化工基础期中试题07(答案)ddoj.docx

湖北大学20092010学年度第一学期课程考试 试题纸（第 10 页 共 8页）* * * * * * * * * * * 学 号： 姓 名： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 学 院： 专业年级： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *课程考试试试题纸纸课程名称称： 化工工基础期中试卷卷考试方式式：（闭卷）印刷份数数：96学 院： 化学化化工学院院 任课教师师：杨世芳 专业年级级： 20008应化题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分得分一、 填空（每每空1 分共20分）1 在静止的的液体中中，液体体任一点点的压力力与液体体的液面面压强和和液面高高度有关关。2 在圆形直直管中流流动的流流体，可可通过RRe准数数判断其其流动型型态，当当Re40000时为为湍流，当当Re20000时为为层流。3 流动边界界层的含含义是指指在壁面面附近存存在较大大速度梯梯度的流流体层。4离心心泵的性性能曲线线有三条条：扬程程曲线、效率曲曲线、功率曲曲线。5一般般情况下下，温度度升高，气气体的粘粘度_增大_， 液体的的粘度_减小小_。6 在对流传传热中，按按其产生生的原因因，可分分为_强制制_对流流与_自然_对流。7 流体在圆圆形直管管内强制制湍流情情况下的的对流传传热系数数与成正比比，与成反比。8由对对流传热热机理分分析可知知，对流流传热系系数决定定于热边边界层的的温度梯梯度。9傅立立叶定律律是描述述热传导导的基本本方程式式，其表表达式为为。10强强化传热热可以从从提高总总传热系系数、提高传传热面积积、提高平平温度差差三个方面面采取措措施。二、选择择题（每每小题22分，共共10分）1局部部阻力损损失计算算式中的的u是指指标（AA）。（A）小小管中的的流速uu1 ；（BB）（大大管中的的流速uu2（C）小小管中的的流速uu1与大管管中的流流速u22的平均均值（uu1+ uu2）/22（D）与与流向有有关。2对流流传热速速率=系系数×推动力力（即牛牛顿冷却却定律），其其中推动动力是（CC）（A）两两流体的的温度差差； （BB）同一一流体温温度差；（C）流流体温度度和壁温温度差；（D）两流流体的速速度差。3冷热热流体在在换热器器中进行行无相变变逆流传传热，换换热器用用久后形形成污垢垢层，在在同样的的操作条条件下，与与无垢层层相比，结结垢后的的换热器器的K（BB）。（A）变变大 （B）变变小 （CC）不变变 （D）不不确定4转子子流量计计的主要要特点是是_（A）_。（A）变截面、恒压差（B） 恒流速、恒压差 （C） 恒截面面、变压压差 （D） 变流流速、变变压差5离心心泵的效效率和流量量Q的关系系为（BB）。（A）QQ增大，增大； （BB）Q增大，先增大大后减小小；（C）QQ增大，减小； （D）Q增大，先减小小后增大大。得分三、简答答题（每每小题110分，共共20分）1离心心泵为什什么会出出现“气蚀”现象？如何防防止“气蚀”现象的的发生？答：气蚀蚀现象发发生的原原因是叶叶轮入口口附近处处液体的的绝对压压强等于于或低于于该液体在工作作温度下下的饱和和蒸气压压。有效措施施是通常常根据泵泵的抗气气蚀性能能，合理理地确定定泵的安安装高度度。2影响响对流传传热系数数的因素素有哪些些？答：影响响对流传传热系数数的因素素有流体的的相变情情况：有有相变>>无相相变流体流流动型态态： 湍流流>滞流流体对对流情况况： 强强制对流流>自然然对流流体的的物理性性质： 、C传热面面的形状状大小和和位置 粗粗糙面 小小管短管管 错列列得分四、计算算题（550分）1（115分）离心心泵吸入入管径dd=1000mmm，吸水水管长度度L=200m，流流量Q=54mm³/hh，水泵泵允许吸吸上真空空度为66m水柱，不不带阀的的滤水网网阻力系系数=66，900°曲弯头头阻力系系数=0.33，摩擦擦阻力系系数=0.003。试试求：（1）.离心泵泵的几何何安装高高度（安安全系数数取1m，水温温20）；（2）.若要求求泵的升升扬高度度为100m，应应选多大大功率的的泵？（设设=700%，泵泵出口阻阻力可忽忽略）。解：（11）在水水槽截面面与吸入入口截面面列柏氏氏方程得得：已知：=0，=，=0，代入方程程解得：，考虑虑按完全全安全系系数，则则离心泵泵的几何何安装高高度应为为2.552m。（2）在在水槽截截面与泵泵出管口口截面列列柏氏方方程得：因（通大大气），故2（115分）如图图所示，利利用虹吸吸管将990热水从从水池AA中吸出出，排放放到大气气。水池池水面与与出口管管间的垂垂直距离离为1米米。虹吸吸管最高高处距AA池水面面的垂直直距离也也为1米米。假设设管中流流动可按按理想流流体流动动处理，流流动时水水池液面面保持恒恒定。已已知900热水的的密度=9655kg/m3,饱和和蒸汽压压，试求求 （1） 管中何处处压力最最低？（2） 虹吸管中中水流速速度及最最高点CC点的绝绝压；（3） 要使水不不汽化，则则h最大大为多少少米？ 解（1）因管径均均匀，各各点的动动能相同同，C点的位位能最大大，故CC点静压压能最低低。.（2）在在1-11和2-2截面面间列柏柏氏方程程有： 在C和22-2截截面间列列柏氏方方程有：（3）要要使水不不气化，则则：即 3.（220分）有一一列管式式换热器器，按传传热管的的内表面面积计算算的传热热面积为为。流量量为52200（标标准状态态）的常常压空气气，在管管内从220ºCC加热到到90ººC。压压力为2200kkPa的的饱和水水蒸汽，在在壳程冷冷凝放热热。a) 试求总传传热系数数：b) 当空气流流量增加加，其出出口温度度变为多多少？c) 若不想让让空气出出口温度度改变，饱饱和水蒸蒸汽压力力应调节节到多少少？d) 若不调节节水蒸汽汽压力，改改变管长长，试求求管长为为原管长长的多少少倍。 假假设空气气在管内内呈湍流流流动，水水蒸汽冷冷凝侧热热阻均很很小，忽忽略不计计。已知知空气标标准状态态的密度度，比热热容。 附附表：水水蒸汽温温度与压压力关系系表T（ºCC）100105110115120125130135P（kPPa）101.33120.85143.31169.11198.64232.19270.25313.11T（ºCC）140145150160170180190200P（kPPa）361.47415.72476.24618.28792.5910033.512555.615544.8解：（11）空气气定性温温度； 比热热 2000水蒸蒸汽温度度T=1120。 热负荷荷平均温度度差已知传热热面积，则则总传热热系数（2）流量增加加前： （a）流量增加加后：，根据强制制对流准准数关联联式可知知：， 故 （bb）由（a）÷（b）得： 解解得：（3）流流量增加加后，不不改变，求求水蒸汽汽温度TT （c） 由式（a）与（c）得 T=122.5 查得水水蒸汽压压力为2221，即即压力应应调节到到2211。 （4）流流量增加加后，TT不变，而而改变管管长，即即改变传传热面积积大小 （dd）由式（aa）与（dd）得： 则则若传热管管根数为为n，管内内径为dd，管长长为l，则传传热面积积即。管长长为原管管长的11.0446倍。 说明： 本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题空间。