1、 1 / 32第一章一填空1. 流量计安装时，孔板流量计可以在( 水平 )方向安装，转子流量计( 垂直 )方向安装，流体流动方向应取( 从下向上 )。2. 图 2 示，流体在园管中自上而下流动，通过 l 段的摩 擦阻力损失为 hab ，压强差为 pab，指示液高度为 R1，若流量及其他条件都不变，使流体自下而上流动通过该 l 段，则改变流动方向后的阻力损失 hba 与改变前 hab 的关系为( 相等 )3. 当流体的温度升高时，液体的粘度( 减小 )；气体的粘度( 增加 )。4. 某水平直管，输水时体积流量为 Vs，今改为输送 3Vs 的有机物，且 =3 水 ， =0.5 水 。设两种输液下，
2、流体均在层流下流动，则管路两端压差为水的 9 倍，阻力损失为水的 18 倍。5、.在套管环间流动的流体，外管的内径是 d2，内管的外径是 d1，则当量直径 de d2- d1 。 6、流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数 随_Re_ 和_相对粗糙度而变。7、流体在流动过程中，其物理参数（如 ，u 等）只与位置有关，而与时间无关，此种流动流动过程称为 定态 流动。8、 写出绝压、 （外界）大气压与真空度之间的关系：真空度= _大气压-_绝压_。9、 流体在管内流内流动时，通过任一截面上径向各点的流速并不相等，在壁面处为 0 ，在管中心达到 最大 值,工程计算中采用 平均 流速。1
3、0、因次分析法的主要依据是 因次一致性原则 _。11、流体在光滑管内作湍流流动时，摩擦系数 与 Re 和相对粗糙度 有关；若其作完全湍流（阻力平方区） ，则 仅与 相对粗糙度 有关。12、当 20的甘油（密度为 1261 kg/m3，粘度为 1.499Pa.S） ，流经内径为 100 mm 的圆形直管时，其平均流速为 1m/s,其雷诺数为_84173_，流动形态为_滞流_，管中心处的最大流速为_2m/s_。13、某容器内的绝对压强为 200 kPa，当地大气压为 101.3 kPa，则表压为_98.7_kPa14、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值_不变_，孔板流量计两端压
4、差值_增大_（填增大、减小或不变） 。15、内径 100mm 的圆直管内，流过密度为 1000Kg/ m3、 、粘度 1mPa.s 的液体，使液体保持层流，则液体的最大体积流量为 0.565 m 3 /h ；16、国际单位制规定的七个基本物理量及其基本单位为：长度 m、 时间 s 、 温度 K 、 质量 kg 、 物质量 mol 、 电流 A 和光强cd；17、化工原理中的“三传”指的是传质 、 传热 、 传动量；18、流体层流流过直径为 40mm 的圆形直管，用比托管测得管中心处的流速为 2m/s,则该管内流体平均流速为 1 m/s 体积流量为 4.52 m 3/h19、如图 19 所示，液
5、体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数 与压差计读数的关系式为_正比_。填空题 2 图2 / 3220、牛顿粘性定律的表达式为 ，不服从牛顿粘性定律的流体称为 dyu非牛顿型流体 。21、米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的_0.5_倍。 22、 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_1/16_。 23、当 20的甘油(=1261kg.m -3,=1499 厘泊)在内径为 100mm 的管内流动时,若流速为 2.5m.s-1时,其雷诺准数 Re 为_210_ ,其摩擦阻力系数
6、 为_0.3043_。 24、水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后,水流量将_减小_，摩擦系数 _减小_，管道总阻力损失_不变_（增大、减小、不变） 。 25、设备的表压强为 50KPa，则它的绝对压强为 150kPa ，另一设备的真空度为50KPa，则它的绝对压强为 50KPa 。 （当地大气压为 100KPa）26、在完全湍流区，管内流体流量增大一倍后，则阻力损失增大到原来的 4 倍27、流体在管路两截面间的压强差 P 与压强降 P f 相等的条件是 水平管 、 等径管。28、对边长为的正方形风管，当量直径 de a 。 二、选择题1、一定流量的水
7、在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来的 B ；产生的流动阻力将为原来的 D ；A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/162、 内径为 20 mm 的自来水管其设计输水能力宜为 B 。(A) 0.10.3m3/h (B) 1-3 m3/h (C) 10-20 m3/h (D) 100-200 m3/h3、如图 3 所示，管中水的流向为 AB,则 pA与 pB的关系是 C ；(A) pA pB (B) pA pB gh(C) pA pB gh (D) pA pB4、圆形直管内，体积流量一定，设计时若将管内径增大一倍，则层流时摩擦阻力损失是原来的 C 倍；高度湍流时
8、，是原值的 B 倍；A)1/4；1/16 B）1/18；1/32 C）1/16；1/32 D）1/8；1/165、因次分析法的目的在于 B ；A）得到各变量间的确切定量关系；B）用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化；C）得到各无因次数群的确切定量关系；D）用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠。填空题 19 图BA选择题 3 图3 / 326、在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 C 倍。A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。7. 流体在长为 3m、高为 2m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 C 。A. 1.2m； B. 0.6
9、m； C. 2.4m； D. 4.8m。8、长度为 a, 宽度为 b 的矩形管道，其当量值 de 为 A 。A. 2ab/(a+b) B.ab/(a+b) C.ab/2(a+b) D.(ab)0.59、水在园形直管中作完全湍流时，当输送量，管长和管子的相对粗糙度不变，仅将其管径缩小一半，则阻力变为原来的 B 倍；A. 16 B. 32 C. 不变10、用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将 B ；A. 增加； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。11、参照下图，已知 d1=2d2, u2=4 m/s, u1等于 A ；A.u
10、1=1 m/s B. u2=0.5 m/s C. u3=2 m/s 12、 流体在管内呈湍流流动时 B 。A.Re2000 B. Re=4000 C. 20004000，湍流duRe（2） fupp hZgwBA22=0.021401.32/(0.12)=236.6J/kgudlefh=189.81+236.6=413.2J/kgfZg=0.7850.121.3413.21500/0.6=10542W=10.542KWweudN2785.0计算题 19 图 计算题 20 图11 / 32第二章 离心泵题库一、选择题1、采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量 A ，压头 C ，
11、轴功率 A 。A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小2、已知单台泵的特性曲线方程为 H202V 2，管路特性曲线方程为 He108V 2（公式 V的单位均为 m3/min） 。现将两台泵组合起来操作，使流量达到 1.58 m3/min。下列结论中正确的是 A ；A）串联； B）并联； C）串、并联均可； D）无法满足要求。3、离心泵的效率 和流量 Q 的关系为 B ;A. Q 增大， 增大； B. Q 增大， 先增大后减小；C. Q 增大， 减小； D. Q 增大， 先减小后增大。4、某同学进行离心泵特性曲线测定实验， 启动泵后，出水管不出水， 泵进口处真空计指示真空度很高，他
12、对故障原因作出了正确判断， 排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因 C ;A. 水温太高 B. 真空计坏了C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞5下列关于离心泵的说法，错误的是 _D_ 。 A 离心泵的工作点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 B 离心泵并联后流量显著增大，扬程略有增加 C 离心泵串联后扬程显著增大，流量略有增加 D 离心泵泵出口阀门关小后，能量损失减小 6、 离心泵铭牌上标明的扬程是指 D A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加值 B A. 包括内能在
13、内的总能量 B. 机械能 C. 静压能 D. 位能（即实际的升扬高度）8、往复泵在操作中 A A. 可以采用开旁路阀来调节流量 B. 允许的安装高度与流量无关 C. 流量与转速无关 D. 可以输送含固体颗粒的悬浮液9、一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是 A A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气10、前向叶轮的动压比后向叶轮的动压 a 。a、大 b、小 c、相等 d、不能比较大小11、泵与风机的实际工作点应落在 C 点附近，工作才最经济。a、 最大压头 b、 最大
14、功率 c、 最高效率 d、 最大流量12、叶轮的作用是使流体获得 c 。a、 动能 b、 静压能 c、 能量 d、 位能13、离心泵蜗壳的作用是 d 。a、 导向流体 b、 使流体加速12 / 32c、 使流体的能量增加 d、 收集流体，并使流体的部分动能转变为压能14、离心泵安装高度过高可能会造成： a a、气蚀 b、气缚 c、烧坏电机15、按工作原理，叶片式泵与风机一般分为轴流式、混流式和 d 。a、滑片式 b、螺杆式 c、往复式 d、离心式二、填空题1、在离心泵的选型时，除应满足系统所需之流量和扬程外，还应使该泵在 高效率 区工作。2、离心泵的性能参数包括流量、扬程、效率、功率3、用离心
15、泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_下降_，扬程_增加_。4、离心泵的允许安装高度是指液面与泵的进口之间的 垂直 距离5、写出下列离心泵操作中可能出现的事故：（1） 离心泵未灌液就启动电机， 气缚 （2） 离心泵安置过高， 气蚀 启动电机前开了泵后阀， 烧坏电机 ；6 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送 1200kg.m -3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 不变 ,扬程 不变 ,轴功率 变大 。(变大,变小,不变,不确定) 7. 泵的扬程的单位是 m 。 8离心泵的泵壳制成蜗牛状，其作用是 将动能部分转换为静压能，减
16、少能力损失。9. 离心泵的工作点是 泵特性曲线 与 管路特性曲线 的交点。10、泵的主要结构部件中轴封装置的作用是 _密封 11、离心泵的吸入管应当 短而粗_ （细而长，短而粗） 。12、泵在运行中是否发生汽蚀，除了与_泵_本身的汽蚀性能有关外，还与泵的_安装高度_有关。13、为了减小能量损失，离心泵一般采用 后向 叶轮 （前向、后向）14、往复泵应在阀门_开启_时启动，离心式泵与风机应在出口阀门_关闭_时启动。三、计算题1、某离心泵在转速为 2900r/min 下的特性方程为 H=30-10.1Q2（ H 以 m 表示，Q 以 m3/min表示） ，将此泵用于两敞口容器间输水，两容器间位差为
17、 10m，管径 d=100mm，管长80m（包括所有局部阻力的当量长度） ，假设管内流动已进入阻力平方区，阻力系数 =0.03，试求：（1）管路的特性曲线（2）离心泵的工作点解：（1） 其中 fpe hvZH=Qe20 .0380/(20.78520.159.81)=198506 Qe2, Qe单位为 m3/s,gudlfh换算为 m3/min 得 hf=55.1 Qe2, He=10+55.1 Qe2(2)联解 H=30-10.1Q2与 He=10+55.1 Qe2得 工作点 H=34.5m，Q=0.667m 3/min=40m3/h13 / 322、将 20的水（粘度 =0.001Pas）
18、以 30 m3/h 的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为 0.05MPa（表），与水池水面高差为 10m，输水管 894mm，长 18m，摩擦系数=0.026,管线局部阻力系数=13（阀全开时）， （1）求所需的有效功率（kw） ；（2）泵的特性可近似用下式表达：扬程：22.4+5-20 2 m效率：2.5-2.1 2式中的单位为 m3/min。求：（1）阀门全开时的管路特性曲线（2）最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。（3）因调节阀门使功率消耗增加多少。解：（1）阀门全开： 其中 fgpfpe hZhvZH表 ）(QudQe2.19408.75.785.0= Qe2 (0.02618/0.
19、081+13)194.22/(29.81)=36095 Qe2, Qe单位为gulfh2)(m3/s,换算为 m3/min 得 hf=10 Qe2, He=10+50000/(10009.81)+10 Qe2=15.1+10 Qe2联解 H=22.4+5Q-20Q2与 He=15.1+10 Qe2得 工作点 H=18.5m，Q=0.584m 3/min=35m3/h(2) 2.5-2.1 2在 dQ/d=0 取得最大效率：2.5-4.2Q=0, Qopt=0.595 m3/min=35.7 m3/h, max=74.4%,可见阀门全开时工作点在最高效率点附近，此泵适用。（3）流量调节为 Q=3
20、0 m3/h =0.5m3/min，消耗压头 H= 22.4+5-20 2=22.4+50.5-200.52=19.9m在 Q=30 m3/h =0.5m3/min 原管路要求的压头 He=15.1+10 Qe2=15.1+100.52=17.6m关小阀门多耗压头=19.9-17.6=2.3m3、用泵将 20的苯从地下贮槽送至高位槽，流量为 300L/min ，高位槽液面比贮槽液面高 10m ，贮槽与高位槽均大与大气相通，已经吸入管路的总压头损失为 4.28J/kg ，排出管的总压头损头为 150J/kg( 含进出口损失 ) ，苯的密度为 880kg/m3,求 (1) 泵的扬程; (2) 若泵
21、的效率为 70% ，求泵的轴功率。 解：（1） =10+(4.28+150)/9.81=25.7mffphZhvZH(2) 0.30025.79.81880/(0.760)=1586W=1.586kWQgN4、离心泵的特性曲线为 输水管路的特性曲线为)(01.32mQQ 的单位为 m3/h, 试问（1）此时的输水量为多少？（2）若要求输)(05.12H水量为 16m3/h，应采取什么措施？（两条特性曲线有何变化）解： 2205.1. h/3.8若要求输水量为 16m3/h，流量变小，可以采用调节阀门开度的方法，即改变管路的特性曲线，而泵的特性曲线不变。把 带入 得 B=0.068 所以关小阀门
22、后管路特220.3BQhm/6314 / 32性曲线变为： 2068.1QH5、 在内径为 150mm、长度为 280m 的管路系统中，用离心泵输送甲苯。已知该管路局部阻力的当量长度为 85m；摩擦系数可取为 0.03。离心泵的特性曲线为 H=30.5-3Q2, Q 单位为 m3/min,若为 20m 甲苯柱，试求离心泵的工作点。解： 令 eBQ e2A=,=0.038(280+85)/(3.1429.810.155)=1192752)(8dlgB所以 e20+11927Q e2, Qe单位为 m3/s,换算为 m3/min 得e20+3.31Q e2 联解 H=30.5-3Q2和e20+3.
23、31Q e2得工作点：Q=1.29m 3/min=77.4 m3/h,H=25.5m 甲苯柱6、 用油泵从密闭容器里送出 30的丁烷。容器内丁烷液面上的绝对压力为。液面降到最低时，在泵入口中心线以下 2.8m。丁烷在 30时的密度为Pa5104.3580kg/m3，饱和蒸汽压为 。泵入口管路的压头损失为 1.5m。所选用的泵汽Pa510.3蚀余量为 3m。试问这个泵能否正常工作？解： mHg4.25138.950)4.3(5由于实际安装高度大于允许安装高度，不能保证整个输送过程中不产生汽蚀现象。为保证泵正常操作，应使泵入口线不高于最低液面 2.4m，即从原来的安装位置至少降低 0.4m；或提高
24、容器内的压力7、 如附图所示，今有一输送河水的任务，要求将某处河水以 90m3/h 的流量，输送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面 10m，管路系统的总压头损失为 7mH2O。试从下列型号选择一适当的离心泵并估算由于阀门调节而多消耗的轴功率。型号 流量（m 3/h） 扬程（m） 效率%IS100-80-125 60100120242016.5677874IS80-65-125 305022.520647515 / 3260 18 74IS100-65-250 60100120878074.5617273解 以河面 1-1 截面为基准面，并取 1-1 与 2-2 截面列柏努利方程式，则=10+
25、0+0+7=17m根据已知流量 Q=90m3/h 和 H=17m 可选 IS100-80-125 型号的泵。查得该泵性能为：流量 90m3/h；压头 21mH2O；效率 77%。由于所选泵压头较高，操作时靠关小阀门调节，因此多消耗功率为：=9010009.81(21-17)/(100036000.77)=1.27kw第三章1、静止流体中颗粒的重力沉降分为_ _个阶段.起初为_阶段,而后为_阶段,终端速度_。 （4 分）两；加速；匀速； u t2、叶滤机采用_洗涤法，洗涤速率_过滤终了时的过滤速率，而板框压滤机采用_洗涤法，洗涤速率为过滤终了时滤液流率的_。 （4 分）置换；等于；横穿；1/43
26、 过滤的主要方式为_饼层过滤、_深床过滤，工业生产中应用较多的是饼层过滤_。 （3 分） ； 4 重力沉降中，K= 为层流区上限，K= 为牛顿区下限。 （2 分） 2.62 ； 69.1旋风分离器一般用来分离_物系；旋液分离器一般用来分离_物系。 （4 分）固-气；液- 固5.理论上降尘室的生产能力 VS 与 降尘室底面积 有关，而 与 降尘室高度 H 无关，故降尘室可设计成扁平形或设置多层隔板。6、过滤是 的单元操作，原始的悬浮液称为 ，通过多孔介质的液体称为 ，被截留的固体物质称为 。利用多孔性物质分离固液混合物 料液（料浆） 滤液 滤饼7、旋风分离器性能的好坏，主要以 来衡量。愈小，说明
27、其分离性能愈好。临界粒径 分离效率 临界粒径1、在 3105Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤试验，测得过滤常数为K=510-5m2/s，q e=0.01m3/m2，又测得滤饼体积与滤液体积之比 v=0.08。现拟用有 38 个筐的 BMY50/810-25 型板框压滤机处理此浆料过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。试求：（1）过滤至筐内全部充满滤渣所需的时间；（5 分）（2）过滤完毕以相当于滤液量 1/10 的清水进行洗涤，求洗涤时间；（5 分）（3）若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需 15min，求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少 m3 滤饼计） 。 （ 6 分）解
28、：P= 3 10 5Pa K = 5 10-5m2/s qe = 0.01m3/m2 =0.08(1) 框的体积 = 38 0.81 0.81 0.025 = 0.6233 m316 / 32滤框充满时滤液的体积： V= 0.623312.5 = 7.79125m3； v2 + 2VVe = KA27.791252 + 2 7.79125 0.01 49.8636 = 510-549.86362；= 550.8s(2)(dV/d)w=KA2/8(V+Ve)= 510-5 49.86362/8(7.79125+0.0149.8636)= 1.87510-3m3/sw = Vw/( dV/d)w=
29、 415.6s(3)= F + w + d = 550.8 + 415.6 + 15*60 = 1866.4s = 3600 V 饼 /T = 0.6233/(1866.4/3600) = 1.202 m3滤饼/h2、在实验室中于 100kPa 的表压下用一小型板框压滤机过滤含碳酸钙的水悬浮液，该压滤机只有一个框，过滤面积为 0.12 m2，过滤 200s 后得滤液 1.2L，又过滤 200s 得滤液 0.6L。若再过滤 400s 后得滤液多少 L？（14 分）解：P= P 0+100Kpa = 2.013105Pa A = 0.12m2= 200s V1 = 1. 210 3 m3 ；= 4
30、00s V2 = 1.810 3 m3 ；= 800s V3 = ?依据：v 2 + 2VVe = KA20.00122 + 2 0.0012 Ve = KA2200 (a)0.00182 + 2 0.0018 Ve = KA2 400 (b)V32 + 2V3 Ve = KA2 *800 (c)由 (a)(b)可知 KA2 = 1.1 10 8； Ve = 0.333 10 -3代入 （c）V3= 2.65 10 -3m3因此 V= 2.65-1.8=0.85L第四章1、燃烧炉墙壁由两种材料构成，已知 t1=1000,t 3=100,b 1=2b2，导热系数 1=0.5 2；则 t2=( )
31、 (a)360 (b)280 t1 t2 t3 (c)200 (d)380 1 2b1 b22、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_。(a)气体走管外，气体并联逆流操作；(b)气体走管内，气体并联逆流操作；(c)气体走管内，气体串联逆流操作；(d)气体走管外，气体串联逆流操作。3、空气以 u=20m/s 的速度在圆形直管内作强制湍流，测得对流传热系数 ai =100w/m2.k，当其它条件不变，而将速度变为 u=40m/s，则 ai变为( ) w/m 2.k(a)100 (b) 174 (c) 200 (d)1414、在
32、换热器进、出口温度一定的情况下，冷、热流体的流动方式中，平均温度差最大的17 / 32是（ ） 。（ a）逆流； （b）并流； （c）错流； （d）折流。5、导热系数为 A=0.4W/mK 与 B=0.2W/mK 的保温材料 A,B 在一根钢管上包上相同的厚度，为减少热损失，应放于内层的是（ ）(a) A 材料 (b) B 材料 (c)都一样7、在下列流体中，应走列管换热器壳程的是（ ） ；（a） 水蒸汽冷凝； （b）HCl 溶液被加热；（c）高压空气升温； （d）硫酸被加热8、在下列流体的物理性质中， （ ）值大，对流传热系数的值减少。A 导热系数 B 密度 C 粘度 D 比热9、间壁式换热
33、器两侧流体，若 1 2，则总传热系数近似等于（ ） ，壁温接近于（ ）侧流体温度。A 1 B 2 C 1+ 2 D 1- 210、总热阻是由热阻 的那一侧的对流传热所控制，当两个对流传热系数相差较大时，若要提高 K 值，关键在于提高对流传热系数 的值。 （ ）A 大、大 B 大、小 C 小、大 D 小、小1.强化传热的途径有_、_,_。2、蒸汽冷凝方式主要分为_冷凝与_冷凝.工业上冷凝器的设计以_冷凝计算3、流动的流体通过温度与其不同的固体壁面时的传热过程称为 ，其中在靠近壁面的层流底层的传热方式为 ，在湍流主体中的传热方式为 。4、为对某管道保温，现需将二种导热系数分别为 1 和 2 的材料
34、包于管外，已知 12, 1=2,则应将导热系数较 的材料包于内层，更有利于保温。5、 黑体的_为 1，镜体的_为 1，透热体的_为 1，灰体的吸收率 A 不随辐射线_而变。6、传热的基本方式有 、 、 ；导热、热对流、热辐射7、多层筒壁稳定导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差 ；若某层的平均导热面积最小，则通过该层的热流密度 。8、对流传热的热阻主要集中在 中，因此 是强化对流传热的主要途径。9、列管式换热器中，被冷却流体宜走 ，压强高的流体宜走 。简答题1、 画出间壁式传热过程模型，并说明模型要点(10)18 / 322、 换热器传热过程的强化途径计算题1.在一列管式蒸汽冷凝器中，11
35、0的饱和水蒸气在壳程冷凝为同温度的水，蒸气冷凝传热系数为 1.1104W/(m2)，水在管内被加热，其进口温度为 25，比热容为4.18kJ/(kg)，流量为 12500kg/h，管壁对水的对流传热系数为 1000 W/(m2) 。列管式换热器由 252.5mm 长 3m 的 32 根钢管组成。试求冷水的出口温度。计算中忽略管壁及污垢热阻，不计换热器的热损失。2.在套管换热器中，用冷却水将 100的热水冷却到 60，热水流量为 3500kg/h，冷却水在管内流动，温度从 20升到 30，已知基于内管外表面积的 K0=2320w/(m2.)，内管直径为 18010mm，若忽略热损失，且近似地认为
36、冷水与热水的比热相同，均为4.187kJ/(kg.)试求（1）传热量 Q（2）冷却水用量（3）两流体作逆流时的平均温度差及所需的管子长3、保温良好的逆流列管换热器中，热空气在 252.5mm 的内管流动，温度由 150降至 70，管内空气对流传热系数为 50W/m2.，冷水在壳程湍流，水温由 30升至60，管外水对流传热系数为 2000W/ m2.，水的流量为 2000kg/h,忽略管壁及污垢热阻，比热数据为：Cp 空气 =1.01KJ/kgK，Cp 水 =4.18 KJ/kgK求：（1）空气流量 （2）传热平均温度差t（3）若管长为 6m，管数 n 为多少？（16分）4、欲在直立式单程列管换
37、热器的壳方将流量为 0.35kg/s、温度为 80的苯蒸气冷凝并冷却至 30。苯的冷凝潜热为 394kJ/kg，液苯的比热容为 1.8 kJ/(kg)。换热器由 38根直径为 252.5mm、长度为 2m 的无缝钢管组成。钢的导热系数为 45 W/(m)。苯蒸气在管外冷凝传热系数为 o1=1.4KW/(m2),液苯在管外传热系数为 o2=1.2 KW/(m2).冷却水在管内与苯呈逆流流动，其比热容为 4.18kJ/（kg） ，其在管内的传热系数为 i=1.717KW/(m2),温度由 20上升至 30,试计算：19 / 32（1）冷却水的流量；（2）该换热器能否满足要求。计算时忽略污垢热阻和热
38、损失。 （16 分）复习题一、单选择题（本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分）1、 因次分析法的目的在于_。（A）得到各变量间的确切定量关系； （B）得到各无因次数群的确切定量关系；（C）用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化；（D）用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2、在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数 数值 _。(A) 与光滑管一样 (B) 只取决于Re (C) 只取决于相对粗糙度 (D) 与粗糙度无关3、转子流量计的主要特点是_ _。（从流道截面与压差改变考虑） （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、恒压差4、离心泵
39、的调节阀 （）只能安在进口管路上 （）只能安在出口管路上（）安装在进口管路和出口管路上均可 （）只能安在旁路上5、离心泵铭牌上标明的扬程是指 （A）功率最大时的扬程 （B）最大流量时的扬程（C）泵的最大扬程 （D）效率最高时的扬程6、 某液体在内径为100mm的管路中稳定流动，其平均流速为1m/s，当它以相同的体积流量通过长度相等内径为50mm的管子时，流速将变为原来的_ m/s；流动为层流时，管子两端压力降 pf为原来的_ _倍。 (A) 4 (B) 16 (C) 32 (D) 87、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计，其生产能力为 5m3/h（滤液）。现将转速度提高一倍，其他条件不变,
40、则其生产能力应为_。(A) 5m3/h (B) 2.5m3/h (C) 10m3/h (D) 7.07m3/h8、在长为 Lm，高为 Hm的降尘室中，颗粒的沉降速度为 uT m/s，气体通过降尘室的水平流速为 u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是_ _。(A) L/u H/uL (B) L/uT H/u (C) L/uT H/u (D) L/u H/uT9、一定流量的液体在 252.5mm 的直管内作湍流流动，其对流给热系数 2000W/(m 2)。20 / 32如流量与物性都不变，改用一 192mm 的直管，则其 值将变为 W/(m 2)。 (A) 1059 (B) 2667 (C)
41、4000 (D) 335710、下列流体应该走换热器壳程的是 。(A) 氯化氢气体 (B) 水蒸气冷凝 (C) 高压空气 (D)易结垢流体二、填空题（本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分）1、单元操作遵循“三传”规律，流体流动遵循传 ，空气冷却遵循传 。2、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_kPa.3、边长为 0.4m 的正方形通风管道，当量直径为 _m。4、某液体在圆形直管中稳定流动，管径为 20mm，体积流量为 1.13m3/h,其 Re=1000，则平均流速为 m/s，其管中心最大流速 _ m/s。5、图 2-1 示为某塔设备
42、的液封装置，进塔气体压力为 80mmHg 表压，大气压为 100kPa, Hg的密度为 13600kg/m3,水的密度为 1000kg/m3,为保证正常操作,水封高度 h= m。6、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。7、已知每 kg 流体经过泵后机械能增加 196.2 J，则泵的扬程等于m。8、根据传热机理的不同，传热的三种基本方式有_,_和_，化工中流体和固体壁面间的传热称为 。9、在传热实验中，用饱和水蒸气加热空气，总传热系数 K 接近于_侧的对流给热系数，而壁温接近于_侧流体的温度。10、降尘室的生产能力只与_及降尘室的_有关，而与降尘室的_无关；在牛顿区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的
43、_次方成正比。三、简答题（本大题共 2 小题，每题 5 分，共 10 分）1、画出离心泵特性曲线示意图，并说明为什么离心泵启动前要关闭出口阀？3、 画出冷热流体稳态间壁传热过程温度变化示意图，简述对流传热机理。图 2-121 / 32四、计算题 1如图 4-1 所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为833.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度 H1为 4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度 H2为 5m。当输水量为36m3/h 时，进水管道全部阻力损失为 1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg，压力
44、表读数为2.452105Pa，泵的效率为 70%，水的密度为 1000kg/m3，试求：（1）两水平面的高度差 H 为多少？（2）泵所需的实际功率为多少 kW？（3）真空表的读数为多少 Pa？五、计算题 2（本大题共 2 小题，每题 5 分，共 10 分）以某板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤 1.5 小时得滤液 30.3m3。过滤介质阻力可略。试问: 1、若再过滤 0.5h,操作条件不变,又可得多少滤液 ?2、在上述条件下共过滤 2h 后以4m3水洗涤滤饼,水与滤液黏度相同,洗涤与过滤压力相同,求洗涤时间是多少？六、计算题3（本大题3小题，共17分）用 120的饱和水蒸气等稳冷凝将流量为 36m 3/h的某稀溶液在单管程列管换热器中从80加热至95。若管直径为 252.5mm，管长2m，且以管外表面积为基准的传热系数 HH1H2图 4-1HH1H222 / 32K=2800W/(m2
