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 A t，给热系数（或对流传热系数）h的单位是

2 1

w-m •Ko

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咼于允许安装咼度。

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=X / a,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= 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△t t 2,

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/卅, 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100用，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8m与滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间3.2h (? w =8a w?);当表压加倍，

滤饼压缩指数为0.4时，5h后得滤液123用。(V2=K/A?=2k A P1-大?)

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

二. 问答题

1. 如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水|____|一—

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 / p +gZ>P2/ p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。

△ P f=32?lu/d 2（层流）△ P f=X lu 2/2d（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？108X 10mm的钢管中强制湍流，其h=310W/（m?K），若体积流量不变，改用？152X10m*l勺钢管代替原钢管，流动仍为湍流（两种情况下L / d均

大于60），此时h=149.4W/（nf?K）。h= X /diN，N u =0.023R e°.8R n, R=du p /? ，R=C?/ 入，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b>b2>b3，导热系数X 1< X 2< X 3。在稳定传热过程中，各层的热阻R>

R2> R3 ;各层导热速率Q= Q2= Q a

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。

选择题

1. _____________________________ 图中所表示R值的大小反映。

力损

A. A、B两截面间压差值

B. A —B截面间流动阻

失

C. A 、B两截面间动压头变化

D.突然扩大或突然缩小流动损失

三. 问答题

1. 为什么工业上气体的除尘(在沉降室中进行，Re t<2)常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤?

答：由沉降公式u t=d p2( p p—p ) g/(18卩)可见，u t与卩成反比，对于气体温度升,高其粘度增大，温度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉

降速度u t。而悬浮液的过滤，过滤速率为dv/( Adq)= △ P/(r ^L)，即粘度为过滤阻力当悬浮液的温度降低时，粘度却增大，为提高过滤速率，所以不宜冷却后过滤。

2 •影响重力沉降速度的主要因素是什么？为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力, 你认为可以米取什么措施？

答：由重力沉降公式u t =d p2( p p—p )g/(18卩)可见，影响重力沉降速度u t的主要是d和11，U t x d , u t X 1/ 11，为提高u t，在条件允许的情况下，可用湿法增大颗粒直径。这样可大大

增大u t，另一办法是让含尘气体先冷却，使其粘度下降，也可使u t增

大。

3. 当间壁两侧流体作稳定变温传热时，工程上为何常采用逆流操作?