化工原理 填空简答选择

化工原理（上）试卷一

一. 填空题

1.在流动系统中，若截面上液体压强、密度、流速等仅随空间位置改变，不随时间改变，称为稳定流动。

2.离心泵启动步骤为关闭出口阀灌液；常用出口阀或泵的转速调节流量；往复泵常用旁路或改变曲柄转速和活塞行程调节流量。

3.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量变小，扬程增加。

4.牛顿冷却定律的表达式为Q=hS△t，给热系数（或对流传热系数）h的单位是W·m-2·K-1。

5.工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤；悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减小可压缩滤饼的流动阻力，提高饼的刚度。

二. 简答题

1.何谓离心泵的“汽蚀”现象，对泵的操作有何危害?应如何防止?

答：“汽蚀”：由于泵的安装高度过高，使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，气泡到泵的高压区破裂，周围液体以较高速度冲击叶轮的现象，称为“汽蚀”现象。“汽蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“汽蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许安装高度。

2.为什么安装离心泵时要控制其安装高度？

答：①防止汽蚀；②保证离心泵吸液。

3.在热传导中，管外绝热层材料包的越厚，热损失就越少，对否?为什么?

答：这个结论是不正确的，这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程，保温层厚度增大时，导热热阻增大，但自然对流传热热阻下降，总热阻随保温层厚度的变化存在一个最小值（临界半径r c），r c=λ/α，当保温层半径小于临界半径时，越厚总热阻越小，保温效果就越差。

化工原理（上）试卷二

一. 填空题

1.边界层的定义是流速降至未受边壁影响流速的99％以内的区域。边界层按其中的流型可分为层流边界层和湍流边界层。

3.离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q = 0.05m3/s时，H= 20m ；管路特性为Q e= 0.05m3/s 时，H e = 18m ，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值为2m。

4. 两厚度相同但导热系数不同的双层平壁稳定热传导过程，已知两层温度差△t1>△t2，则通过两层传热量相等。

5. 对于通风机，习惯上将压头表示成单位体积气体所获得的能量，其国际制单位为N/m2，所以风机的压头称为风压。

6. 在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是不断增厚的滤饼，深层过滤中固体颗粒沉积于较厚的过滤介质内部。

7. 板框过滤机过滤面积为0.3m2，在表压150 kPa恒压下过滤某种悬浮液。5h后得滤液100m3，过滤介质阻力可忽略。如过滤面积加倍其它情况不变可得滤液200 m3；若过滤5h后再用8m3与

滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间3.2h（τw=8a wτ）；当表压加倍，滤饼压缩指数为

0.4时，5h后得滤液123m3。(V2=KA2τ=2kΔP1-s A2τ)

9. 用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为100℃。

二. 问答题

1.如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水槽相连接，

在什么条件下，水由高位槽向低位槽流动？为什么？

答：当p a /ρ+gZ>p2/ρ时，水向低位槽流动，此时高位槽势能高

于密闭容器势能，，流体流动。

2.传热过程中冷热流体有几种接触方式？分别举一实习见过

的或你熟悉的换热设备。

答：传热过程中冷热流体有三种接触方式：直接接触式，如饱

和热水塔；间壁式，如煤气发生炉外的夹套式换热器，列管换

热器，水冷器等；蓄热式换热，如蓄热室、实习所见的改造前

的燃烧室等。

化工原理（上）试卷三

一. 填空题

1. 流体在等径管中作稳定流动，流体流动时产生阻力的根本原因是流体具有粘性，流体的流速沿管长不变。

2. 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，流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。如果流体的流量不变,而圆形直管的内径减少二分之一,且管径减少前后流体均保持层流,则因直管阻力引起的压降损失为原来的16倍。若管径减少前后流体均在阻力平方区流动,则因直管阻力引起的压降损失为原来的32倍。

ΔP f=32ηlu/d2(层流) ΔP f=λlu2/2d(层流或湍流)

3. 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，水的流量将减小，摩擦系数增加，管道总阻力损失不变。

4. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头减小，流量减小，效率减小，轴功率增加。

5. 某有机溶液在长为L、直径为Φ108×10mm的钢管中强制湍流，其h=310W/(m2·K)，若体积流量不变，改用Φ152×10mm的钢管代替原钢管，流动仍为湍流(两种情况下L / d均大于60)，此时

h=149.4W/(m2·K)。h=λ/d i N u，N u=0.023R e0.8P r n，R e=d i uρ/η，P r=C pη/λ，加热时n=0.4，冷却时n=0.3

6. 多层平壁热传导中，通过各层的传热速率相等。厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3，导热系数λ1<λ2<λ3。在稳定传热过程中，各层的热阻R1> R2> R3；各层导热速率Q1= Q2= Q3。

9. 为了提高降尘室的生产能力，可采取将降尘室做成多层措施。

10. 一降尘室长8m，中间装有14块隔板，板间距为0.1m。最小颗粒沉降速度为0.02 m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过1.6m/s。

二. 选择题

1. 图中所表示R值的大小反映______。