《化学工程基础》练习试题

《化学工程基础》练习题第1章流体的流动与输送一、单项选择题1. 层流与湍流的本质区别是( )。

A、流速不同B、流通截面积不同C、雷诺数不同D、层流无径向运动，湍流有径向运动2. 水及一般流体在管路中常用的流速应是( )。

A、0.5~1mB、1~3mC、15~25mD、30~50m3. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为层流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为 ( )。

A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max4. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为湍流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为( )。

A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max5. 温度升高液体的粘度变化是( )。

A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足6. 温度降低气体的粘度变化是( )。

A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足7. 流体在等径直管中作稳定流动，因流体粘性有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长将( )。

A、增加B、减少C、不变D、无法判断8. 流体在阻力平方区流动，若其它条件不变，而管子的相对粗糙度增加则压降( )。

A、增大B、减小C、不变D、不确定9. 下列结论正确的是( )。

A、液体的粘度随温度升高而减小B、气体的粘度随温度升高而减小C、液体的粘度随压强降低而增大D、气体的粘度随压强降低而增大10. 圆形直管内径为100mm，一般情况下输水能力应为( )。

A、3 m3/h；B、30 m3/h；C、200 m3/h ；D、300 m3/h11. 图示为一异径管段，从A段流向B段时，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段时，测得U形压差计的读数为R=R2。

若两种情况下的水流量相同，则( )。

A、R1 > R2B、R1< R2C、R1 = R2D、R1 =– R212. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。

A、气缚现象B、汽蚀现象C、汽化现象D、气浮现象13. 离心泵吸入管路底阀的作用是( )。

A、阻拦液中的固体颗粒B、防止灌入泵内的液体漏出C、避免出现气蚀现象D、维持最低的允许吸上高度14. 离心泵最常用的调节方法是( )。

A、改变吸入管路中阀门开度B、改变压出管路中阀门开度C、安置回流支路，改变循环量的大小D、车削离心泵的叶轮15. 离心泵产生气蚀的原因可能是( )。

A、安装高度过大B、启动前没有灌泵C、底阀漏水D、吸入管路密封不良16. 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17. 离心泵吸入管路漏入大量空气后将会发生( )。

A、汽化现象B、气缚现象C、汽蚀现象D、气浮现象18. 离心泵产生汽蚀的原因可能是( )。

A、启动前没有充液B、吸入管路底阀漏液C、安装高度过大D、出口阀门没有打开19. 输送水的离心泵，现改用输送某种水溶液，水溶液的密度为水的1.2倍，管路状况不变，泵前后两敞口容器中液面垂直距离不变，则下列说法正确的是( )。

A、流量增加；扬程增加；泵功率不变B、流量减小；扬程减小；泵功率不变C、流量不变；扬程不变；泵功率增加D、流量不变；扬程不变；泵功率不变20. 下列各类泵中属于正位移泵的有( )。

A、轴流泵B、旋涡泵C、齿轮泵D、离心泵21. 离心泵出口阀门开度改变但不会改变( )。

A、泵的特性曲线B、管路特性曲线C、管路所需的压头D、泵的工作点22. 往复泵最常用的调节方法是( )。

A、改变吸入管路中阀门开度B、改变压出管路中阀门开度C、安置回流支路，改变循环量的大小D、改变活塞行程大小二、填空题1. 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量的___ _____倍。

（假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变）2. 如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于层流状态，则流动阻力增大到原来的倍。

3. 气体的粘度随温度的升高而。

4. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变化，管壁处的速度为，管中心速度。

5. 流体流动的型态有2种，它们是。

6. 湍流的基本特征是。

7. 当量直径的定义是de＝。

对边长为a×b长方形风管, 当量直径de＝。

8. U形管压差计指示液为水，若所测压差不变，欲使读数R增大，应更换一种密度比水的指示液。

9. 当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ= ；在管内呈湍流时摩擦系数λ与有关。

10. 流体在圆形直管中流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则层流流动时阻力损失h f为原来的倍；高度湍流时阻力损失h f为原来的倍。

11. A、B两管道d A=1/2d B，q VA=2q VB，l A=l B。

层流时，h fA为h fB的倍；充分湍流时，h fA为h fB的倍。

12. 流体在等径直管中作稳定流动，流体因流动而有摩擦阻力损失，流体流速沿管长。

13. 直管阻力是流体在直管中流动时由于流体的而产生的能量损失。

14. 局部阻力是流体通过管路中管件阀门突然扩大、突然缩小引起而造成的能量损失。

15. 图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失为56 J/kg，两槽液面垂直距离H = m。

16. 米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。

17. 流体在圆形直管中作湍流流动，如果流量等不变，只是将管径减小一半，则阻力损失为原来的___ _____倍。

18. 圆形直管内流量一定，设计时若将管径改为原来的2倍，则层流时阻力损失是原来的________倍。

19. 离心泵启动步骤为。

用调节流量。

20. 离心泵输送的液体密度变大，则其扬程，流量。

21. 原用以输送水的离心泵，现改用于输送某种密度为1100kg/m3的碱液，管路状况不变，泵前后两敞开容器内液面的垂直距离不变，则泵的流量不变，压头不变，轴功率。

22. 某离心泵从水池向敞口高位槽送水，在正常情况下，若水池水位降低，其他条件不变，则管路送水量不变，泵的扬程。

23. 离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生__ _____ __ _现象。

24. 离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。

25. 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。

三、计算题1、甲烷以1700 m3/h的流量在一异径管中流过。

该管的内径有200mm 逐渐缩小到100mm 。

在粗细两管处连有一U 形管压强计，指示液为水。

试求当甲烷气体流过时，U 形管压强计的读数R 为多少mm ？设甲烷的平均密度ρ=1.43 kg/m 3，指示液水的密度ρ0=1000 kg/m 3，甲烷流动时的能量损失忽略不计。

2、用离心泵将地下水中的水送到贮槽中去，贮槽液面离地面15m ，水池液面在地面下1.5m 。

输水管路阻力损失为13 J/kg 。

今要求送水量为72 m 3/h ，若泵的效率为55%，求泵所需的功率。

设水的密度为1000kg/m 3。

3、如图所示，一输水系统的出口处管径为φ44×2， 已知∑h f = 3.222u （u 为出口流速），试求 （1）水的体积流量为多少？（2）若体积流量增加20%，则水面应提高多少米？4、某离心泵在两敞口容器间输液，已知转速为1480rpm下的特性方程为He = 38.4 – 40.3q V 2（q V ---m 3/min ），两液面间垂直距离为16.8m ，输液管路长1360m （包括局部阻力的当量长度），管内径为68mm ，λ=0.03，试求输液量 q V （m 3/min ）5、如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部用内径为100mm 的水管引水至用户C 点。

管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路入口端10m 处安有一支以汞为指示液的U 管压差计（汞的ρHg =13600kg ·m –3），压差计的测压点与用户C 点之间的直管长为25m 。

问：（1）当闸阀关闭时，若测得R=350mm ，h=1.5m ，则槽内液面与水管中心的垂直距离Z 为多少m ？（2）当闸阀全开时（ζ阀=0.17 , λ=0.02），每小时从管口流出的水为若干m 3·h –1？6、离心泵将地下水池中的水送到贮槽中去，贮槽液面离地面15 m ，贮槽液面上方表压为19620 Pa ，水池液面在地面下1.5m ，水池及贮槽液面均维持恒定。

输水管道直径为φ76×3mm，长度为35m（包括管路中各种管件和阀门的当量长度）。

今要求送水量为40 m3/h，设水的密度为1000 kg/m3,若取摩擦系数为0.02,试求：（1）离心泵所提供的能量为多少J/N？（2）若泵的效率为55%则泵所需的轴功率为多少kW？7、喷射泵入水管内径是20mm,水的体积流量是0.34 m3/h,进水压强是500 kPa（绝压），喷嘴内径是2mm，在喷嘴处可以产生多大的真空度？设水的密度为 1000 kg/m3，水流经喷嘴没有阻力损失；入水口和喷嘴间的位差可忽略不计。

11228、如图所示，有一垂直管路系统，管内径为100mm，管长为16m，其中有两个截止阀，一个全开，一个半开，直管摩擦系数为λ= 0.025。

若拆除其中一个全开的截止阀，其它保持不变，问此管路系统的流体体积流量将增加百分之几？（全开截止阀ζ= 6.0，半开截止阀ζ= 9.5）第2章传热过程和传热设备一、单项选择题1. 平壁定态热传导过程，通过三层厚度相同的材料，每层间温度变化如右图所示。

导热系数λ1、λ2、λ3按大小顺序排列正确的应是( )。

A、λ3＞λ1＞λ2B、λ3＞λ2＞λ1C、λ2＞λ3＞λ1D、λ1＞λ2＞λ32. 随着温度的升高，液体的粘度及导热系数的变化符合下列中的( )。

A、粘度减小、导热系数增大；B、粘度增大、导热系数减小；C、粘度和导热系数都增大；D、粘度和导热系数都减小3. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )。

A、成正比B、成反比C、相等D、没关系4. 工业上采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是( )。

A、增加热阻，减少热量损失B、节约钢材、增强美观C、增加传热面积，提高传热效果D、增大传热温度差5. 下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是( )。

A、雷诺数B、努塞尔数C、普兰特数D、格拉斯霍夫数6. 在列管式换热器中用蒸汽加热空气，提高传热速率所采取最合理方法应是( )。

A、提高蒸汽速率B、同时提高蒸汽和空气流率C、提高空气的流速D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度7. 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( )。

A、表面光滑，颜色较浅B、表面粗糙，颜色较深C、表面粗糙，颜色较浅D、表面光滑，颜色较深8. 一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有120℃水蒸气冷凝给热，管壁温度接近于( )。