化工原理试题库(1-9)

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=________=__________Pa. 该地区的大气压为
02mH 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3m
Kg mm d 100=内s
m 3
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
s
m 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、称为_______________，其物理意义为____________________________.α __________________________，提高管内值的有效方法____________.α 提高管外值的有效方法______________________________________。

α12、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（36分）
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？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？
6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分)
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
03.0=λ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？
052mH 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
C 0100C 0
50h
m 360内 流动，温度从升到。

已 知传热糸数K 为， 换热管为
C 020C 0
45C
m w
.20002
的钢管，长 为3m.。

求冷却水量和换
mm 5.225⨯φ热管数 （逆流）。

已知： 3960m
K =热水ρK Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案：一、填充题 1、8.7m ,.
02H pa 4
1053.8⨯ 2、 湍流。

53
10310.11000.3.1.0⨯==
=
-μ
ρ
du R e 3、层流、过渡流和湍流。

4、增加、降低。

5、3-8、8-15。

s
m
s
m
6、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。

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、。

，，
g
u d l h 2..2
1111λ=122d d =122241..41u d V u ==π 。

12222../
64λμ
ρ
λ==u d 12222216
12..
h g u d l h ==λ 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。

3、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）。

4、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。

5、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减
少蒸发器的热损失。

三：计算题
1、图示，在1-1，2-2面间列板努利方程
=g p g u z ρ12112++'
2
2222h g
p g u z +++ρ g
u g u d l u 2.
2..81.92500010222进ςλ++⨯++=++ ⎪
⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.921.5.081.921.1.050.03.081
.921.52u 。

s m u 44.2=h m s m u d V 3329.68019.0..4
1===π
在2-2，3-3面间列板努利方程
=， +++g p g u z ρ22222'
32332h g p g u z +++ρg
u g u g u d l 22.2..050222ς
ςλ+++=+出
， 。

⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.92181.921.1.025.03.081.9244.252
ς
8=ς
即流体的流量为局部阻力糸数为8。

h
m
s
m
3
3
9.68,019.0 2、 （1）、 τ..2
2
A K V =6030.30.4.22
2
⨯=K s
m K 2
6
10
56.3-⨯=
τ.102.332
-⨯=V （2）、 222'2
121..V A K V ==τ3'
7.1m
V = （3）、 ，τ..22
2
''A K V =3600
2.301056.32..22622
''⨯⨯⨯⨯==-τA K V。

3''8.6m V =
3、 = ，(
)2111T T C G -s
Kg G 322= /=。

C t 05.42=∆=A ()1222t t C G -t K ∆.2
4.39m 即冷却水的流量为和管子根数为167根。

.167=n s
Kg
32
试题二
一：填充题（20分）
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___________._____________._________________。

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______________。

λe R 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（30分）
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1r 2r 'T 't '
t 'T 意半径r 处的温度表达式？ 三：计算题（50分）
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
h
m 3
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
h
m
3
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。

C 0
20mmm 498⨯φ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。

（已知：
h
m 3
35，,m,,）.(时水，，
atm p 10=02.0=λ0.3=s H Kw N 2=电94.0=电ηC 02031000m
Kg =ρ，)
23
.10
24.1m
s
N -⨯=μ2
3
10
4.2m N
p ⨯= 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
mm 5.225⨯φ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
2CS C 046C 0
102CS ，其冷凝潜热为，比热为。

水走管内，且与成逆
s
Kg
G 07.01=Kg
Kj
356
C
Kg Kw
.05.12CS 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
C 05C 0
30分别为和。

问此换热器是否造适用？
C
m W
K 0
21.2000=C
m W
K 022.100=4、用一传热面积为的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg
2
10m 浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa ，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可
取，热损失可忽略不计。

试求：（１）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？C 0
8（２）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa ，问此时蒸发器的传热糸数为多少？
查得20Kpa 水蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为C 0
1.60Kg
Kj 9
.2354 查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为 查得350Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 02.120C 0
8.138 试题二的答案
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、dy dw .
μτ=2.m
s N 位置。

4、。

5、抛物线、0.5、。

a 3
3
e
R 64
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、10.13-101.3. 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
2000p e R 为湍流。

4000f e R 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C 0
50曲和破裂。

因此我们要考虑热补偿。

5、= ()1
2
''ln ...2r r
t T L Q -=λπ()
1'ln ...2r r t T L -λπ()
1
21
'''
ln ln ..r r
r r t T T t --
=三：计算题
1、 设接平行管道后，总流量为。

二平行管流量为和。

h m V 33h m V 3
1
h m V 32 板努利方程：
=+ρ3232p u ∑
++1
1212f h p u ρ
=+ρ3232p u ∑++2
2222f h p u ρ
总压降相同得：
=，+2..2333u d l λ2.
.2
111u d l λ2
..2u d l λ ，。

λλλλ===321l l l l 2
1321===3
12
1u u = 。

2、u u 583=
h m V V 3'63305
8
==。

s m d V u 53.13600
.09.0..4135
.41221===ππ 。

s
m u 53.12= m
g u d l g u H h g u H Z s f s 555.181
.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222222'
2=--=--=--=λ 考虑0.5m 的安装安全糸数。

则泵的安装高度为1m.
.
Kw N N 88.194.0.2===电电轴η .
()g
u g u d l Z h Z H 22..2
2'
出进ςςλ+++=+=1
32图2-1
22
10m
1
. .81.9.253
.1.
5.0109.05016002.0112
⎪⎭
⎫ ⎝⎛++++=H m H 75.16= . .Kw g HQ N 6.13600/81.9.1000.35.75.16===ρ%85==电N N η3、换热器已有的传热面积：。

2
07.73.025.0.14.3.30..m dl n A ===π求所需的传热面积：
冷凝段的热量： =1Q Kw
r w 9.24356.07.0.==冷却段的热量：。

(
)Kw T T C w Q 65.236.05.1.07.0..2112==-=总热量为：Q=+=27.55Kw
1Q 2Q 冷却水的用量：()()
s Kg
t t C Q G 0263530.187.455
.27.12=-=-=
水冷却水离开冷却段的温度：C
C G Q t t 014.7187
.4.263.065
.25=+=+=比水冷凝段的温度差：()()C
t 07.2530
464.746ln
30464.746=-----=
∆冷却段的温度差：()()C
t 04.165104.746ln
5104.746=-----=
∆ 冷凝段所需传热面积：2184.47.25.2001000
.9.24.m t K Q A ==∆=
冷却段所需传热面积：2261.14
.16.1001000
.65.2.m t K Q A ==∆=
所需的总的传热面积：A=6.45.
2
m 4、水分蒸发量：，.
F x x F W 625.01.10=⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛-=375=-W F F=1000Kg , W=625Kg
溶液的沸点为 。

C t 0
1.6881.60=+= 传热糸数K 为：()C
m w t A Q K 02.7851.682.120.3600.101000
.9.2354.625=-=∆= 改变压力后的传热糸数： 。

()C
m w t A Q K 02'
.5781.688.138.3600.101000.9.2354.625=-=∆= 可见结垢以后的传热糸数降低。

试题三
一：填充题（18分）
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________ 3
m
Kg C 080 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__________指导出来的，它适用______流体。

2211s u s u =
5、 直管阻力的表示式为____________________，管中流出 =__________流入管中
出ζ=_____________。

入ζ 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 e R d Pr ..
023.08.0内
λ
α=Re n=____________。

12、多效蒸发主要有_______._________._________三种典型流程。

二：判断题（18分）
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、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。

16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。

17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。

18、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（64分）
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
cm 312P ∆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？
cm R 5.63=乙乙ρ2、一降层室长为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h
m 33600039.0m
Kg =ρ。

尘粒密度。

试求理论上能100%
s mPa .03.0=μ34300m
Kg
=ρ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
C 0
160包以导热糸数为的保温材料。

要求
t 4
101.108.0-⨯+=λ
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？
C 0
60m
w
1504、欲将浓度为25%，沸点为，流量为的NaOH 水溶液经蒸发浓缩到50%。

料液
C 0
5.131h
Kg 3600
的进口温度为，加热蒸汽的压强为392.4Kpa （绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸
C 0
20发器的传热糸数可取，溶液的密度为。

若忽略蒸发器的热损失。

求加
K
m W
.11002
31500
m
Kg 热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？C
Kg Kj
C 0.93
.4=已知：p=53.32Kpa, , C t 0
83=Kg Kj r 2000
= p=392.4Kpa, C T 0
9.142=Kg
Kj R 2143
= 试题三答案 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、
3
5
.2m Kg
21ρρ=5、、1、0.5. 6、 气蚀现象。

d l .λ2
2
u 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、、、12、并流、逆流和平流。

μ
ρ
u d R e .=
λ
μp r C P .=
3.0=n 二：判断题
6、10、17为对，其余都为错。

三：计算题 1、 。

()Rg p 测示ρρ-=∆()
Kpa p 708.310.81.9.03.0.16
.133=-=∆ ， 。

()
Kpa p 708.310.81.9.635.0.13=-=
∆示ρ
31600m
Kg =示ρ 2、降沉室的总面积：。

2
3003.5.20m A == 沉降速度：。

s m A V u 033.03600
.30036000
===
设沉降区为层流，则有：()μ
ρρ18..2g
d u s -=
， 。

()3
210.03.0.1881.9.9.04300.033.0--=
d m d 5
10
06.2-⨯= 验算：。

166.010
.03.09
.0.033.0.1006.23
5p =⨯=
=
--μ
ρ
du R e 3、保温材料的导热糸数 ：。

K
m w
.0921.0=λ ， 。

()()150100
100ln 601600921.140.3.2ln .2=+-=-=δλπr R t T l Q mm 47=δ
4、水分蒸发量： 。

h Kg x x F W 180050251.36001.10=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=加热蒸汽消耗量：。

()
()s
Kg
R t t C F D f 736.02143205.131.93.4.3600..0=-=-=所需的传热面积为：。

()
29.1255.1315.142.11002143
.736.0..m t K R D A =-=∆=即所需的加热蒸汽消耗量为。

所需的传热面积为
s
Kg 736
.029.125m 试题四
一：填充题（20分）
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
s
m 290不能超过________。

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
εε容λ_______________。

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，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 、30-50s
m
s
m
s
m
s
m
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 、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Kpa P A 150=Kpa P A 140=油的流量？ 已知：管为，A 、B 间距为10m,
mm 489⨯φ 其中管道的当量长度为9.3m ， ，。

3820
m
Kg =ρcp 121=μ
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：。

()μ
ρρ.18..20g
d u s -=
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， 为
s
m 2
5
10
5.7-⨯e q 。

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
23
012
.0m
m 3
8m 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mm 25635635⨯⨯38m 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
mm 225⨯φs
m 7.0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。

C 017C 0
37s
Kg 25
.1C 0
72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
Kg
Kj
315
C
m w
2.800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。

试题四答案 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、
a 34s
m 14.1离心泵特性曲线。

8、、 小、大。

9、力场、密度、重力、离心。

3
13
V V V
- 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-B 两点间列板努利方程：。

B A A Z g u g P Z =++2.2ρg
u d l l g u g P e B 2.
2.22
++++λρ . . 181.9.8201015003
=⨯+81
.9.2.
081.03.1981.9.8201014023u λ+⨯+02.0.2=u λ 设流体在管路中作层流流动，则： ， 。

e
R 64
=λu 117.0=λ 。

。

02.0.117.002.0.22
==
=u u
u λs m u 7.1=
核算雷诺准数：。

2000933..p ==
μ
ρ
u d R e 则：油品的流量为。

h m u d V 3252.31 (4)
1==π 2、颗粒作自由沉降，受力： ，g d F s ρπ...6131=g
d F ρπ (6)
13
2= ，。

2
(412)
2
3u d F ρπς=ma 0
321=--F F F ，层流： ，。

()ρς
ρρ.3...4g
d u s -=
e R 24=ς()μρρ.18..2
g d u s -= 3、过滤面积： ，，。

()τ.2
K q q e =+()3600.05.10.5.7012.08
52-=+A 25.22m A = 滤饼体积：，框数。

3
2.0025.0.8m V ==20025
.0.635.0.635.02
.0==
n 过滤总面积：。

2
213.1620.2.635.0m A ==
，，。

()τ.2K q q e =+()
τ4210.5.1012.013.168-=+h 478.0=τ5、传热量为：。

所需水量：。

Kw Q 394=s
Kg
W 713.4=C t 0
25.44=∆单管水量：，每程所需管子数为：。

s
Kg
W 243
.0=20=n 每程传热面积：，传热糸数：2
71.4m A =C
m W
K 02.2.476=所需传热面积： 管程数为：n=4.总管数为80根。

2
'7.18m A = 试题五 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
g
p
ρ（3）、质量流速哪个大？为什么？
（不计阻力）
2、图示，测出A 、B 两端点的压力差？
3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？
4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防 止？
5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？
6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？
7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？
8、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？ 9、强化传热的途径有哪些？ 10、蒸发操作有何特点？ 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。

3800
m
Kg （1）当容器A 中的压强（表压）时，测得，，，
pa P A 4
10943.2⨯=m R 3.0=m h 5.01=m h 2.02=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，则水银压差计内的读数为
pa P A 4
10962.1⨯=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
3530m
Kg 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？3m 3
m 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
h
Kg
2100
，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
C 0120Kg
Kj
2205C 0
81失共为。

取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数为，沸腾溶液的传热膜糸数为
C 0
92αK
m W
.80002
1α，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）
K
m W
.35002
一：问答题
1、=，。

g u g p Z A A A 22++ρg u g p Z B B B 22+
+ρg
p
g p B A ρρp . 。

，。

B A V V =ρu W =B A W W = 2、，()h R g p p A ++=..测ρ()R
g h Z g p p B ....示测ρρ+++= .。

()R g Z g p p p B A ....测示测ρρρ-+=-=∆()
R g Z g p ....测示测ρρρ-+=∆ 3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。

表示方法有： 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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
K m W
.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
K
m W
.2
热的方式所传递热量的多少。

单位是：。

K
m W
.2
9、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）
10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。

二：计算题：
1、 ， 。

11..h g p p A ρ+=R g h g p p Hg B ....22ρρ++= ，。

+--=R g h g p Hg B ....22ρρ11..h g p A ρ+pa p B 3
1026.7⨯-= ，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--
+=2..'11R R h g p p A ρ''22..2..R g R R h g p p Hg B ρρ+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-++= 。

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--
+2..'11R R h g p A ρ''22..2..R g R R h g p Hg B ρρ+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-++= 。

m R 221.0'
= 2、，。

f h h g p p Z -∆--=.00ρm Z 27.26.15.381
.9.530637650
652365-=---=
即泵不能正常工作。

3、，，。

()τ.2K q q e =+()60.20.197.02K q e =+()60.20.2.206.02
K q e =+ 。

。

()60.20.2.2.2K q q e =+23022.0m
m q e =s
m K 81096.3-⨯= 。

过滤1小时所得到的总滤液量为0.356
.
2
3
356
.0m m q =2
3m m 4、传热量：.
129022053600
2100
.Kw r D Q =⨯== 溶液的沸点：。

C t 0
90981=+=
温差：。

C t 0
3090120=-=∆ 传热糸数：。

K
m Kw K .435.28000
13500
111
1
122
1=+=
+=
αα 传热面积：。

266.1730
.435.21290
.m t K Q A ==∆=
故所需的传热面积为。

2
66.17m 试题六
一：填充题（20分）
1、精馏分离的依据是________________________的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地______________._______________。

2、 相对挥发度的表示式=______________.对于二组分溶液的蒸馏，当=1 时，能否分离
αα___________。

3、q 的定义式是________________________________________，饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。

4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为，提馏段 操作线方程为
245.075.0+=x y ，当q=1时，则_____=______。

02.025.1-=x y =W x D x 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品_____，若此时加热蒸汽量D x V 不变，产品量D 将______。

若在改变R 的同
时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将________。

6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。

7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。

的单位__________________.()-=i c k N k 的单位_______________.
()-
=p K N G G K 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________
9、饱和空气在恒压下冷却，温度由降至，其相对湿度______，绝对湿湿度H________,露点1t 2t Φ_________，湿球温度___________。

10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操 作选择溶剂的主要原则是________________________________________._______________________________-.______________________________. 二：简答题（36分）
1、叙述恒縻尔流假设的内容？
2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？
3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来？
4、叙述双膜理论的论点？
5、画出单级萃取操作相图？
6、叙述湿空气的性能参数？
三：计算题（44分）
1、双股进料的二元连续进料，
均为泡点液相进料，进料液为,
21,F F 求第三段的汽相和液相流量？已知
第一段的汽液相流量分别为V 和L 。

2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混
合气中的苯，进料量为1000标准。

进料气h m 3体中含苯
5%（体积百分数），其余为惰性气体。

要求回收率95%。

操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X 。

已知体积吸收总糸 数为，轻油的平均分子量为170。

求轻油用量和
h
m Kmol K ya .1253
=完成该生 产任务所需填料层高度？
3、有一干燥糸统如图，新鲜空气为，
C t 0
020=与干燥器出口温度为
干空气
水
Kg Kg H 01.00=，湿度为 C t 0250=干空气
水
Kg Kg H 08.02=的废气汇合后进入预热器（ 废气/新鲜空气= 0.08/0.2）, 干燥器中的干物料为，h
Kg G 15001=温含量为，，求新鲜空气加
47.01=W 05.02=W 入量和预热器加入的热量？试题六答案：一：填充题
V
0.8。