刻度下的实际流 量是增加还是减少？
答：转子流量计流量
减少则实际流量减少。
五、计算题 1．如图 1-5 所示，用管路连接水槽 A、B、C。已知管径都为Φ32×2.5，点 O 至槽 A、
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4．在定态流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（ ） 【答案】×
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【名校考研真题】 第3章 流体与颗粒之间的相对运动【圣
第3章流体与颗粒之间的相对运动一、选择题1．要除去气体中含有的5μ～50μ的粒子。
除尘效率小于75%，宜选用（）。
[中南大学2009研]A．除尘气道B．旋风分离器C．离心机D．电除尘器【答案】B 2．恒压过滤时，恒压过滤方程式表明滤液体积与过滤时间的关系是（）。
[中南大学2009研]A．直线关系B．椭圆关系C．抛物线关系D．双曲线关系【答案】C【解析】由222e V VV kA θ+=可知呈抛物线。
3．恒压过滤过程中，如果粘度降低20%，过滤介质阻力忽略不计，则在同一时刻滤液增加（）。
[西北大学2009研]A．10%B．20%C．11.8%D．0【答案】C 【解析】由221,k V KA θμ∝=可以得出22''5,' 1.118'4V K V V K V μμ====。
4．降尘室没有以下优点（）。
[浙江工业大学2005研]A．分离效率高B．阻力小C．结构简单D．易于操作【答案】A 【解析】降尘室结构简单，流动阻力小，但体积庞大，分离效率低，通常只适用于预除尘。
5．一定流量的液体在一ф33.5×3.25mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数1000W/m 2·℃。
如流量与物性都不变，改用一ф19×2mm 的直管，则其α值将变为（）W/m 2·℃。
[南京工业大学2008研]A．1120B．1600C．288D．889【答案】C 【解析】0.40.8C μλρα0.023μλp ud =d ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以0.80.2αu d ∝ 1.8d -∝。
6．在重力场中发生的沉降过程，（）不是沉降速度的影响因素。
[中国石油大学（华东）2007研]A．流体的流速B．颗料的几何形状C．颗料的大小D．流体物理性质【答案】A 【解析】由公式()43s t gd u ρρξρ-=BCD 项有关，与流体流速无关。
7．当介质阻力不能忽略时，恒压过滤所得滤液体积加倍时（）。
化工流体流动与传热课后习题答案-柴诚敬编
17．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 =5.5u 2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（m 3/h ）。
解：（1）A - A '截面处水的平均流速在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程,得22121b12b2f 1122p p gz u gz u h ρρ++=+++∑ （1）式中 z 1=7 m ，u b1～0，p 1=0（表压） z 2=1.5 m ，p 2=0（表压），u b2 =5.5 u 2 代入式（1）得22b2b219.8179.81 1.5 5.52u u ⨯=⨯++ s m 0.3b =u（2）水的流量（以m 3/h 计）()h m 78.84s m 02355.0004.02018.0414.30.3332b2s ==⨯-⨯⨯==A u V 18. 20℃ 水以2.5m/s 的流速流经φ38×2.5mm 的水平管，此管以锥形管和另一φ53×3m 的水平管相连。
如本题附图所示，在锥形管两侧A 、B 处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。
若水流经A ﹑B 两截面的能量损失为1.5J/㎏，求两玻璃管的水面差（以ｍｍ计），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
分析:根据水流过A 、B 两截面的体积流量相同和此两截面处的伯努利方程列等式求解 解：设水流经Ａ﹑Ｂ两截面处的流速分别为u A 、 u B u A A A = u B A B∴ u B = （A A /A B ）u A = （33/47）2×2.5 = 1.23m/s 在Ａ﹑Ｂ两截面处列柏努力方程Z 1ｇ + ｕ12／2 + Ｐ1/ρ = Z 2ｇ+ ｕ22／2 + Ｐ2/ρ + Σｈf∵ Z 1 = Z 2∴ （Ｐ1-Ｐ2）/ρ = Σｈf +（ｕ12-ｕ22）／2 g （h 1-h 2）= 1.5 + (1.232-2.52) /2 h 1-h 2 = 0.0882 m = 88.2 mm19.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。
柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库章节题库流体流动【圣才出品】
变形得 其中：
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所以
（2）U 形压差计示值直接反映两截面总势能差，即 ①
或者由“疑难解析”中分析可知，U 形压差计示值又反映两截面间流体流动阻力与动能 差之和。
平衡时，两贮罐液面处总势能应相等，即
整理得
故平衡时，两贮罐的液位高度分别为
5．如图 1-5 所示为油水分层器，油水混合液以很小的流量从中流过，其中的油水界面
靠倒 U 形管（Ⅱ形管）调节。已知
，
水在管路中流动的能量损失忽略不计。试求：（1）阀 a 关，阀 b、c 开时，油水界面高度 H；
（2）阀 a、b、c 均开时，油水界面高度 H；（3）阀 a 关、阀 b 开、阀 c 关时，Ⅱ形管中
图 1-1 解：由 U 形压差计测量压力差的公式 得 当指示液为四氯化碳时，U 形压差计的最大读数为
当指示液为汞时，U 形压差计的最大读数为
显然，用汞作为指示液时，最大读数较小，易造成读数不准确，故选用四氯化碳为指示 液比较合适。
2．如图 1-2 所示，用一复式 U 形压差计测量流体流过管路 A、B 两点的压力差。已知 流体的密度为ρ，指示液的密度为ρ0，且两 U 形管指示液之间的流体与管内流体相同。已知 两个 U 形压差计的读数分别为 R1、R2，试推导 A、B 两点压力差的计算式。
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第 1 章 流体流动
1．如图 1-1 所示，水在水平管道中流过，为测得管路中 A、B 间的压力差，在两点间 安装一 U 形压差计。若已知所测压力差最大不超过 5kPa，问指示液选用四氯化碳（密度为 1590kg/m3）还是汞更合适？
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库】 第2章 流体输送机械【圣才出品】
四、简答题 1．采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法
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泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。 答：槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；入口侧漏气。
A．a，b，c B．b，c，d C．a，d D．a 【答案】B 【解析】离心泵不是正位移泵，往复泵、齿轮泵和螺杆泵属正位移泵。
3．离心泵铭牌上标明的扬程可理解为（ ）。 A．该泵在规定转速下可以将 20℃的水升扬的高度 B．该泵在规定转速及最高效率下可以将 20℃的水升扬的高度
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【答案】1
3．用离心泵将某储槽 A 内的液体输送到一常压设备 B，若设备 B 变为高压设备，则泵 的输液量______，轴功率______。
【答案】减小；降低
4．正位移泵的流量与管路的情况无关；而泵的压头只取决于管路系统的______，其流 量调节应采用______调节法。
【答案】耐压程度；旁路
5．离心泵通过给定的管路，将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时，泵 的输水能力______；为了保持原来的输送能力，可以采用______的方法调到原来的流量。
泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出
现贮槽液面升高，z1 增加，故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小，管路特性曲线 的二次项系数不变。如图 2-2 所示，由曲线 1 变为曲线 2，则工作点由 A 点变动至 B 点， 故管路中的流量增大。
图 2-2
6．完成下面各类泵的比较：（1）离心泵（ ）；（2）往复泵（ ）；（3）旋转泵（ ）。 A．流量可变，压头不很高，适用于黏性大的流体 B．流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量 C．流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大 D．流量较小，压头可达很高，适用输送油类及黏稠性液体 E．流量均匀，压头随流量而变，操作方便 【答案】E；B；D
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A．A 只包括单位重量流体需增加的位能
B．A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和
C．BQ 代表管路系统的局部阻力损失
D．BQ 代表单位重量流体增加的动能
【答案】B
【解析】H＝A＋BQ，A
代表
z
p g
，B
代表单位重量流体所增加的动能和系统的局
部阻力损失。
2．已知水在圆形直管中流动时，其速度分布呈抛物线，则该管路的摩擦因数λ可能是 （ ）。[西北大学 2009 研]
A．0.005 B．0.015 C．0.035 D．无法判断 【答案】C
3．如单位质量流体在管路中的阻力损失以 表示，单位重量流体在同一管路中的阻
力损失以
表示，则二者的关系为（ ）。[浙江工业大学 2005 研]
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A．
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A．1000kgf/m3 B．1000kg/m2 C．102kgf·s2/m4 D．9810N/m2 【答案】BDCA
二、填空题 某流体的相对密度（又称比重）为 0.8，在 SI 制中，其密度ρ＝______，γ＝______。[浙 江工业大学 2005 研] 【答案】800kg/m3；7848N/m3
2．若ρ表示密度，采用混合规制
计算液体混合物密度时，式中α1 表示的是各
组分的（ ）分率。[北京理工大学 2007 研]
A．体积
B．质量
C．摩尔
D．比摩尔
【答案】B
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2．4℃水在 SI 制中密度为（ ）；重度为（ ）；在工程单位制中密度为（ ）； 重度为（ ）。[浙江工业大学 2005 研]
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D．层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 【答案】D 【解析】层流与湍流的根本区别是有无径向脉动。
8．对流体黏性的解释，下列叙述中最正确的选择应是（ ）。[北京理工大学 2007 研]
A．流体受到剪切作用时抵抗变形的特性 B．分子微观运动的宏观表现 C．原因是分子间的吸引力 D．A、B、C 三者 【答案】D
A．大
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B．等
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C．小
D．无法比较
【答案】A
【解析】由于渐缩段和渐扩段，流体在其内的流速改变平缓，涡流较少，喉管处增加的
动能可于其后渐扩的过程中大部分转成静压能，所以能量损失就比孔板大大减少。
11．用标准孔板流量计侧量管中流量，采用如图 1-2 所示三种装置，两测压孔距离 h 相等，d1＝d2＝d3，各管流速相等。读数分别为 R1，R2，R3，则（ ）。（流体皆为水，z 指示液为汞）[浙江工业大学 2005 研]
A．2 B．4 C．8 D．1/2
图 1-1
【答案】C
【解析】并联管路各支路的摩擦阻力相等。hf 1=hf2
，h f
=λ
l d
u2 2
=
64μ ρud
l d
u2 2
=
32μlu ρd 2
。
已知：d1＝2d2，L1＝2L2，所以，u1＝2u2，
V1 V2
d 2u，所以源自V1/V2＝8。7．层流与湍流的本质区别是（ ）。[清华大学 2002 研] 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；
三、判断题 在化工设计中经常使用的经验公式里各物理量必须采用指定单位下的数值。（ ）[北 京理工大学 2007 研] 【答案】√
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第 1 章 流体流动基础
一、选择题
1．当管路性能曲线写为 H＝A＋BQ 时（ ）。[中南大学 2009 研]
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【解析】管路由于直径改变而突然扩大或缩小，所产生的能量损失中的流速 u 均以小 管的流速为准。
6．有一并联管路，如图 1-1 所示，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损 失分别为 v1，u1，d1，l1，hf1 及 v2，u2，d2，l2，hf2。若 d1＝2d2，l1＝2l2，则当两段管路 中流体均作层流时，v1/v2＝（ ）。[浙江大学 2006 研]
9．液体在两截面间的管道内流动时，其流动方向是（ ）。[武汉理工大学 2008 研] 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 【答案】D
10．收缩比相同时，孔板流量计的阻力损失必然（ ）于文丘里流量计。[北京理工 大学 2007 研]
A．R2＜R1＜R3 B．R1＜R2＝R3 C．R1＜R2＜R3 D．R1＝R2＝R3 E．R1＞R2＝R3
【答案】D
图 1-2
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二、填空题
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第一部分 名校考研真题
绪论
一、选择题 1．按照国际单位制（SI 制）的规定，下列物理量中（ ）采用的是导出单位。[北京 理工大学 2007 研] A．时间 B．温度 C．力 D．物质量 【答案】C 【解析】国际单位制（SI 制）中七大基本单位是：长度 m，时间 s，质量 kg，热力学 温度 K，电流 A，光强度 cd，物质量 mol。
B．
C．
D．
【答案】B
4．方程
大学 2007 研] A．理想 B．等温 C．连续 D．稳态 【答案】D
适用于下列（ ）流动所特指的流动条件中。[北京理工
5．采用局部阻力系数法计算突然扩大和突然缩小的阻力时，突然扩大采用的速度是 （ ），突然缩小采用的速度是（ ）。[南京工业大学 2008 研]
A．粗管中的速度 B．细管中的速度 C．粗、细管中速度的算术平均值 D．粗、细管中速度的几何平均值 【答案】B；B