化工原理试题库(填空)

一、填空题（每空1分，共20分）
1．流体的静止状态是流体运动的一种______形式。

静止流体的规律就是流体在______场的作用下流体内部______变化的规律。

该变化规律的数学描述，称为流体静力学基本方程，简称静力学方程。

（特殊，重力，压力）
2．在圆形管道中，不可压缩流体定态流动的连续性方程表明：当流体的体积流量一定时，流速与管径平方成______比（正、反）。

此流动规律与管道的放置方式、管道上是否装有管件、阀门及输送机械的布置情况______关（有、无），它只是描述不可压缩流体在圆形管道中的______衡算关系。

（反，无，物料）3．离心泵的工作原理可由两个过程说明。

①排液过程：启动前泵内灌满液体，叶轮带动液体高速旋转并产生离心力，在离心力作用下液体从叶片间排出并在蜗牛形壳体内汇集。

由于壳体内流道渐大，部分______压头转化为静压头，在泵的出口处液体获得较高的静压头而排液。

②吸液过程：离心泵在排液过程中，叶轮中心处（包括泵入口）形成______区，由于被吸液面压强的作用，产生压强差，从而保证了液体连续不断地吸入叶轮中心。

（动，低压）4．在换热器内，冷热流体间热量传递过程的机理是：热量首先由热流体主体以______的方式传递到间壁内侧，然后以______的方式穿过间壁，最后由间壁外侧以______的方式传递至冷流体主体。

（对流，导热，对流）
5．在计算换热器的热负荷时，必须分清属于有相变还是无相变，然后依据不同算式进行计算。

例如，对蒸气的______、______过程的热负荷，要予以分别计算，然后相加。

（冷凝，冷却）
6．雷诺准数的表达式为。

当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s-1在管中流动时，其雷诺准数等
于 ,其流动类型为__ __。

(Re=d ｕρ/μ，105，湍流；)
7． 当地大气压为750mmHg 时, 测得某体系的表压100mmHg,则该体系的绝对
压强为___ _ _mmHg, 真空度为 __Pa 。

(850mmHg ，-13332 Pa)
8． 理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其动
能 ，静压力 _ _。

(增加，减小；)
9． 离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______；其工作点是______曲线
与______曲线的交点。

(泵壳，叶轮，泵轴，离心泵特性，管路特性；)
10． 在λ、μ、 ρ、 p c 这4个物性参数中，若 值大，对流传热
系数α就增大；若 值大，对流传热系数α就减小。

(ρ、p c 、λ；
μ；)
11． 由实验确定直管摩擦阻力λ与Re 的关系。

层流区摩擦系数λ与 无关。

湍流区，λ与 及 有关。

而完全湍流区，摩擦系数λ与 无关，
仅与 有关。

(d ε
， e R ，d ε，e R ，d ε) 12． 离心泵在启动时，若没有完全排出泵内的空气，会发生 现象，
离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生 现象。

(气缚，气蚀)
13. 工业生产中，经常采用两泵并联或串联操作，对低阻管路，采用 组
合较好，对高阻管路，采用 组合较好。

(并联，串联)
14. 根据作用力的不同，沉降操作分为______沉降和______沉降两种方式。

(重力沉
降 离心沉降)
15. 间壁式传热过程中，总热阻是由热阻较______的那一侧的对流传热所控制。

要提高总传热系数K ，关键在于提高α较______的，而传热管的壁温，则接近
于α较______侧的流体的温度。

(大 ，小，大)
13．1atm相当于标准状况下_______mH2O柱，________mmHg柱。

(10.33，760)
14．温度升高，液体的黏度________，气体的黏度_________。

(减小，增大) 15．输送含有杂质的悬浮液时，离心泵宜采用_______叶轮。

(开式)
16．离心泵吸入管路的阻力损失增大时，会导致离心泵的允许安装高度___________。

(降低)
17．在管壳式换热器内，利用水蒸汽冷凝来加热管内空气，换热器的总传热系数K接近于_____侧的α，管壁的温度接近于_______的温度。

(空气，蒸汽) 18．由泡状沸腾向膜状沸腾过渡的转折点称为________点，过此点传热系数α的值趋于_________。

(临界点，减小)
19．在斯托克斯区沉降的球形颗粒，其自由沉降速度随着颗粒直径的增大而__________，随着流体黏度的增大而___________。

(增大，减小)
20．在测定套管式换热器总传热系数的实验中，在蒸汽达到设定压强后，应首先打开排气阀门排放________，然后，利用__________和__________调节空气流量，读取空气的_______和________温度。

(不凝性气体，出口阀门，旁路阀门，进口，出口)
21．质量衡算、能量衡算和动量衡算是化工原理中分析问题采用的基本方法。

衡算的一般步骤是：首先确定衡算，其次是确定衡算和衡算，最后按衡算的进行计算。

(范围，对象，基准，通式)
22．已知当地大气压（绝对压强）为101.3kPa，某容器内气体的真空度为
84.4kPa，则该气体的绝对压强为kPa。

(16.9)
23．空气在管内径为200mm的圆管内流动，其密度为1.293kg/m3，黏度为
17.3cP ，体积流量为1400m 3
/h ，则其管内流速为______m/s ，Re=______，流
动型态为______。

(12.38，185.06，层流)
24． 水由粗管连续流入细管作稳态流动，粗管的内径为80mm ，细管的内径为40mm,。

若水在细管内的流速为3m/s ，则水在粗管内的流速为______m/s 。

(0.75)
25． 根据传热机理不同，传热的基本方式分为_____、 和 三种。

(热传
导，热对流，热辐射)
26． 有一钢板平壁，厚度为5mm ，若高温壁T 1=330K ，低温壁T 2=310K ，钢
板的热导率λ=45.4W/(m •K)，则该平壁在单位时间内、单位面积上所传递的
热量为__ __kW/m 2。

(181.6)
27． 空气在圆管内作强制湍流流动后被加热，测得此时管壁对空气的对流传
热系数为18.82W/(m 2•K)。

若空气的流速增大一倍，而其他条件不变，则此
时的对流传热系数变为 __W/(m 2•K)。

(32.77)
28． 液体沸腾曲线通常分为_____、_____和_____三个区域。

(自然对流区，泡状
（核状）沸腾区，膜状沸腾区)
29． 化工常用的单元操作是以 、 和 三种传递过程为基本
理论基础。

(动量传递，热量传递，质量传递)
30． 反映流体流动中的内摩擦力大小的定律为 ，其表达式为 。

热传导的基本定律是 定律，其表达式为 。

(牛顿黏性定律，
du dy τμ
=，傅立叶定律，t dQ dS n λ∂=-∂ 31． 已知某容器内气体的真空度为94.4kPa ，当地大气压（绝对压强）为
101.3kPa ，则该气体的绝对压强为 kPa 。

(15.9)
32．是产生导热的必要条件；若温度场不随时间而言，则该温度场称为。

温度场内温度相同的各点组成的面叫。

(温度差的存在，稳态温度场，等温面)
33．密度为999.7kg/m3,粘度为1.3077×10－3 Pa·s的流体在内径为41mm的管内以2.11m/s的速度流动，则Re= ，该流体做流动。

(6.6×104；
湍流)
34．离心泵的特性曲线包括、和三条。

离心泵的工作点是和的交点。

(Q-H，Q-η，Q-N。

泵特性曲线，管路特性曲线。

) 35．离心泵启动前必须、，前者的目的，后者的目的是。

(充满水；关闭出口阀门；防止气缚现象发生；使启动功率最低，保护电机)
36．某锅炉炉墙是由耐火砖、保温砖和普通砖构成，在定态传热的情况下，三层的温度降分别为259︒C、72︒C和38︒C，这三层平壁的热阻之比R1:R2:R3= 。

(259：72：38)
37．国内离心泵常用和两种指标表示离心泵的吸上性能。

(允许气蚀余量，允许吸上真空高度)
38．20︒C，1atm空气在圆形直管内流动，利用皮托管测得管中心流速为15m/s，若管内径为100mm，空气的平均流速为最大流速的0.8倍，空气的体积流量为_____m3/h，若空气的温度升高至60︒C，压强不变，流速不变，管内流体流动的R e_____（增大，减小，不变）。

(339.12，减小)
39．流体沿直径不变垂直管道向下流动，单位质量流体的总能量逐渐_______，______逐渐转化为_______和_______。

(减小，位能，静压能，热能)
40．当管路中流体速度的大小或方向突然发生改变时会产生漩涡，这种现象称为______，是导致____________的主要原因。

(边界层分离，局部阻力损失) 41．离心泵流量调节方法有两种，分别为____________和_____________，往复泵流量调节方法也有两种，分别为________________和________________。

(改变出口流量调节法的开度，改变离心泵叶轮的转速，旁路调节，改变活塞的往复频率或冲程)
42．固体圆筒壁稳态热传导时，若将导热速率公式写成与平壁热传导速率方程相类似的形式，平均传热面积S m=____________，其中对数平均半径r m=_____________。

(2πr m L，(r1-r2)/ln(r1/r2))
43．水蒸汽滴状冷凝的对流传热系数___（>,<,=）膜状冷凝的α，水强制对流时的α___（>,<,=）空气强制对流时的α。

(>，>)
44．灰体黑度的数值范围在_____之间，其值越大，其辐射能力______，越接近_____的辐射能力，同时其吸收率也________，所以，为了减少热损失，蒸汽管道保温层外表面最好采用黑度______的材料。

(0~1，越大，黑体，越大，较小)
45．二氧化硫气体混合物（其中含15%二氧化硫、85%空气，均为体积分数），在30℃及200kPa（绝压）的条件下进入吸收塔，则该气体混合物的密度为kg/m3，50m3的该混合气体的质量为kg。

已知二氧化硫和空气的摩尔质量分别为64kg/kmol和29kg/kmol，该气体混合物可视为理想气体。

46．流体静力学基本方程式，给出了场中，流体内部的变化规律。

(重力，静止，压强)
47．某液体在管内径为50mm的圆管内流动，其密度为800kg/m3，黏度为
20mPa.s，体积流量为5m3/h，则其管内流速为______m/s，Re=______，流动型态为______，摩擦系数λ=______，流体通过每米管长所产生压降为______Pa。

(0.7，1400，层流，0.046，180.32)
48．水平等径直管中，流动流体处于完全湍流区，若流体的体积流量增加20%，其他条件不变，则直管阻力变为原来的倍。

(1.44)
49．某玻璃平壁，厚度为4mm，两侧温度分别为30℃和0℃，玻璃的热导率λ=1.09W/(m•K)，则该平壁在单位时间内、单位面积上所散失的热量为______kW/m2。

(8.2)
50．某低黏度流体圆管内作强制湍流流动后被冷却，若该流体的密度减少20%，而其他条件不变，则此时的对流传热系数变为原来的______倍。

(0.84) 51．采用蒸汽加热时，若蒸汽中含有空气，则蒸汽的冷凝的过程中将逐渐在加热壁面附近形成一层_____膜，使热阻迅速增大，α值急剧_____。

(气，下降) 52．在一套管换热器内用热水来加热空气，已知热水的进出口温度分别为90℃和60℃，空气的进出口温度分别为15℃和50℃，则二者并流操作时的平均温度差为℃，逆流操作时的平均温度差为℃。

计算结果说明：当冷热流体操作温度一定时，。

(32，42，∆t m逆流总是大于∆t m并流53．现测得某容器内的绝对压力为46kPa，则其真空度为kPa。

（当地大气压为100kPa）(54)
54．某水平直管输送水时体积流量为V s，今改为输送2V s的有机物。

若该有机物的μ=2μ水，ρ=0.5ρ水，则输送有机物时的阻力损失为输送水时的倍。

假设两种输送状态下，流体均在层流下流动。

(8)
55．某液体在内径为d1的水平管路中定态流动，其平均流速为u1。

当它以相
同的体积流量通过某内径为d2（d2=d1/2）的管子时，流速将变为原来的倍；当流动为完全湍流时，每米管长的压力降将变为原来的倍。

(4，32) 56．离心泵特性曲线通常包括曲线、曲线和曲线，它们表示在一定的下，输送某种特定液体时泵的性能。

(扬程，效率，轴功率) 57．用出口阀调节离心泵流量，实质上是改变曲线；用改变转速来改变流量，实质上是改变曲线。

（管路特性，泵的特性）
58．一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将，其主要原因是。

（变差，水的导热系数比空气大）
59．列管换热器的管程设计成多程是为了；在壳程设置折流挡板是为了。

（提高管程α值，提高壳程α值）
60．在大容积沸腾时，液体沸腾曲线包括自然对流、和三个阶段。

实际操作应控制在。

在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而。

（核状沸腾，膜状沸腾，核状沸腾，增加）
61．导热系数的单位为，对流传热系数的单位为。

（W/(m·℃)，W/(m2·℃)）
62．每小时将2000kg的无机盐水溶液在蒸发器中从15%（质量浓度，下同）浓缩至35%，则根据质量衡算可得到：①水蒸发量为kg/h；②35%的无机盐溶液量为kg/h。

(1142.86，857.14)
63．气体和液体总称为流体，流体具有性且无。

(流动，固定形状) 64．已知某地的当地大气压（绝对压强）为100kPa，该地某容器内气体的真空度为80kPa，则该气体的绝对压强为kPa，表压为kPa。

(20，-80) 65．连续化生产的化学工业中，正常情况下多数为流动，其特点是各流
动参数不随时间变化；但开停车阶段属于流动，其特点是各流动参数随时间变化。

(稳态，非稳态)
66．水的黏度随温度升高而，空气的黏度随温度升高而。

(减小，升高)
67．20℃的水在内径为25mm的管内流动，流量为10m3/h，则水在管内的流速为m/s，Re数为，流动型态为。

已知20℃水的密度为998kg/m3，黏度为1.005mPa•s。

(5.66，140514，湍流)
68．化工生产中对传热过程的要求主要有以下两种情况：其一是传热过程，如各种换热设备中的传热；其二是传热过程，如对设备或管道的保温。

(强化，削弱)
69．傅里叶定律表明：热能总是朝着温度的方向传导，其导热速率的大小与及_____成正比。

热导率是其中的重要参数，反映了物质导热能力的大小。

在气体、液体、金属固体和非金属固体中，通常的热导率最大，的热导率最小。

(降低，温度梯度，导热面积，金属固体，气体)
70．湍流流动的干空气在管内被加热。

若干空气的流速增大一倍，而其他条件不变，则此时干空气的对流传热系数变为原来的倍。

(20.8（或1.74）) 二、单项选择题（每题1分，共10分）
1．流体流动进入湍流区后，对于一定的管型（即ε/d=常数），λ随着Re的增大而___B___。

A）增加B）减小C）不变D）不确定
2．水在管内径为200mm的管路中流动，水的密度为1000kg/m3，黏度为
1.005mPa•s，流量为50m3/h，则此时水的流动型态为____C__。

A）层流B）过渡流C）湍流D）对流
3．在影响对流传热系数的各准数中，表征与对流传热有关的流体物性的准数是__C____。

A）努赛尔特准数B）雷诺准数C）普兰特准数D）格拉斯霍夫准数4．间壁传热时，下面关于总传热系数K和两侧流体的对流传热系数α的关系的论述中，不正确的是__C____。

A）K值比α小者还小B）总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制
C）若两侧α相差较大时，要提高K值，关键在于提高α较大者
D）若两侧α相差不大时，则必须同时提高两侧的α，才能有效地提高K值
5.转子流量计属____B______流量计。

孔板流量计属于______A____流量计。

i. A 变压差恒截面 B 恒压差变截面 C 变压差变截面
6.离心泵的设计点对应于_____C_________。

i. A 最大流量点B最大压头点 C 最高效率点
D 最大功率点
7.3、某液体在直管中连续稳定的流过，若管道中有一半开阀门，则阀门前后
两截面处流量___A____，能量_____B____。

i. A 不变 B 减少 C 增加
D 变化不定
8.5、离心泵停止操作时宜 A 。

a) A.先关出口阀后停电； B.先停电后关阀；
b) C.先关出口阀或先停电均可； D.单级泵先停电，多级泵先关出口
阀。

9. 6、工业生产中，沸腾传热应设法保持在 B 。

A 、 A 、自然对流区；
B 、核状沸腾区；
C 、膜状沸腾区；
D 、过渡
区。

10. 7、对间壁两侧流体一侧恒温，另一侧变温的传热过程，并流和逆流时平均
传热温差△t m 大小为 C 。

A 、 △tm 逆＞△tm 并；
B 、△tm 逆＜△tm 并；
C 、△tm 逆＝△tm 并；
D 、无法确定。

11. 用离心泵将水池中水送至常压水塔，若在离心泵正常操作范围内，将出口阀
开大，则流量Q___B_______，扬程H_____A______，管路总阻力损失
∑f H ____A______，轴功率N_____B_____。

A 减小
B 增大
C 不变
12． 水在管内径为50mm 的管路中流动，水的密度为998.2 kg/m 3，黏度
为1.005mPa •s ，流量为0.2m 3/h ，则此时水在管内的摩擦系数λ为___A___。

A ）0.046
B ）0.033
C ）0.021
D ）0.012
13． 用转子流量计测定管路中水的流量，若水的流量增大，水施加于转
子上的总作用力___C___。

A ）增加
B ）减小
C ）不变
D ）不确定
14． 三层平壁串联导热，相应各层热阻的关系为R 3<R 1<R 2，则各层温差
的关系为__D____。

A ）321t t t ∆>∆>∆
B ）213t t t ∆>∆>∆
C ）231t t t ∆>∆>∆
D ）
312t t t ∆>∆>∆
15．欲减小蒸汽管道的辐射热损失，保温层外应该使用黑度___B___的材料包裹。

A）较大B）较小C）为1 D）为无穷大
16．10μm颗粒在20︒C空气中自由沉降，阻力关系式符合斯托克斯定律，若空气温度升高到200︒C，该颗粒的沉降速度将__B____。

A）增大B）减小C）不变D）不确定
17、流体在水平圆形直管内流动，当管内径减少二分之一时，则因直管阻力
引起的压降损失变为原来的__D____倍。

假设流体的流量不变，且一直处于阻力平方区。

A 0.5
B 2
C 8
D 32
18、层流时各点速度的平均值u等于管中心处最大速度u max的___A__倍。

A 0.5
B 2
C 8
D 32
19、间壁传热过程中，若两侧流体的对流传热系数相差较大，则要提高
总传热系数K，关键在于提高α较__B__侧流体的对流传热系数。

A 大
B 小
C 相等
D 变化不定
20、离心泵的安装高度与____B____有关。

A “气缚”现象
B 吸液过程
C 排液过程
D 环境温度
21、开度达到最大时，局部阻力系数最大的是____D___。

A 闸阀
B 90 弯头
C 三通
D 截止阀
22、最有可能用作绝热保温材料的是___C___。

A 不锈钢
B 混凝土
C 聚苯乙烯泡沫
D 玻璃
23、包含对流传热系数的无因次准数为 A 。

A N u
B R e
C P r
D G r
24、离心泵进出口测压仪表的读数分别为30kPa（真空度）和50kPa（表
压），则两处的绝对压强差为____B__kPa。

当地的大气压强为100kPa。

A 180
B 80
C 120
D 20
25、离心泵的流量调节可采用多种方法，但不包括__D___。

A 改变出口阀开度
B 改变泵的转速
C 切削叶轮直径
D 改变的安装高度
26、有一套管换热器，用饱和水蒸汽加热管内湍流流动的空气，总传热
系数K近似等于空气的对流传热系数。

今空气流量增加1倍，要求空气进出口温度及饱和水蒸汽温度仍不变，则该换热器的长度应增加为原长度的_A___倍。

A 20.2
B 20.8
C 2
D 21.2
27、现要输送45m3/h的水，若管内水的流速约取2.5m/s，则可选 B 钢
管。

A Φ76×3mm
B Φ88.5×4mm
C Φ108×4mm
D Φ25×2.5mm
28、不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中做定态的连续流动时，
在管子直径缩小的地方，其静压力 C 。

A 不变
B 增大
C 减小 D
不确定
29、换热器中冷热流体一般为逆流流动，这主要是为了C 。

A 提高传热系数
B 减少冷却剂用量
C 提高对数平均温度差
D 减
小流动阻力
30、在一套管换热器中，热流体由90℃被冷却至70℃，冷流体由20℃被加
热至60℃，则在上述温度下冷热流体作逆流时的对数平均温度差为_B___℃。

A 15.3
B 39.2
C 52.6
D 64.5
31、确定对流传热系数要用到许多特征数，其中的普兰特数Pr表示___C_。

A 对流传热系数的特征数
B 流体流动状态和湍动程度对对流传热
的影响
C 流体物性对对流传热的影响
D 自然对流对对流传热的影响。