1、练习一一、填空题(每小题 2分，共 20分)1、某地大气压为 101.33kPa，一设备的表压强为 50kPa，则它的绝对压强为 kPa；另一设备的真空度为 360mmHg，则它的绝对压强为 mmHg。2、密度为 1000kg/m3 的水在内径为 100mm 的管道中流过时，其质量流量为5104kg/h，则其流速为 m/s，质量流速为 kg/(m2.s)。3、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生 现象，在启动前应先灌泵，否则会发生 现象。4、转子流量计的特点是 、 。5、降尘室为气固两相分离设备，其长、宽、高分别为 L、B、H。它的处理量与该设备的 有关，与 无关。6、板框压滤机恒压过滤
2、的最终速率为 1.0m3/h，过滤完毕用横穿洗涤法洗涤 30 分钟，洗涤时的压差和过滤时相同，滤液和洗液均为水，且温度相同，则洗涤速率 m3/h，需洗液体积 Vw= m3。7、根据传热速率方程，提高传热速率的途径主要有：扩展传热面积、 、 。8、在卧式列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热原油，则原油宜在 程流动；总传热系数接近于 的对流给热系数。9、某单效蒸发操作，因真空泵损坏，冷凝器压强由某真空度升至常压，此时溶液沸点（升高、降低、不变） ，有效传热温差 （增大、减小、 ） 。10、用饱和蒸汽加热某液体，操作一段时间后，发现传热阻力迅速加大，可能的原因是 、 。二、选择题(每小题 3分，共 30
3、分)1、直径为 57mm3.5mm 的细管逐渐扩到 108mm4.0mm 的粗管，若流体在细管内的流速为 4m/s，则在粗管内的流速为 。A 2m/s B 1m/s C 0.5m/s D 0.25m/s2、如图 1 所示，管中水的流向为 AB，则 p1 与 p2 的关系是 。A p1= p2 B p1 p2+0.5gC p1 p2-0.5g D p1t m2 B tm1(1/2)0.8 B 2100水在管内流动呈湍流 以 1-1 面为水平基准面,在 1-1 与 2-2 面间列柏努利方程：z1 +(u12/2g)+(p1/g)+H=z 2+(u22/2g)+(p2/g)+H fz 1=0, u1
4、=0, p = 0 (表压), z2=18m, u2=0p2/g=2.5 9.81104/(10009.81)=25mH f =(l+le )/d(u 2/2g)=0.024(100/0.1)22/(29.81) = 4.9mH = 18+25+4.9 = 47.9mNe = Hqvg = 47.910009.8156.5/3600 = 7.4kw四 解：（1）加热蒸汽消耗量： )(12tcwDrphkg/03)508(6.40.68（2）内管中苯的流速： smdu /43.05.78.3/785./ 22 3119.064Re湍流 CmWPRdcPrepr 024.08.04.8022 /9
5、37)15(.7(513.0 则以内管外表面计的传热系数为：0265.459371601212 sRdk/65mWK .803.15lnl2tTtm21 1324. 2.675)(86.)30(mAAtAcwmp（3）苯的流量增加 50%，而进出口温度不变，则 38.15.022/967. mW2121dkdk5093741265)( 2121 K/830m（以内管外表面计） mptAtcw)(5.111221lntT即：1212ln5.1AKtcp41.8305ln086.)340(. 3T解得： 15T即苯的流量增加 50%而温度不变时，加热蒸汽的温度应为 145.2。五 解: 当 min
6、201时, q1 = 0.197m3/m24时, q 2 = 0.197+0.09 = 0.287m3/m2代入恒压过滤方程时可得:400.870.2871919. Kqe联立解得： min/1038.2,/22.3m由此 min0.2712.38()Kqe当过滤 1 小时后,可得滤液量 : )207.6(138.2)( q解得: q = 0.356m3/m2 即每 m2 过滤面积过滤 1 小时后可得滤液为 0.356m3练习四一 选择题（1 分/题，共 25分）1 在蒸发操作中，若使溶液在（ ）下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。 A. 减压 ； B. 常压 ； C. 加压2
7、 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大（ ） 。A. 传热温度差； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数； D. 传热面积；3 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是用增加（ ）换取的。A. 传热面积； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数4 降尘室的生产能力取决于 。A沉降面积和降尘室高度；B沉降面积和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度；C降尘室长度和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度；D降尘室的宽度和高度。5 旋风分离器的总的分离效率是指 。 A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;B. 颗粒群中最小粒子的分离效率;C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和; D. 全部颗粒中被分离下来的部
8、分所占的质量分率 6 对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。 A尺寸大，则处理量大，但压降也大； B尺寸大，则分离效率高，且压降小； C尺寸小，则处理量小，分离效率高； D 尺寸小，则分离效率差，且压降大。7 层流与湍流的本质区别是（ ）。 A 湍流流速层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。8 以绝对零压作起点计算的压力，称为（ ）。 A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。 9 当被测流体的（ ）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对
9、压力。 10 从流体静力学基本方程了解到 U 型管压力计测量其压强差是( )。A. 与指示液密度、液面高度有关，与 U 形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与 U 形管粗细无关。11 层流底层越薄( )。 A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。12 双液体 U 形差压计要求指示液的密度差( ) A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。13 转子流量计的主要特点是( )。A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差；C. 恒流速、恒压差； D. 变流速、恒压
10、差。14 圆直管内流动流体，湍流时雷诺准数是（ ） 。A. Re 2000； B. Re 4000； C. Re = 20004000。15 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ， 当地大气压为 101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（ ） 。A. 74.3kPa； B. 101kPa； C. 127.6kPa。16 在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的 2 倍，则细管流速是粗管的（ ）倍。A. 2； B. 8； C. 4。17 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ） 。A. 流动速度大于零； B. 管边不够光滑； C. 流体具有粘性。18 在相同条件下，缩
11、小管径，雷诺数（ ） 。A. 增大； B. 减小； C. 不变。19 水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（ ） 。 A. 1/4； B. 1/2； C. 2 倍。 20 为提高离心泵的经济指标，宜采用 _ 叶片。 A 前弯； B 后弯； C 垂直； D 水平。21 有一套管换热器，长 10m，管间用饱和水蒸气作加热剂。一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过，温度可升至指定温度。现将空气流量增加一倍，并近似认为加热面壁温不变，要使空气出口温度仍保持原指定温度，则套管换热器的长度为原来的（ ）A、2 倍； B、1.75 倍； C、1.15 倍； D、2.30
12、 倍；22 恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加 1 倍，则过滤速率为原来的 。 A. 1 倍； B. 2 倍； C. 2倍； D.1/2 倍23 助滤剂应具有以下性质 。 A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形24 助滤剂的作用是 。A 降低滤液粘度，减少流动阻力；B 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C 帮助介质拦截固体颗粒；D 使得滤饼密实并具有一定的刚性25 某套管换热器由 1084mm 和 552.5mm 钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm。A、53； B
13、、45； C、50； D、58；二 简答题（8 分/题，共 24分）1 什么是离心泵的气缚现象？怎样避免气缚现象的发生？2 传热有哪几种基本方式？各有什么特点？3 已知欲全部除去尘粒的降尘室的沉降速度为 Ut，试从理论上推导降尘室的处理能力和降尘室结构尺寸（降尘室长、宽、高分别为 L、B、H）间的关系。三 流体输送管路计算（18 分）用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为 762.5 mm。在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66103 Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按 hf1=2u2 与hf1=10u
14、2 计算。由于管径不变，故式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水管与喷头处的压强为 98.07103 Pa（表压）。求泵的有效功率。（水的密度取为 1000 kg/m3）四 过滤过程计算（15 分）一小型板框压滤机有 5 个框，长宽各为 0.2 m, 在 300 kPa(表压)下恒压过滤 2 h，滤饼充满滤框，且得滤液 80 L，每次洗涤与装卸时间各为 0.5 h。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。求：(1)洗涤速率为多少 m3/（m 2.h）? (2)若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少？四 传热过程计算（18 分）1.5m14mP在列管式换热器中，用饱和水
15、蒸气将空气由 10加热到 90，该换热器由 38 根252.5 mm，长 1.5m 的铜管构成，空气在管内作湍流流动 ,其流量为 740Kg/h，比热为1.005103 J/kg.，饱和水蒸气在管间冷凝。已知操作条件下的空气对流给热系数(或称对流传热膜系数)为 70W/m2.，水蒸气的冷凝给热系数为 8000 W/m2.，管壁及垢层热阻可忽略不计。(1)试确定所需饱和水蒸气的温度；(2)若将空气量增大 25%通过原换热器，在饱和水蒸气温度及空气进口温度均不变的情况下，空气能加热到多少度？（设在本题条件下空气出口温度有所改变时，其物性参数可视为不变）练习四答案一 填空题（每小题 1 分，共 25
16、 分）1A 2C 3A 4B 5D 6C 7D 8A 9D 10A 11C 12C 13D 14B 15A 16C 17C 18A 19A 20B 21C 22B 23B 24B 25C二 简答题（每小时 8 分，共 24 分）1 离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内。虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚。气缚的发生表示离心泵无自吸能力，所以在启动前必须向泵内灌满液体，即灌泵。2 根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：传导对流和热辐射。特点：热传导：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子原子和自
17、由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递。对于纯热传导的过程。它仅是静止物质内的一种传热方式，也就是说没有物质的宏观位移。对流传热：流体各部分之间发生的相对位移所引起的热传递。对流传热仅发生在流体中。热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。所有物体都能将热能以电磁波的形式发射出去，而不需要任何介质；热辐射过程中伴有能量形式的转化；只有在物体温度较高时，热辐射才能成为主要的传热方式。3 示意图如图所示。某一粒径的粒子能 100%被除去的临界条件是其从室顶沉降到室底所需要时间 恰等于气流在室内的停留时间 ，即ttHursLBHV，所以 。tsHLBuVstLB三（18 分） 解：（1）水在管
18、内的流速与流量 设储槽水面为上游截面 1-1，真空表连接处为下游截面 2-2，并以截面 1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。 式中 Z1 = 0，Z 2 = 1.5 m，p 1 = 0（表压），p 2 = -24.66103 Pa（表压） u1 0， 将上列数值代入柏努利方程式，解得水在管内的流速 u2 m/s 水的流量 ws = uA= kg/s （2）泵的有效功率 设储槽水面为上游截面 1-1，排水管与喷头连接处为下游截面 2-2，仍以截面 1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。 2221 1e ffupupgzwgzh式中 Z 1 = 0，Z 2 = 14 m，u 1 0，
19、u 2 = 2 m/s，p 1 = 0（表压） p2 =98.07103 Pa（表压）， 将上列数值代入柏努利方程式，解得 J/kg 泵的有效功率 Ne = wews = 285.417.92 = 2260 W 四（15 分） 解：（1）洗涤速率因过滤介质阻力可忽略不计，即q2=K过滤面积 A=50.222=0.4 m2单位过滤面积上的滤液量 q=V/A=8010-3/0.4=0.2 m3/m2过滤常数 K= q2/=0.22/2=0.02 m2/h过滤终了时的速率 (dq/d)E=K/2q=0.02/(20.2)=0.05 m/h洗涤速率 (dq/d)W=0.5(dq/d)E=0.50.05
20、=0.025 m/h(2) p=2p时的生产能力因滤饼不可压缩,所以 K=Kp/p=2K=20.02=0.04 m2/h因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当 5 个板框充满滤饼时所得滤液量仍为V=0.08 m3, 故此时所用的过滤时间为= q2/K=q2/K=0.22/0.04=1 h生产能力 Q=V/(+w+D)=0.08/(1+0.5+0.5)=0.04 m3 滤液/h五 解：（1）饱和水蒸气的温度 T:KAtTCwtTttpmp212 2112lnln)(其中： 247.385.10. mld780/12dk2/6.wk(以外表面计)47.591ln5.)36074(3TT=124(2) 若空气量增大 25%,则 0.1)2.(8. 22 /70.1. mwwe20845112 dK CmwK2 /6.由式（）可知： 47.6140ln05.1)37(.ln25. 23212 tAtTCwp解得： t.8即空气加热到
