化工基础期中考试答案

化工基础期中试卷

一填空
(1）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而流速不变，则阻力损失为原来的 1/4 倍。
(2）离心泵的特性曲线通常包括 H-Q 曲线、 η-Q 和 N-Q 曲线，这些曲线表示在一定 转速 下，输送某种特定的液体时泵的性能。
(3) 有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为 z1ρg+（u12ρ/2）+p1+Wsρ= z2ρg+（u22ρ/2）+p2 +ρ∑hf ，各项单位为 Pa（N/m2） 。
(4）气体的粘度随温度升高而 增加 ，水的粘度随温度升高而 降低 。
(5) 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能 减小 。
(6) 流体流动的连续性方程是 u1Aρ1= u2Aρ2=······= u Aρ ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为 u1d12 = u2d22 = ······= u d2 。
(7) 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为 395mmHg 。测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg。
(8) 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增加 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。
(9) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。
(10) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的h值。间壁换热器管壁温度tW接近于h值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。
(11)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈 小 ，其两侧的温差愈 小 。
(12) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知壁厚b1>b2>b3，导热系数?1 R2 > R3，各层导热速率Q1 = Q2 = Q3。
(13) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 自然对流 、 泡核沸腾 和 膜状沸腾 三个阶段。实际操作应控制在 泡核沸腾 。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而 增加 。
(14) 传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。热传导的基本定律是???傅立叶定律?其表达式为???dQ= -???。
(15) 水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的 1.74 倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为

原来的 3.48 倍。（设条件改变后仍在湍流范围）

二选择
1 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用??A???流量计测量。
A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计
2 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汽蚀现象 C 汽化现象 D 气浮现象
3 离心泵的调节阀开大时， B
A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小
C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高
4 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数?数值 C
A 与光滑管一样 B 只取决于Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关
5 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 C 。
A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度
C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大
6 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的 C 倍。
A 4 B 8 C 16 D 32
7 某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的 A 倍。
A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定
8 一定流量的液体在一?25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数hi=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一?19×2mm的直管，则其hi将变为 D 。
A 1259 B 1496 C 1585 D 1678
9 对流传热系数关联式中普朗特数是表示 C 的准数。
A 对流传热 B 流动状态 C 物性影响 D 自然对流影响
10 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的＿B＿在工程上可行。
A 提高蒸气流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积
1．解：忽略管壁热阻，并假设壁温为
（1） 当壁很薄时，根据壁两侧的对流传热方程式可得：

则
（2） 同理
；
则 （1分）
由此可知，壁温总是比较接近热阻小的那一侧流体的温度。

2.解：（1）Ki

所以
（2）q



（3）管内壁温度TW 及 管外壁温度tW
因为


由上述方程可解出 ，