中国某大学化工原理期末复习题及参考答案.pdf

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1、注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。查找按键：Ctrl+F 化工原理课程综合复习资料一、单选题1.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的动能。A.gzB.U 2/2C.P/PD.We答案：B2.柏努利方程式中的P/P项表示单位质量流体所具有的()。A.位能B.动能C.静压能D.有效功答案：C3.流体在直管中流动，当ReW()时，流体的流动类型属于层流。A.1000B.2000C.3000D.4000答案：B4.流体在直管中流动，当Re2()时，流体的流动类型属于湍流。A.1000B.2000C.3000D.4000答案：D5 如图所示一物包一物，表面1的面积为0.01m2,

2、表面2 的面积为0.035m2,则角系数q)22=()A.0.256B.0.397C.0.714D.0.665答案：C6.如图开口容器中上层为油，下层为水，容器右侧有一根玻璃管与容器下部相通,图中B-B，处于同一水平面，则二者之间压强大小的关系为()。A.PBPBB.PB 液体 一般固体 气体C.金属气体 液体一般固体D.金属液体气体一般固体答案：A11有一套管换热器，环隙中有119.6C的蒸气冷凝，管内的空气从20被加热到50,管壁温度应接近（）oA.20B.50C.77.3D.119.6答案：D12.两灰体间进行辐射换热，两者间的温度差为100ro若将两灰体的温度各升高100,则此时的辐射

3、传热量与原来的传热量相比，将（）。A.增大B.减小C.不变D.不一定答案：A13.判断下面的说法哪一种是错误的？A.在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大B.在同一温度下，物体吸收率a 与黑度 在数值上相等，因此。与 的物理意义相同C.黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强D.黑度反映了实际物体接近黑体的程度答案：B14.当换热器中冷、热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法哪一个是错误的？A.逆流时，Atm 一定大于并流、错流或折流时的AtmB.采用逆流操作时可能会节约热流体（或冷流体）的用量C.采用逆流操作可能会减少所需的传热面积D.温度差校正系数 1）At的大小反映了流体流向接近逆流

4、的程度答案：A15.某设备内的真空度为0.3kgf/cm2,当地大气压为745mmHg,则设备内的绝对压强为（）kPa。A.235.4B.128.7C.71.9D.68.9答案：B16.有一连续操作的转筒真空过滤机，其生产能力以Q（m3滤液/h）表示，每转一周所得滤液量以V（m3）表示，若过滤介质阻力可忽略，则当转筒转速提高时（）。A.V增加，Q 下降B.V增加，Q 增加C.V下降，Q 下降D.V下降，Q 增加答案：D17.欲用降尘室净化温度为20、流量为2500m3/h的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kg/m3,要求净化后的空气不含有直径大于的尘粒，若降尘室的底面宽2 m,长 5

5、m,则该降尘室内需要设()块隔板。A.9B.15C.20D.12答案：D18.粒径分别为16m和 即m 的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为O oA.2B.4C.1D.O.5答案：B19.板框恒压过滤，已知过滤终了时过滤速率为0.04m3/s,洗涤液的粘度与滤液相同，在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，则洗涤速率为。A.O.O8B.0.02C.O.O1D.0.04答案：C20.恒压过滤悬浮液，操作压差46kPa下测得过滤常数K 为4xl0-5m2/s,当压差为 lOOkPa时，过滤常数K 为()m2/s。(滤饼不可压缩)A.0.8xl0A-5B.1.8x1

6、07C.8.7xlOA-5D.2.1xlOA-5答案：C21.某燃烧炉平壁，内壁为导热系数63W/(m.K),厚 105mm厚的耐火砖，外层为导热系数0.93W/(m K),厚 215mm的普通病导热系数，内、外壁温度分别为 760c和 155。则每平方米炉壁的热损失为()kW/m2oA.2.35B.2598C.2.598D.2350答案：C22.某工厂用一(pl70 x5mm的无缝钢管输送水蒸气。为了减少热损失，在管外包两层绝热材料，第一层为厚30mm的矿渣棉，其导热系数为0.065W/(m.K)；第二层为厚30mm的石棉灰，其导热系数为0.21W/(m-K)。钢管与矿渣棉交界温度为3 0

7、0 C,矿渣棉与石棉灰交界温度为89.8C。管道长50m。求该管道的散热 量()kWoA.7.6B.76C.141.9D.14.19答案：D23.已知某液体的密度为995kg/m3,比热为4.174kJ/(kgK),导热系数为0.618W/(m-K),粘度为0.801 m Pa.s,其Pr(普朗特)准数为多少()。A.5.4B.8.9C.7.8D.0.76答案：A24.某一列管式换热器由300根直径为25mm,管长为6 米的换热管组成，其换热面积为()m2。A.141.3B.0.471C.0.856D.0.147答案：A25.某换热器用冷却介质冷凝有机物蒸汽，蒸汽温度为120,冷凝为同温度下的

8、液体，冷却介质进出口温度分别为50C和 100C,则换热器的平均温差为()。A.50B.45C.40D.30答案:C26用光学仪器测得太阳光谱辐射能力最大时的波长为X=0.5gm,则由此推断太阳表面的温度近似为()KoA.5700B.5800C.5900D.6000答案：B27.如图所示，为一个带溢流的高位槽供水管路，管内径相同。假定系统为稳定流动，现将阀门由全开变为半开，则压力表读数以()，P8()。A.增大，增大B.减小，减小C.减小，增大D.增大,减小答案：D28.两个无限接近的平行大表面1,2,已知表面1的温度为2 2 7 C,黑度为0.6,表面 2 的温度为1 2 7 C,黑度为0.

9、4,则表面1的有效辐射热为()W/m2oA.2103.3B.2503.3C.3503.3D.3103.3答案：D29.两块无限接近平行放置的平板，温度分别保持Tl=800K和T2=300K,板的黑度为0.8,板间距离远小于板的宽度和高度，板 1和板2 之间的辐射换热量约为()W/m2oA.19430B.4253C.15177D.16735答案：C30.如图所示流体从大管流向小管，以下表述正确的是()oA.动能上升，静压能下降，位能不变B.动能下降，静压能上升，位能不变C.动能上升，静压能上升，位能不变D.动能不变，静压能不变，位能不变答案:A31.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。A.质

10、量B.粘度C位能D.动能答案：A32.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称 为。A.真空度B.表压强C.相对压强D.附加压强答案：B33.单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为()oA.流速B.流线C.流量D.流函数答案：A34.流体在管内作()流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。A层流B.湍流C.过渡流D.漩涡流答案：A35.流体在圆管内做完全湍流流动时，平均速度约是最大速度的()0A.0.5B.0.25C.0.82D.2答案：C36.离心泵装置中吸入管路的()的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。A.调节阀B.底阀C.出口阀D.截止阀答案：B37.离心泵最

11、常用的调节方法是()oA.改变吸入管路中阀门开度B.改变排出管路中阀门开度C.安置回流支路，改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮答案：B38彳主复泵在操作中，()。A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关B.允许的安装高度与流量有关C.流量与转速无关D.开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关答案：B39.自由沉降的意思是()。A.颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计B.颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C.颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用D.颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程答案：D40.在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的()oA

12、.绝对压强B.表压强C.静压强D.真空度答案：A二、判断题1.热射线和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围。答案：V2.转子流量计可用来测量常温常压腐蚀性流体的流量。答 案:Y3.在相同的设备条件下，密度越大，粘度越小的流体越易形成湍流。答 案:N4.离心泵的铭牌上标出的性能参数是指该泵在运行时流量最大时对应的性能参数。答案：x5.在降尘室里，颗粒可被分离的必要条件是颗粒的沉降时间应大于或等于气体在室内的停留时间。答案：x6.滤饼过滤是指固体物质沉降于过滤介质表面而形成滤饼层的操作，它适用于处理固体含量较高的悬浮液。答 案:Y7.当流化床床层压降波动较大时，表明床层内存在沟流的不正常现

13、象。答案：x8.圆形管道用两层保温材料保温时，导热系数小的保温材料放在内层保温效果好。答案：N/当流体在管束外面流动换热时，对流传热系数跟管排的排列方式无关。答案：X10.当用水蒸气作为加热介质时，要经常把冷凝器中的空气放出，否则会大大降低传热效果。答 案:Y三、问答题1.什么是理想流体、传热速率？答案：完全没有粘性的流体，即产o,称为理想流体。它是为了便于处理某些流动问题所作的假设而已。传热速率是指单位时间内通过换热器传热面所传递的热量。2.什么是绝对黑体（黑体）和白体？答案：黑体，是一种理想化的物体，是指能够吸收外来的全部电磁辐射，没有任何的反射与透射，即对投入的辐射吸收率为1的物体。白体

14、，也是一种理想化的物体，即能全部反射辐射能（即反射率p=l）的物体，也称为镜体。3.什么是物体的辐射能力（半球辐射能力或自身辐射）E?答案：物体单位表面积、单位时间内向半球空间所有方向发射的全部波长（X=0-oo）的总辐射能，称为物体的辐射能力或半球辐射能力、或自身辐射。E 只与物体表面性质和温度有关，温度越高，物体的辐射能力越大。4.什么是稳定流动和不稳定流动？答案：在流动系统中，如果与流动有关的各参数(、P、等)只随位置变化，不随时间变化，为稳定流动。在流动系统中，如果与流动有关的各参数(小P、等)不仅随位置变化，而且还随时间变化，为不稳定流动。5.什么是单色辐射能力、离心泵的扬程？答案：

15、物体在入至入+九的波段内的辐射能力，称为物体的单色辐射能力，反映了物体的的辐射能力随入(O-oo)的分布情况。泵的扬程，又称为离心泵的压头，是指泵对单位重量(1 N)的液体所提供的有效能量，其单位为m。6.什么是控制性热阻？答案：冷、热两流体在换热器内进行换热时，如果忽略热阻很小的固体间壁热阻，当两种流体的对流传热系数相差很大时，总热阻绝大部分都集中的对流传热系数a小的一侧，即a 小的一侧热阻对总热阻起控制性作用，这部分热阻就称为控制性热阻。7.什么是辐射强度、加热炉的热效率？答案：辐射强度，是指物体单位表面积、单位时间内向空间单位立体角所发射的全部波长(X=0-oo)的辐射能。表示在半球空间

16、的不同方向上，一个物体向外界发射辐射能的大小。油品及其他被加热的介质所吸收热量与燃料燃烧放出的热量之比，称为加热炉的热效率。8.什么是灰体、透明体？答案：如果某一物体的单色吸收率与投射到该物体的辐射能的波长无关，即a h 常数，则这样的物体称为灰体。能够全部透过辐射能(即透过率T=1)的物体称为透明体。9.粘性流体的流动型态有几种？如何判别？答案：粘性流体的流动型态有两种：层流和湍流。判别依据是雷诺数，Re=dup/g,Re4000为湍流。10.Zl+pl/pg=Z2+p2/pg(1),p=pa+pgh(2)；这两个静力学方程式说明些什么？答案：(1)说明静止的连续的同一流体同一水平面上的各点

17、，深度相同，它们的压强亦相等；(2)说明液体内部任一点压强是液面深度的函数，距离液面越深，则压强越大，当液面压强变化，必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。11.液体在光滑圆形直管内作湍流流动。若液体的物性、管长和管径均不变，而流量增至成的2 倍，问阻力损失为原来的多少倍(设两种情况下，雷诺数均在3x103 1x105范围内)答案：2 _ 03164 在 山夕对光滑管：-&Q ,若巧=鸡，则：&二=2&1如副=(0.5 严=0.84，即：冬=0.844/金 二 把=雪=竺 与=336由范宁公式：/d 2,。加 4%12，R e曲线可分为几个区域？在每个区域为值的大小与哪些因素有关？在各区域中

18、，能量损失与流速的关系是什么？答案：2R e曲线可分为层流区、过渡区、湍流区和完全湍流区AP心u层流区：X=6 4/R e.入与d、u、p、有关，过渡区、湍流贤：k=f（Re,/d）,入除与d、u、p、“有关外，还与管壁粗糙度有关，.与-a 2完全湍流区：X=f（/d）,入只与管壁相对粗糙度行关，A P fQ C zJ13.恒压过滤时，如加大操作压力或提高滤浆温度，过滤速率会发生生什么变化？试定性分析其影响因素。答案：由公式,即+W）,陷 W,可知增大压力，K值增大；提高温dV度，K值增大，过滤速度增大。过滤速率石 由过滤压力、温度、滤液黏度、滤饼比阻、饼液比及过滤面积等因素有关。14.某含尘

19、气体经过一个降尘室进行除尘，气体密度与颗粒密度相比可忽略不计（PP-P=PP），颗粒较细小，可近似按层流进行处理。试进行以下分析：原工况下能100%除去的颗粒直径为的，现将气体流量增大1倍，其他条件不变，试分析能100%除去的颗粒直径变为劭的多少倍？答案：对降尘室：匕=4 5,_ g邺层流时：推出:18/2-P)g气体流量增加1倍，降尘室能除去的颗粒最小直径变为力的五倍。15.已知欲全部除去的尘粒在降尘室内的沉降速度为1,试从理论上推导降尘室的处理能力和降尘室结构尺寸（降尘式的长、宽、高分别为心8、H）间的关系。答案：当欲除去的尘粒直径为d时，尘粒的沉降速度一定，则沉降时间与.日/4,设 处

20、理 量 为V s,尘粒在降尘室 内 的 停 留 时 间 为.诩.万4一 16.某流体在圆管内呈湍流流动时，若管径减小至原管径的1/2,而流量保持不变,忽略出口温度变化对物性的影响，问管内对流传热系数如何变化？答案：.8；.伍 尸8；（血 尸 又 因 为&0 c去1二 M产17.什么是流体、热负荷？答案：由于液体和气体受到外力作用易发生变形，没有一定的形状并且具有流动性，因此将液体和气体总称为流体。热负荷是指在换热器中单位时间内，冷、热两流体之间所交换的热量。18.什么是连续介质的假定？答案：在流体流动的研究中，常将流体视为由无数流体微团（或流体质点）组成的连续介质。这些质点是一个紧挨着一个，质

21、点间无空隙，即可认为流体充满其占据的空间，从而可以摆脱复杂的分子运动，单从宏观的角度来研究流体在外力作用下的机械运动规律。19.指出下列作用在流体上的力中，哪些是体积力，哪些是面力？电磁力，重力，惯性力，静压力，固体边界作用于流体的力，粘性力。答案：属于体积力的是：电磁力、重力、惯性力。属于面力的是：静压力、固体边界作用于流体的力、粘性力。20.粘性流体在静止时有没有剪应力？理想流体在运动时有没有剪应力？若流体静止时没有剪应力，那么它们是不是都没有粘性？答案：粘性流体在静止时没有剪应力。理想流体在运动时没有剪应力。若流体静止时没有剪应力，并不意味着流体没有粘性，因为粘性是流体真身的一种物理性质

22、，只不过在流体流动时才表现出来。四、论述题1.如图所示，用一台离心泵将密度为p=960kg/m3的某种液体由敞口贮槽A送至表压PD=101.3kPa的容器D,要求输送流量V=29.3m3/h。已知输送管路的管子规格均为80 x4mm,吸入管路A B段的总长度为10m；排出管路CD段的总长140m（以上管长均为包括局部阻力当量长度在内的总管长），其它数据见图。已知管路的摩擦阻力系数为0.018。试求：液体在管内的流速为多少m/s?离心泵的有效扬程为多少m?离心泵的有效功率为多少kW?现由于液体输送流量增加，在离心泵排出管路下游并联一条长度为100m（包括局部阻力当量长度）、与原管路规格和敷设方式

23、均相同的管路（如图中虚线所示，CO管段长为40m）。并联该管路后发现离心泵的有效扬程降低了 5%,请计算此时流体的输送量可以增加到多少m 3/h?（各段管路的摩擦阻力系数仍为0.018）答案：液体在管内的流速:在敞口储槽液面A和容器D液面间列柏努力方程:十 巩3P t 20YH=xZ-t +2 =0.018 x1 0 +1 4 X=7,g45(m1 d lg 0.072 2ga=10 41.013 xlOf960 x9.814-0+7.645(M)离心泵的有效功率:N,=QH.pg=蠢 x28.4x960 乂 虬 =21&4卯)并联管路后，由于泵的扬程降低5%、敞口储槽A和容器D的端点条件不变

24、，则总管路的摩擦阻力损失降低5%。由于并联管路与原管路规格相同，则总管路中流体的流速等于并联管路中流体的流速2倍，u=2u%51=#+4。金+如色型=(l_Q05g,时 d独 i,代入已知数据有:n 0 0.1.8 x10+40 u1 100(B/2)1 A _ 1 3、-x-r+0 0 1 8 x7 7 xT =0-M x 7-6 4 50.072 2x9.81 0.072 2x9.81解得总管路流速：u=2.7 5 7 m/sF=rf1M=x0.0721*2.757 x3600=40.4wa/A2.有一单管程、单壳程列管换热器，管程由4 4 2 根(p 2 5 x 2.5 m m 的钢管组

25、成。冷却水在管内流动，流量为2 5 0 m 3/h,入口温度为2 0 o 将壳程为9 6 C 某油蒸气冷凝，要求油蒸气的冷凝量为2 2.7 k g/s,油蒸气的的冷凝潜热为3 3 0 k J/k g,冷凝传热系数为 1 X 1 0 4 W/(m 2-K)o试求：计算冷却水的出口温度为多少?水的对流传热系数a i 为多少W/(m 2.K)?完成换热任务所需的换热器面积为多少m 2?换热器的管长度为多少 m?注：计算中不计热损失，管壁及污垢热阻可忽略；在定性温度下水的物性参数为:C p=4.1 7 4 k J/(k g-K),X=0.6 2 2 4 W Z (m-K),p=9 9 4 k g/m

26、3,g=0.7 5 2 c P o答案：忽略热损失时，有以下热量衡算方程式：热负荷为：.及 7x33O.74910JF)M i 250XW4X4174%600 2%0 0u=/3O V V=-=-=0.5M IS-1=2.861 xlOW/Cm-K),p=1.076kg/m s =L 985xlO T par答案：(1)换热器的热负荷G 2=0.78542”1Tfjfi=0.785 x 0.0332x l2 x l.0 7 6 x 2=1.104kg/s=1.104 xl.005 x(S 6-2 6)=6647kW(2)管内对流传热系数aiRe=吆=8 3 3 幻 2 乂 1,7 6=Z状乂W

27、 IO4 1.985x10(湍流)_ 1.005x10s x l.9 8 5 x l0 A jePr=-=0.697X 0.02861/.a,=0.023 q Re Pr=0.023.0；鬻 3强 1 0 4 r 0.697M=S 0.46W/01 K)(3)换热器管长%)%,及 电%=50.46W伽？K)_ g _ =6 6*1。：2 236m 苞&50.46x5942236北遇 n 3.14x0.033x200=1.079 m5.有一套管换热器，内管为 5 4 x 2 m加，外管为做16*4切 的钢管。现用口。的饱和水蒸气加热苯，使苯由50C加热至8 0 C,苯在内管中以刎 依 从 的流量

28、流动,在 50 80范围内，苯的物性为A“8 6 fc z/（射 闾，”器崛/刑,=3.9 xl()TRrs,4 =0.145JF/(m-r)i 钢的导热系数为45犷/(W均，。时水蒸气冷凝潜热,二2 2 05fcz/1,蒸汽侧对流传热系数%=1，郎/（泓.左）,壁两侧垢层热阻及换热器损失均可忽略，加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出。试求所需套管的有效长度，m。答案：套管的有效长度：uw j p _ 4000/36000.785=880 x 0.785 xO.052=0.643w/,s“=等=%雷湍流D _ c/_ 1.86*必3 9乂1r=T=0J45=5.0二%=0.023 7 =0.0 2

29、3 (7254 X104)M(5.0)M=9 82W/m1d2 0.05 Q则以内管外表面计的传热系数：1 1 码 4 1 0.002x54 54=+-+=-r 4-+-/乜 ,名 存 45x52 9 82x50=匕=8 0 3 w/m2 ,_ 4 F _ 8 0 7 0*.T-t ,120-50111-In-T f 120-80=53.6：吗-4）=匕映 *()xl.86xl0s(g0-50)=803xffx0.054/x53.63600/=8.49m6.用泵将2 0的水从敞口贮槽送至表压为L 5x l O 5P a的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为)l(

30、)8 m m x 4 m m的无缝钢管，吸入管长度为2 0 m,排出管长度为10 0 m (各段管长均包括所有局部阻力的当量长 度)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为4 27 0 0 P a,两测压口的垂直距离为0.5 m,忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.0 2。试求：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m 3/h)；(2)压力表读数(P a)；(3)泵的压头(m)；(4)若泵的轴功率为1 0 k W,求泵的效率。16m1答案：阀门3/4开度时管路的流量(m 3/h)在贮槽液面0-0 与真空表所在截面1-1间列柏努利方程。以(M T截面为基准水平面，有：其中:功 中枭。必 去 喜 小

31、zo=O,u o=O,p o=O(表压)，zi=3 m,p i =-4 27 0 0 P a(表压)。=二 =二 乂0乂23乂36)=65 mJ/h代入上式，得：u i=2.3 m/s,4 4(2)压力表读数(P a)在压力表所在截面2-2,与容器液面3-3 间列柏努利方程。仍以0-0 截面为基准水Z,+里+互=2,+卫+互+工 与7平面，有：1 2 g pg 2 g pg 乙,W+0.02x100 X Z3?0 JX 2x9.21解得：p 2=3.23 x l O 5 P a(表压)泵的压头(m)在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得-小心分0 5 +3.23X100.427X1 Q2

32、1 pg*1000 x 9.81=37.8M(4)泵的有效功率=1000 x 9.81x-x37.2=6.695x10s W=6.695fcW3600r)=NelN=6.695/10=66.95%7.一内管尺寸为(p 25足.5 m m的套管换热器作为精储塔顶全凝器，冷却水走管程，塔顶蒸汽走壳程。已知塔顶蒸汽流量为5 0 0 k g/h,汽化潜热为27 0 k J/k g,饱和温度为8 0 C；冷却水入口温度为1 5C,出口温度为4 5 ,忽略管壁及污垢热阻。此 时 蒸 汽 侧 的 对 流 传 热 系 数a o=10 4 W/(m 2.K),水侧的对流传热系数a,=4 4 28.4 W/(m

33、2K)；水的比热0=4.17 4日性8用，忽略热损失。试求：换热器的热负荷Q,kW；冷凝水的用量W 2,k g/h；换热过程的对数平均温差A t m,C；换热过程的总传热系数K o,W/(m.K)；(以内管的外表面积为基准)若达到要求，换热器长度不短于几米？答案：换热器的热负荷：Q=W i ri=5 0 0 x 27 0=1.3 5 x 1 O sk J/h=3 7.5 k WWa=-=185x1。_=107g1kg 年冷却水用量：,色-、)4.174x(45-15)_%明凡-S Tfa(4)传热过程的对数平均温差：&2苴 中.Att=T=80 15=6Ci=T-12=8 0-45=3C转=4

34、 8.4Y)所以：35总传热系数Ko：1 1元 一 鬲 a 7-4428.4x 0.02 W70.025=3.823xl0-4m2.K/WK0=2615.97W/(mJ-K)换热器长度L：4?=Q374x10sK o X 2615.97 x 48.46=0.295丽2=/L=Ao_=0J958=3 7 6 6 m叫0 3 n8.一套管换热器(管长 为1.7 5 m,内管采用 25 x 2.5 m m、外管采用0 6 0 x 3.5 m m的钢管)，用饱和水蒸汽来加热空气。空气走内管，管间为蒸汽冷凝，蒸汽侧对流传热系数为10 4 W/(m 2.K)o已知空气的进出口温度分别为20 和8 0 ,流

35、量为18 k g/h。忽略间壁两侧污垢热阻及管壁热阻，忽略热损失。试求：换热器的热负荷Q,kW；空气侧对流给热系数ai,W/(m 2.K)；以内管外表面积为基准的总传热系数Ko,W/(m 2.K)；试求传热的平均温差Attn9 o已知：空气的物性可以视为常数，取值如下:密度1.1 2 8 k g/m 3；比热1.0 0 5 k J/(k g-K)；导热系数 0.0 2 7 6W/(m-K)；粘度 1 9.6x l O-6P a-S o答案：io Q=怯-A)=箴 X1-005 X(80-20)=0.3015中4x18/36001.128x/rx0.022湍流=14.1 bn/_ C/1.003

36、x10sX 19.6x10-.小，Pr=-=-=0.714 e(0.7.160)J L 0.0276=0.0234=0.023x 2 1 x(1.624X104)MX0.714-i2A,r-0j5A 此时 V-302.7xlO4 x 0.6x3600-22,9*22.912x2 9%化工原理课程综合复习资料一、单选题1.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的动能。A.gzB.U72C.P/PD.We答案：B2.柏努利方程式中的P/P项表示单位质量流体所具有的()-A 位能B.动能C.静压能D.有效功答案：C3.流体在直管中流动，当 ReW()时，流体的流动类型属于层流。A.1000B.

37、2000C.3000D.4000答案：B4.流体在直管中流动，当 Re()时，流体的流动类型属于湍流。A.1000B.2000C.3000D.4000答案：D5 如图所示一物包一物，表面1 的面积为0.01m2,表面2 的面积为0.035m2,则角系数巾2 2=()o21A.0.256B.0.397C.0.714D.0.665答案：C6.如图开口容器中上层为油，下层为水，容器右侧有一根玻璃管与容器下部相通,图中B-B，处于同一水平面，则二者之间压强大小的关系为()oKPBPBB.PBPB,C.PB=PB)D.无法比较答案：A7.如图所示，连接A、B两截面间的压差计的读数R表示了。的大小。A.A

38、、B间的压头损失HfB.A、B间的压强差4PC.A、B间的压头损失及动压头差之和D.A、B间的动压头差答案：c8.在滞流区颗粒的沉降速度正比于()oA.(p s-p)的 1/2 次方B.R的零次方C.粒子直径的0.5次方D.粒子直径的平方答案：D9.流化床的压降随流体速度变化的大致规律是。A.起始随气速增大而直线地增大B.基本上不随气速变化C.P0 cHD.P u2答案：B10.物质导热系数的顺序是O oA.金属一般固体液体气体B.金属液体一般固体气体C.金属,气体液体一般固体D.金属液体气体一般固体答案：A11有一套管换热器，环隙中有119.6C的蒸气冷凝，管内的空气从20被加热到50,管壁

39、温度应接近()oA.20B.50C.77.3D.119.6答案：D12.两灰体间进行辐射换热，两者间的温度差为100C。若将两灰体的温度各升高100,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比，将。A.增大B.减小C.不变D.不一定答 案:A13.判断下面的说法哪一种是错误的？A.在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大B.在同一温度下，物体吸收率a与黑度 在数值上相等，因此。与 的物理意义相同C.黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强D.黑度反映了实际物体接近黑体的程度答案：B14.当换热器中冷、热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法哪一个是错误的？A.逆流时，tm一定大于并流、错流或折流时的

40、AtmB.采用逆流操作时可能会节约热流体(或冷流体)的用量C.采用逆流操作可能会减少所需的传热面积D.温度差校正系数 1)小的大小反映了流体流向接近逆流的程度答案：A15.某设备内的真空度为0.3kgf/cm 2,当地大气压为745m m H g,则设备内的绝对压强为()kPaoA.235.4B.128.7C.71.9D.68.9答案：B16.有一连续操作的转筒真空过滤机，其生产能力以Q(m 3滤液/h)表示，每转一周所得滤液量以V(r )表示，若过滤介质阻力可忽略，则当转筒转速提高时()0A.V增加，Q下降B.V增加，Q增加C.V下降，Q下降D.V下降，Q增加答案：D17.欲用降尘室净化温度

41、为20、流量为2500m3/h的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kg/m 3,要求净化后的空气不含有直径大于10nm的尘粒，若降尘室的底面宽2 m,长5 m,则该降尘室内需要设()块隔板。A.9B.15C.2OD.12答案：D18.粒径分别为1611m和811m的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为()。A.2B.4C.1D.0.5答案：B19.板框恒压过滤，已知过滤终了时过滤速率为0.04m 3/s,洗涤液的粘度与滤液相同，在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，则洗涤速率为。A.0.08B.O.O2C.O.O1D.0.04答案：C20.恒压过滤悬浮液

42、，操作压差46kPa下测得过滤常数K为4xl0-5m 2/s,当压差为lOOkPa时，过滤常数K为()m2/so(滤饼不可压缩)A.0.8xl0A-5B.1.8xlOA-5C.8.7xlOA-5D.2.1xlOA-5答案：C21.某燃烧炉平壁，内壁为导热系数63W/(mK),厚105mm厚的耐火砖，外层为导热系数0.93W/(mK),厚215mm的普通砖导热系数，内、外壁温度分别为760和155。则每平方米炉壁的热损失为()kW/m2oA.2.35B.2598C.2.598D.2350答案：C22.某工厂用一(|)170 x5mm的无缝钢管输送水蒸气。为了减少热损失，在管外包两层绝热材料，第一

43、层为厚30m m的矿渣棉，其导热系数为0.065W/(mK)；第二层为厚30m m的石棉灰，其导热系数为0.2 1 W/(m,K)。钢管与矿渣棉交界温度为300 C,矿渣棉与石棉灰交界温度为89.8C。管道长50m。求该管道的散热 量()kWoA.7.6B.76C.141.9D.14.19答案：D23.已知某液体的密度为995kg/m 3,比热为4.174kJ/(kgK),导热系数为0.618W/(m-K),粘度为0.8(H m P a5其Pr(普朗特)准数为多少()。A.5.4B.8.9C.7.8D.0.76答案：A24.某一列管式换热器由300根直径为2 5 m m,管长为6米的换热管组成

44、，其换热面积为()n?。A.141.3B.0.471C.0.856D.0.147答案：A25,某换热器用冷却介质冷凝有机物蒸汽，蒸汽温度为1 2 0 C,冷凝为同温度下的液体，冷却介质进出口温度分别为50和100,则换热器的平均温差为()C。A.50B.45C.40D.30答案：C26用光学仪器测得太阳光谱辐射能力最大时的波长为人=0.5m,则由此推断太阳表面的温度近似为()KoA.5700B.5800C.5900D.6000答案：B27.如图所示，为一个带溢流的高位槽供水管路，管内径相同。假定系统为稳定流动，现将阀门由全开变为半开，则压力表读数PA(),PB()oA.增大，增大B.减小，减小

45、C.减小，增大D.增大，减小答案：D28.两个无限接近的平行大表面1,2,已知表面1 的温度为227,黑度为0.6,表面 2 的温度为1 2 7 ,黑度为0.4,则表面1 的有效辐射热为()W/m2oA.2103.3B.2503.3C.3503.3D.3103.3答案：D29.两块无限接近平行放置的平板，温度分别保持Tl=800K和 T2=300K,板的黑度为0.8,板间距离远小于板的宽度和高度，板 1和板2 之间的辐射换热量约为()W/m2oA.19430B.4253C.15177D.16735答案：C30.如图所示流体从大管流向小管，以下表述正确的是()oA.动能上升,静压能下降，位能不变

46、B.动能下降,静压能上升，位能不变C.动能上升,静压能上升，位能不变D.动能不变,静压能不变，位能不变答案：A31.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。A.质量B.粘度C位能D.动能答 案:A32.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称 为。A.真空度B.表压强C.相对压强D.附加压强答案：B33.单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为()oA.流速B.流线C.流量D.流函数答案：A34.流体在管内作()流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。A层流B.湍流C.过渡流D.漩涡流答案：A35.流体在圆管内做完全湍流流动时，平均速度约是最大速度的()0A.0.5B.0

47、.25C.0.82D.2答案：C36.离心泵装置中吸入管路的()的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。A.调节阀B.底阀C.出口阀D.截止阀答案：B37.离心泵最常用的调节方法是()。A.改变吸入管路中阀门开度B.改变排出管路中阀门开度C.安置回流支路，改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮答案：B38.往复泵在操作中，()oA.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关B.允许的安装高度与流量有关C.流量与转速无关D.开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关答案：B39.自由沉降的意思是()oA.颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计B.颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C

48、.颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用D.颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程答案：D40.在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的()oA.绝对压强B.表压强C.静压强D.真空度答案：A二、判断题L热射线和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围。答案：V2.转子流量计可用来测量常温常压腐蚀性流体的流量。答案：V3.在相同的设备条件下，密度越大，粘度越小的流体越易形成湍流。答案：V4.离心泵的铭牌上标出的性能参数是指该泵在运行时流量最大时对应的性能参数。答案：x5.在降尘室里，颗粒可被分离的必要条件是颗粒的沉降时间应大于或等于气体在室内的停留时间。答案：x6.滤饼

49、过滤是指固体物质沉降于过滤介质表面而形成滤饼层的操作，它适用于处理固体含量较高的悬浮液。答案：V7.当流化床床层压降波动较大时，表明床层内存在沟流的不正常现象。答案：x8.圆形管道用两层保温材料保温时，导热系数小的保温材料放在内层保温效果好。答案：V9.当流体在管束外面流动换热时，对流传热系数跟管排的排列方式无关。答案：x10.当用水蒸气作为加热介质时，要经常把冷凝器中的空气放出，否则会大大降低传热效果。答案：V三、问答题1.什么是理想流体、传热速率？答案：完全没有粘性的流体，即日=0,称为理想流体。它是为了便于处理某些流动问题所作的假设而已。传热速率是指单位时间内通过换热器传热面所传递的热量

50、。2.什么是绝对黑体（黑体）和白体？答案：黑体，是一种理想化的物体，是指能够吸收外来的全部电磁辐射，没有任何的反射与透射，即对投入的辐射吸收率为1的物体。白体，也是一种理想化的物体，即能全部反射辐射能（即反射率p =l）的物体，也称为镜体。3.什么是物体的辐射能力（半球辐射能力或自身辐射）E?答案：物体单位表面积、单位时间内向半球空间所有方向发射的全部波长（入=0-8）的总辐射能，称为物体的辐射能力或半球辐射能力、或自身辐射。E只与物体表面性质和温度有关，温度越高，物体的辐射能力越大。4.什么是稳定流动和不稳定流动？答案：在流动系统中，如果与流动有关的各参数（u、p、p等）只随位置变化，不随时