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文檔簡介
1、1. 在層流流動中,若流體的總流率不變,則規格相同的兩根管子串聯時的壓降為并聯時的( C )倍。A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。2. 流體在圓形直管內作強制湍流時,其對流傳熱系數與雷諾準數Re 的n 次方成正比,其中的n 值為( B )A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3. 計算管路系統突然擴大和突然縮小的局部阻力時,速度值應取為( C )A. 上游截面處流速 B 下游截面處流速 C 小管中流速 D 大管中流速4. 阻力系數法將局部阻力hf表示成局部阻力系數與動壓頭的乘積,管出口入容器的阻力系數為 ( A )A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75
2、5. 有兩種關于粘性的說法: ( A )無論是靜止的流體還是運動的流體都具有粘性。粘性只有在流體運動時才表現出來。A.這兩種說法都對; B.這兩種說法都不對;C.第一種說法對,第二種說法不對; D.第二種說法對,第一種說法不對。第二章 流體輸送機械1. 往復泵在操作中( A ) 。A.不開旁路閥時,流量與出口閥的開度無關 B.允許的安裝高度與流量無關 C.流量與轉速無關 D.開啟旁路閥后,輸入的液體流量與出口閥的開度無關2. 一臺試驗用離心泵,開動不久,泵入口處的真空度逐漸降低為零,泵出口處的壓力表也逐漸降低為零,此時離心泵完全打不出水。發生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管
3、路堵塞 C. 壓出管路堵塞 D. 吸入管路漏氣3. 離心泵吸入管路底閥的作用是( B )。A.阻攔液體中的固體顆粒 B.防止啟動前充入的液體從泵內漏出C.避免出現氣蝕現象 D.維持最低的允許吸上高度4. 為了安全起見,離心泵的實際安裝高度應比理論安裝高度( B )。A.高 B.低 C.相等 C.不確定5. 齒輪泵的流量調節采用( C )。A.出口閥 B.進口閥 C.回流裝置 D.以上三種均可6. 離心泵啟動時,應把出口閥關閉,以降低起動功率,保護電機,不致超負荷工作,這是因為( A )。A.Qe=0,Ne0 B. Qe>0,Ne>0 C. Qe<0,Ne<0 7. 離心
4、泵的調節閥開大時,則( B )。A.吸入管路的阻力損失不變 B.泵出口的壓力減小C.泵吸入口處真空度減小 D.泵工作點的揚程升高8. 某同學進行離心泵特性曲線測定實驗,啟動泵后,出水管不出水,泵進口處真空表指示真空度很高,他對故障原因作出了正確判斷,排除了故障,你認為以下可能的原因中,哪一個是真正的原因( C )。A.水溫太高 B.真空度壞了 C.吸入管路堵塞 D.排出管路堵塞9. 離心泵漏入大量空氣后將發生( B )。A.汽化現象 B.氣縛現象 C.氣蝕現象 D.氣浮現象10. 將含晶體10%的懸浮液送往料槽宜選用( A )。A.離心泵 B.往復泵 C.齒輪泵 D.噴射泵11. 用離心泵將水
5、池的水抽吸到水塔中,若離心泵在正常操作范圍內工作,開大出口閥門將導致( A )。A.送水量增加,整個管路壓頭損失減小 B.送水量增加,整個管路壓頭損失增大C.送水量增加,泵的軸功率不變 D.送水量增加,泵的軸功率下降12. 由閥門全開的條件算出在要求流量為Q時所需揚程為He,在離心泵的性能曲線上查得與Q對應的揚程為H,H>He,在流量為Q時泵的效率為,則泵的軸功率N為( B )。A.QHeg/1000 kW B.QHg/1000 kWC.QHe/102 kW B.QHg/102 kW13. 一臺離心泵的管路系統中工作,當閥門全開時,相應的管路性能曲線可寫為H=A+BQ2,且B0(動能增加
6、值,阻力損失兩項之和與位能增加值,壓能增加值兩項之和相較甚小),當泵的轉速增大10%,如閥門仍全開,則實際操作中( B )。A.揚程增大21%,流量增大10% B.揚程大致不變,流量增大10%以上C. .揚程減小,流量增大21% D. .揚程增大21%,流量不變14. 離心泵的性能曲線表明,揚程一般( D )。A.與流量無關 B.與流量成直線關系 C.可寫為H=A+BQ2,且B>0 D.dH/dQ<0 15. 風壓為離心通風機的性能參數之一,它是指單位( )的氣體通過通風機時所獲得的有效能量。 A.質量 B.重量 C.體積 16. 允許吸上真空高度是指在不發生氣蝕時,泵入口處壓強可
7、允許達到的( A )。A.最大真空度 B. 最小真空度 C.最大壓強17. 隨著流量的增加,離心泵的允許吸上真空度( C ),氣蝕余量( A ),壓頭( C ),軸功率( A ),效率( D )。 A、 增加 B、不變 C、降低 D、先增大而后減小18. 隨著流量的減小,離心泵的安裝高度( A ),氣蝕余量( C ),壓頭( A ),軸功率( C )。A、增加 B、不變 C、降低 D、先增大而后減小19. 關閉離心泵時應該先關閉出口閥,其原因是( C )。A. 以防因底閥不嚴物料會倒流 B. 以防發生氣蝕現象 C. 以防使泵倒轉而可能打壞葉輪39. 啟動離心泵時應該先關閉出口閥,其原因是( D
8、 )。A. 以防因底閥不嚴物料會倒流;B. 以防發生氣蝕現象;C. 以防使泵倒轉而可能打壞葉輪。D. 以防啟動電流過大燒壞電機。20. 將3h 的各車間回水送往水冷卻塔,宜選用_A_。) 離心泵 )往復泵 )齒輪泵 )噴射泵。化工原理試題一一:填空題(18分)1、 某設備上,真空度的讀數為80mmHg,其絕壓=8.7_, ,8,53×104_Pa. 該地區的大氣壓為720mmHg。2、 常溫下水的密度為1000,粘度為1cp,在的管內以 速度流動,其流動類型為 。湍流 3、 流體在管內作湍流流動時,從中心到壁可以_層流、過渡流和湍流_4、 氣體的粘度隨溫度的升高而_增加_,水的粘度隨
9、溫度的升高_降低_。5、 水在管路中流動時,常用流速范圍為3-8,低壓氣體在管路中流動時,常用流速范圍為8-15。6、 離心泵與往復泵的啟動與調節的不同之處是:離心泵_啟動前應灌滿液體,關出口閥門、用調節閥調節流量_.往復泵_啟動前不需灌液,開旁路閥、用旁路閥來調節流量的_7、在非均相物系中,處于_分散_狀態的物質,稱為分散物質,處于_連續_狀態的物質,稱為分散介質。8、 間竭過濾操作包括_過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整_9、 傳熱的基本方式為_熱傳導、對流傳熱、熱輻射_10、工業上的換熱方法有_間壁式、混合式、蓄熱式、熱管_11、稱為_,其物理意義為_,提高管內值的有效方法_提高管外值的有
10、效方法_(稱為對流傳熱膜系數。當流體與壁面溫度差為1K時,通過單位面積單位時間內所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板)12、 蒸汽冷凝有二種方式,即_滴狀冷凝和膜狀冷凝_,由于_滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下 ,其傳熱效果好。 二:問答題(36分)1.一定量的流體在圓形直管內作層流流動,若將其管徑增加一倍,問能量損 失變為原來的多少倍?。,。2.何謂氣縛現象?如何防止?離心泵只能空轉而不能輸送液體的現象。離心泵啟動前應灌滿液體。3.何謂沉降?沉降可分為哪幾類?何謂重力沉降速度?沉降是指依靠外力的作用,利用分散物質與分散介質的密度差異,使之發生相對運動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降
11、。顆粒以加速運動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運動,這一速度稱為重力沉降速度。4.在列管式換熱器中,用飽和蒸汽加熱空氣,問:(1) 傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度?傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度(2) 傳熱系數K接近于哪一種流體的對流傳熱膜系數?傳熱系數K接近于空氣的對流傳熱膜系數(3) 那一種流體走管程?那一種流體走管外?為什么?空氣走管內,飽和蒸汽走管外。(蒸汽散熱快)。5.換熱器的設計中為何常常采用逆流操作?因為逆流操作推動力大,所需的傳熱面積小;減少載熱體的用量6.單效減壓蒸發操作有何優點?可以降低溶液的沸點,可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑,可以濃縮不耐高溫的溶液,可以減少蒸發器
12、的熱損失 三:計算題(46分)1、 如圖所示,水在管內作穩定流動,設管路中所有直管管路的阻力系數為,現發現壓力表上的讀數為,若管徑為100mm,求流體的流量及閥的局部阻力系數?2、 在一 列管式換熱器中,用冷卻將的熱水冷卻到,熱水流量為,冷卻水在管內 流動,溫度從升到。已 知傳熱系數K為, 換熱管為的鋼管,長 為3m.。求冷卻水量和換熱管數 (逆流)。 10m50m25m圖1-1 已知: 試題一答案:1、 圖示,在1-1,2-2面間列板努利方程 = 。 在2-2,3-3面間列板努利方程 =, , 。 即流體的流量為局部阻力系數為8。 2、 (1)、 (2)、 (3)、 , 。 3、 = , /
13、=。 即冷卻水的流量為和管子根數為167根。試題二 一:填充題(20分) 1、牛頓粘性定律,粘度在SI制中的單位是 2、常用測定流量的流量計_孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計 3、在流動系統中,若截面上流體的流速、壓強、密度等僅隨_位置_而變,不隨_時間_而變,稱為穩定流動。若以上各量既隨_位置_而變,又隨_時間_而變,稱為不穩定流動。4、 等邊三角形的邊長為a,其當量直徑為5、 流體在圓形直管內滯流流動時,其速度分布是_拋物線_ 型曲線,其管中心的最大流速為平均流速的_0.5_ ,縻擦系數與的關系為6、 泵是指_為液體提供能量的輸送機械_,按其工作原理來分可分為 _離心式、往復式、旋轉式
14、和流體作用式_7、 氣體按壓縮比來分,可分為_通風機、鼓風機、壓縮機_8、 降沉室內顆粒得以沉降的條件_顆粒的停留時間大于沉降時間_9、 過濾操作實際上是濾液通過_介質和濾渣層的流動_過程,過濾速率是指_單位時間內所獲到的濾液量_ 10、傳熱一般采用逆流操作,但為_控制溫度、降低粘度、減少阻力_時采用并流操作。 11、用二種厚度相同的材料保溫時,往往把_導熱系數小的_的材料包在內 層,以達到好的保溫效果。 12、蒸發是利用溶液中溶質的_不揮發性_,用加熱的方法使部分溶劑汽化并除去 _提高 溶液的濃度或析出溶質。 13、金屬的導熱系數大都隨其純度的增加而 增加 ,隨其溫度的升高 增加 14、對流
15、傳熱的熱阻主要集中在_層流內層_,因_減薄層流內層的厚度_強化對流傳熱的重要途徑。 15、 工程上流體流經換熱器的壓降通常限定在_Kpa。(10.13-101.3.)二:問答題(30分) 1、流體的流動形態有哪幾種?如何判斷?流體的流動形態有兩種:層流和湍流;用雷諾準數來判斷,當,為層流,當為湍流2、 何謂層流內層?其厚度受哪些因素影響?在湍流主體內靠近管壁處始終存在著一層作層流流動 的流體薄層,此薄層稱為層流內層。受管徑、流速、粘度和密度影響3、 采用多級壓縮的優點有哪些?避免壓縮后氣體溫度過高,提高氣缸容積系數,減小功率,使壓縮機結構更為合理4、 列管式換熱器為何要進行熱補償?列管式換熱器
16、中,由于兩流體的溫度不同,使管束和殼體的溫度也不相同,因此它們的熱膨脹程度也有區別。若兩流體的溫度差較大(以上)時,由于熱應力會引起設備的變形,甚至彎曲和破裂。因此要熱補償5、 單層圓筒壁的內、外半徑分別為和,壁表面溫度分別為和,若,試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達式?= 三:計算題(50分)1、 流量為5000的水通過一根20Km長的水平管,總壓降為0.5Mpa。現在中央接一完全相同的平行管到中點。問總流量變為多少?(設總壓降始終不變,流動始終為高度湍流,局部阻力忽略)。2、 泵將的水由一貯槽打到另一貯槽,其中吸入管和排出管的管徑為的無縫鋼管。吸入管長為50m,排出管長為160m。且泵到 管
17、出口的距離為10m,其中流量為。(已知:,,m,).(時水,) 求:忽略動壓頭,求泵的安裝高度? 泵的軸功率和效率?3、 一列式換熱器規格如下:管長3m,管數30根,管徑為,管程為 1,現擬選用此換熱器冷凝、冷卻飽和蒸汽,使之從飽和溫度降至。走管外,其流量為,其冷凝潛熱為,比熱為。水走管內,且與成逆流流動。冷卻水的進出口溫度分別為和。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱系數分別為和。問此換熱器是否造適用?4、 用一傳熱面積為的蒸發器將某溶液由15%濃縮到40%,沸點進料,要求每小時蒸得375Kg濃縮液,已知加熱蒸汽壓強為200Kpa,蒸發室的操作壓強為20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取,熱
18、損失可忽略不計。試求:()開始設入使用時,此蒸發器的傳熱系數為多少? ()操作一段時間后,因物料在傳熱面上結垢,為完成同樣蒸發任務,需將加熱蒸汽的壓力提高到350Kpa,問此時蒸發器的傳熱系數為多少? 查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為,汽化潛熱為 查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為 查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為 試題二的答案三:計算題132圖2-1 1、 設接平行管道后,總流量為。 二平行管流量為和。 板努利方程: 22 10m 11 圖2-2 總壓降相同得: =, ,。 。2、。 。 考慮0.5m的安裝安全系數。則泵的安裝高度為1m. . . . . . .3、換熱器已有的傳熱面積:。
19、求所需的傳熱面積:冷凝段的熱量: =冷卻段的熱量:。總熱量為:Q=+=27.55Kw冷卻水的用量:冷卻水離開冷卻段的溫度:冷凝段的溫度差:冷卻段的溫度差: 冷凝段所需傳熱面積: 冷卻段所需傳熱面積: 所需的總的傳熱面積:A=6.45.4、水分蒸發量:,.F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸點為 。 傳熱系數K為: 改變壓力后的傳熱系數: 。 可見結垢以后的傳熱系數降低。試題三 一:填充題(18分) 1、空氣在標準狀態下密度為1.29,在0.25Mpa下(絕壓)時的密度 2、產生流體阻力的原因有_內縻擦力和流體的流動狀態_ 3、轉子流量計在安裝時應_保持垂直_ 4、連續性方程是_質量守
20、恒定律_指導出來的,它適用流體。 5、 直管阻力的表示式為,管中流出 =_1_流入管中=_0.5_ 6、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時,離心泵會發生_氣蝕現象_ 7、 往復式壓縮機的工作循環為_吸氣、壓縮、排氣、膨脹_四個階段。 8、一熱流體將熱量通過壁面傳給冷流體的過程是_熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量_ 9、固定管板式列管式換熱器中,壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應走_管程_10、一根暴露在外的熱管子以_自然對流、熱輻射_散發熱量。 11、式中兩個準數=,Pr=. 若液體被冷卻時n=_0.3_ 12、多效蒸發主要有_并流、逆流和平流
21、_三種典型流程。二:判斷題(18分)×1、在并聯管路中,它們的阻力相等,同理在串聯管路中,它們的流速也是相等的(穩定流動)×2、轉子流量計可以讀出任何流體的流量。×3、用雷諾準數來判斷流體的流動形態時,在SI制中屬層流范圍,在cgs制中屬湍流范圍×4、粘度是流體的物理性質之一,則雷諾準數也是流體的物理性質之一。離心泵銘牌上的性能參數是指泵揚程最高點下的性能參數。×5、往復式壓縮機的工作循環是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。 6、沉降器的生產能力與沉降速度及沉降面積有關,與沉降高度無關。×7、氣相與液相所組成的物系稱為氣相非均相物
22、系。×8、用板框式過濾機進行恒壓過濾操作,隨著過濾時間的增加,濾液量不斷增加,生產能力也不斷增加。× 9、多層導熱時,其推動力為各層推動力之和,阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜系數一般來說有相變時的要比無相變時為大。× 11、多層平壁穩定導熱時,如果某層壁面導熱系數小,則該層的導熱熱阻大,推動力小。×12、若以飽和蒸汽加熱空氣,傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。× 13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。× 14、在同一種流體中,不可能同時發生自然對流和強制對流。×15、多效蒸發可以提高蒸汽的利用率,二次
23、蒸汽利用一次稱為單效蒸發,利用二次稱為雙效蒸發,依次類推。× 16、對流傳熱系數是物質的一種物理性質。 17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體,在自然界中并不存在。× 18、總傳熱系數K可用來表示傳熱過程的強弱,與冷、熱流體的物性無關。三:計算題(64分)1、 圖示,“U”管壓差計甲的上部管內充滿了水,下部為汞,汞的液面落差為,求?若再接一“U”管壓差計乙,其上部仍為水,下部放置不知名的液體,且測得,求?P1 甲乙 2、 一降層室長為5m,寬為3m,高為4m。內部用隔板分成20層,用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒,操作條件下含塵氣體的流量為,氣體密度,粘度為。塵粒密度。試
24、求理論上能100%除去的最小顆粒直徑?3、 外徑為200mm的蒸汽管道,管外壁溫度 為。管外包以導熱系數為 圖3-1 的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過, 每米 管長的熱損失不超過。問保溫層的厚度應為多少?4、 欲將濃度為25%,沸點為,流量為的NaOH水溶液經蒸發濃縮到50%。料液的進口溫度為,加熱蒸汽的壓強為392.4Kpa(絕壓),冷凝器的壓強為53.32Kpa.據經驗蒸發器的傳熱系數可取,溶液的密度為。若忽略蒸發器的熱損失。求加熱蒸汽的消耗量及蒸發器所需的傳熱面積?已知:p=53.32Kpa, , p=392.4Kpa, 試題三答案三:計算題 1、 。 , 。 2、降沉室的總面積:
25、。 沉降速度:。 設沉降區為層流,則有: , 。 驗算:。3、 保溫材料的導熱系數 :。 , 。4、 水分蒸發量: 。加熱蒸汽消耗量:。所需的傳熱面積為:。即所需的加熱蒸汽消耗量為。所需的傳熱面積為 試題四 一:填充題(20分) 1、邊界層的形成是流體具有_黏性_結果。 2、用阻力系數法來計算突然擴大和突然縮小的損失時,按_細_管內的流速來計算動能項。 3、長方形的長為2a,寬為 a,其當量直徑為 4、粘度的物理意義是促使流體產生單位速度梯度的_剪應力_. 5、經內徑為158mm的鋼管輸送運動粘度為的燃料油,若保持油品作層流流動,則最大流速不能超過6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液,若維持兩容器
26、的液面高度不變,當關小輸送管道的閥門后,管道的總阻力將_不變_。3、 離心泵的工作點是_管路特性曲線_曲線與_離心泵特性曲線_曲線的交點。 8、往復式壓縮機的余隙系數= ,_小_-,則增大,生產能力_大_ 9、沉降操作是指在某種_力場_中利用分散相和連續相之間的_密度_,使之發生相對運動而實現分離的操作。沉降過程有_重力_和_離心_沉降兩種方式。 10、工業上常用的過濾介質主要有_織物介質、粒狀介質、多孔性固體介質_ 11、在過濾操作中,真正發揮攔截顆粒作用的主要是_濾餅層_而不是_過濾介質_ 12、在平壁穩定熱傳導過程中,通過三層厚度相同的材料,三層間的溫度差變 化是依次降低,則三層材料的導
27、熱系數的大小順序_依次增加_ 13、沸騰傳熱可分為_自然對流、膜狀對流、核狀對流_。應維持在_核狀對流_區內操作。 14、用飽和蒸汽加熱水,經過一段時間后,發現傳熱阻力迅速加大,這可能是由于_冷凝水未排出、不凝性氣體未排_所引起的。 15、溫度差損失包括_溶液沸點升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失_ 二:選擇題 1、層流和湍流的本質區別是( ) A、流速不同; B、流通截面積不同; C、雷諾數不同; D、層流無徑向流動,湍流有徑向流動; 2、選擇下述流體在管路中常用的流速 (1)、過熱水蒸汽( D ),(2)、水及一般流體( A ); (3)、壓強較高的氣體( C ),(4)、粘度較大的
28、液體( B ); _ A、1-3,B、0.5-1,C、15-20,D、30-50 3、離心泵銘牌上標明的是泵在( )時的主要性能參數。 A、流量最大; B、壓頭最大; C、效率最高; D、軸功率最小; 4、下列結論正確的是( )。A、 液體的粘度隨溫度的升高而減小;B、 氣體的粘度隨溫度的升高而增大;C、 液體的粘度基本上不隨壓強變化;D、 氣體的粘度隨壓強增大而減小。 5、離心泵吸入管路底閥的作用是( )。 A、阻攔液體中的固體顆粒; B、避免出現氣蝕現象; C、維持最低的允許吸上高度;D、防止啟動前充入的液體從泵內漏出; 6、在一個過濾周期中,為了達到最大生產能力應( ) A、過濾時間應大
29、于輔助時間; B、過濾時間應小于輔助時間; C、過濾時間應等于輔助時間; D、過濾加洗滌所需時間等于1/2周期; 7、下述說法中正確的是( )。 A、過濾速率與過濾面積成正比;B、過濾速率與過濾面積的平方成正比; C、過濾速率與濾布阻力成反比;D、過濾速率與操作壓差的平方成正比; 8、在降塵室中,塵粒的沉降速度與下列因素無關的是( )。 A、顆粒的幾何尺寸; B、顆粒與流體的密度; C、流體的水平流速; D、顆粒的形狀; 9、旋液分離器是利用離心力分離( )。 A、離心機可分離液液混合物; B、離心機可分離液固混合物; C、離心機可分離氣固混合物; D、 離心機所分離的不均勻混合物中至少有一相
30、是液相; 10、傳熱過程中當兩側流體的對流傳熱系數都較大時,影響傳熱過程的將是 ( )。 A、管壁熱阻; B、管內對流傳熱熱阻; C、污垢熱阻; D、管外對流傳熱熱阻; 11、下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數有效的是( )。 A、設置折流擋板; B、增大板間距; C、增加管程數; D、增加管內流體的流速; 12、在確定換熱介質的流程時,通常走管程的有( ACD ),走殼程的有( BEF )。 A、高壓流體; B、蒸汽; C、易結垢的流體; D、腐蝕性流體; E、粘度大的流體; F、被冷卻的流體; 13、采用多管程換熱器,雖然能提高管內流體的流速,增大其對流傳熱系數,但同時地導致( )。
31、A、管內易結垢; B、殼程流體流速過低; C、平均溫差下降; D、管內流動阻力增大; 14、增大換熱器傳熱面積的辦法有( )。 A、選用粗管排列; B、選用翅片管; C、增加管程數; D、增加殼程數; 15、關于傳熱系數K下述說法中錯誤的是( )。A、 傳熱過程中總傳熱系數K實際上是個平均值;B、 總傳熱系數K隨著所取的傳熱面不同而異;C、 總傳熱系數K可用來表示傳熱過程的強弱,與冷熱流體的物性無關;D、 要提高K值,應從降低最大熱阻著手; 三:計算題 1、 圖示為一輸油管路,未裝流量計,但在A、B分別測得壓強為 ,試估算管道中油的流量? 已知:管為,A、B間距為10m, 其中管道的當量長度為
32、9.3m, ,。 2、試證明球形顆粒在重力場中作自由 沉降時,層流區域內的沉降速度公式 為: 。 3、用一板框壓濾機在300Kpa壓強差下過濾 圖4-2 某懸浮液。已知過濾常數K為, 為 。要求每一操作周期得濾液,過濾時間為0.5h。設濾餅不可壓縮,且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求:過濾時間;若操作壓強差提高至600Kpa,現有一臺板框過濾機,每框的尺寸為 ,若要求每個過濾周期仍得濾液,則至少需要多少個框能滿足要求?過濾時間又為多少? 4、一臥式列管換熱器,鋼質換熱管長為3m,直徑為。水以的 流速在管內流動,并從被加熱到。流量為、溫度為 烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝
33、潛熱為。 已測得:蒸汽冷凝傳熱系數為,管內側熱阻為個側熱阻的40%, 污垢熱阻又為管內側熱阻的70%,試核算換熱管的總根數及換熱器的管程數。 計算時可忽略管壁熱阻及熱損失。 試題四答案三:計算題1、在A-B兩點間列板努利方程: 。 . . 設流體在管路中作層流流動,則: , 。 。 。 核算雷諾準數:。 則:油品的流量為。 2、顆粒作自由沉降,受力: , ,。 ,層流: ,。 3、過濾面積: ,。 濾餅體積:,框數。 過濾總面積:。 ,。5、 傳熱量為:。 所需水量:。單管水量:,每程所需管子數為:。每程傳熱面積:,傳熱系數:所需傳熱面積: 管程數為:n=4.總管數為80根。試題五A B圖5-
34、1 一:簡答題(60分) 1、 圖示管路中,流體作穩定流動。問: (1)、靜壓頭哪個大?為什么? (2)、體積流量V哪個大?為什么? (3)、質量流速哪個大?為什么? (不計阻力)BZ A R 2、圖示,測出A、B兩端點的壓力差? 3、管子的類型有哪幾種?表示方法有哪幾種?家里的自來水管是什么管? 4、何謂離心泵的汽蝕現象?如何防 止?5、何謂過濾介質?對過濾介質有何要求? 6、說明熱負荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關系? 7、何謂加熱劑和冷卻劑?舉例說明之? 8、敘述導熱系數、對流傳熱膜系數、 圖5-2 傳熱系數的單位及物理意義? R 9、強化傳熱的途徑有哪些? 10、蒸發操作有何特點? 二
35、:計算題1、 容器A、B分別盛有水和密度為的灑精,中間接一水銀壓差計。(1) 當容器A中的壓強(表壓)時,測得,求容器B內的壓強為多少?(2) 當容器A中的壓強減小至,容器B內的壓強不變, 圖5-3則水銀壓差計內的讀數為多少?2、 用油泵從貯罐向反應器輸送液態異丁烷,貯罐內異丁烷液面恒定,其上方壓強為652.365Kpa。泵位于貯罐液面以下1.5m處,吸入管路的全部壓頭損失為1.6m。異丁烷在輸送條件下的密度為,飽和蒸汽壓為637.65Kpa 。在泵的性能表上查得,輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m。試問該泵能否正常操作?3、 在一板框過濾機上過濾某種懸浮液,在0.1Mpa(表壓)下20分鐘
36、可在每平方米過濾面積上得到0.197的濾液,再過濾20分鐘又得到濾液0.09,試求共過濾1小時可得總濾液量為多少?4、 某溶液在單效蒸發器中蒸濃,用飽和蒸汽加熱,需加熱蒸汽量,加熱蒸汽的溫度為,其汽化潛熱為。已知蒸發器內二次蒸汽的冷凝溫度為,各項溫度差損失共為。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜系數為,沸騰溶液的傳熱膜系數為,求該換熱器的傳熱面積?(管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失忽略不計) 試題五答案一:問答題 1、=,。 。,。 2、, .。 3 、管子的類型有:鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。 表示方法有: 英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。 4、泵內壓強最低處的壓強等于同溫度下輸送液體的飽和蒸
37、汽壓時,此時液 體將急劇汽化,并產生大量汽泡,使得葉輪表面或泵內殼表面產生裂縫,泵體振 動,產生噪聲,其流量和揚程明顯下降。這一現象稱為汽蝕現象。確定合適的安裝高度以確保不發生汽蝕現象。 5、過濾介質:一種多孔性物質。 要求:多孔性、阻力小;有一定的機械強度;有一定的化學穩定性。 6、傳熱速率:單位時間內通過傳熱面的傳熱量。 熱負荷:當生產上需要加熱(或冷卻)某物料時,便要求換熱器在單位時間內向該物料輸入或輸出一定的熱量,這是生產對換熱器換熱能力的要求,稱為該換熱器的熱負荷。 一個滿足生產的換熱器應該是:傳熱速率等于(略大于)熱負荷。 7、加熱劑:給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例
38、蒸汽。 冷卻劑:取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。 8、導熱系數:在壁厚為1m時,在單位面積單位時間內以熱傳導的方式所傳遞熱量的多少。單位是:。 傳熱系數:當冷熱流體的溫度差為1K時,通過單位面積單位時間內所傳遞熱量的多少。單位是:。 對流傳熱膜系數:當流體與壁面溫度差為1K時,通過單位面積單位時間內以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是:。 9、強化傳熱的途徑有:增加傳熱面積;(增加有效傳熱面積) 增加溫度差;(采用逆流流動) 增加傳熱系數K(增加流體的湍流流動,防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻) 10、蒸發操作的特點:溶液沸點的升高;節約能源;物料本身的工藝特性。
39、二:計算題: 1、 , 。 ,。 , 。 。 2、,。 即泵不能正常工作。 3、,。 。 。 。過濾1小時所得到的總濾液量為0.356 . 4、傳熱量: 溶液的沸點:。 溫差:。傳熱系數:。 傳熱面積:。 故所需的傳熱面積為。試題六 一:填充題(20分) 1、精餾分離的依據是_各組分的揮發度_的差異,要使混合物中的 組分得到完全分離,必須進行 多次地_部分汽化和部分冷凝_2、 相對揮發度的表示式=.對于二組分溶液的蒸餾,當=1 時,能否分離_不能_ 3、q的定義式是_進料的液化分率_?,飽和液體進料q=_1_.飽和蒸汽進料q=_0_.蒸汽是液體的3倍的混合進料時q=_0.25_。 4、二組分的
40、連續精餾操作,精餾段操作線方程為,提餾段 操作線方程為,當q=1時,則_0.08_=_0.98_ 5、在連續精餾中,其它條件均不變時,僅加大回流,可以使塔頂產品_提高_,若此時加熱蒸汽量V不變,產品量D將_下降_。若在改變R的同時,保持塔頂采出量不變,必需增加蒸汽用量,那么冷卻水用量將_增加_ 6、壓力_增加_.溫度_下降_將有利于吸收的進行。 7、完成下列方程,并指出吸收系數的單位。 的單位 ,的單位是 的單位 ,的單位 8、吸收過程中的傳質速率等于分子散速率的條件是_層流或靜止_ 9、飽和空氣在恒壓下冷卻,溫度由降至,其相對濕度_不變_,絕對濕濕度H下降_,露點_下降_,濕球溫度_下降_
41、10、萃取操作的依據是_組分在萃取劑中的溶解度的差異_.萃取操 作選擇溶劑的主要原則是_ _對被萃取組分有較好的選擇性、與稀釋劑互 溶度愈小愈好、易回收便宜無毒性_. 二:簡答題(36分) 1、敘述恒縻爾流假設的內容? 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止? 3、試推導并流吸收塔的操作線方程?并在y-x的相圖上表示出來? V L 4、敘述雙膜理論的論點? 5、畫出單級萃取操作相圖? 6、敘述濕空氣的性能參數?三:計算題(44分)1、 雙股進料的二元連續進料, 均為泡點液相進料,進料液為, 求第三段的汽相和液相流量?已知 第一段的汽液相流量分別為V和L。2、 某填料吸收塔用純輕油吸
42、收混 合氣中的苯,進料量為1000標準。 圖6-1 進料氣體中含苯5%(體積百分數),其余為惰性氣體。要求回收率95%。操作時輕油含量為最小用量的1.5倍,平衡關系為Y=1.4X。已知體積吸收總系 數為,輕油的平均分子量為170。求輕油用量和完成該生 產任務所需填料層高度? 預熱器干燥器干燥器 0.8 3、 有一干燥系統如圖,新鮮空氣為,與干 燥器出口溫度為,濕度為 的廢氣匯合后進入預熱器( 廢氣/新鮮空氣= 0.08/0.2), 干燥器中的干物料為, 圖6-3溫含量為,求新鮮空氣加入量和預熱器加入的熱量?試題六答案: 二:問答題EF簡答題5 1、恒縻爾溢流:在精餾塔的精餾段內,從每一塊塔板上
43、下降的液體的千縻爾流量皆相等,提餾段內也是如些,但兩段不一定相等。 恒縻爾汽化流:在精餾塔的精餾段內,從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量皆相等,提餾段內也是如些,但兩段不一定相等。1、 液流量、塔板結構和液流長度;可采取雙溢流或多溢流降液管、結構簡單的篩板塔。2、 Y X 。3、 相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩定的相界面,界面兩側各有一個很薄的有效層流膜層,吸收質是發分子擴散的方式通過此膜層;在相界面處,氣、液兩相達到相平衡;在膜層以外的中心區域,由于流體的充分湍動,吸收質的濃度是均勻的,即兩相中心區的濃度梯度為0,全部濃度變化集中在兩個有效層流膜層內。6、濕空氣的性質參數有:相對濕度、濕度、焓、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、絕熱飽和溫度。 三:計算題 1、解:由物料衡算得: 而料液是泡點進料,則:,。 2、解:,。 ,。 。 。 , , 即輕
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