化原上册复习题
一、填空题：
Re? 1. 雷诺准数的表达式为
?ud?。当密度ρ＝820 kg/m3，粘度μ=3厘泊的某液体，在内径为
d=100mm，以流速2m/s在管中流动时，其雷诺准数等于__________，其流动类型为_____
4
2. 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为10Pa，则该体系的绝对压强为825.025mmHg，真空度为65.025mmHg.
3. 圆管中有常温下的水流动，管内径d=100mm，测得其中的质量流量为15.7kg/s，其体积流量为
_________.平均流速为______。
3 4. 当20℃的水(ρ=998.2kg/m，μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时，若流速为2.0m/s时，其雷诺准数Re为______，直管摩擦阻力系数λ为_____.
5. 理想流体是指没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩；而实际流体指具有粘性、有摩擦力、液
体可压缩、受热膨胀、消耗能量。
6. 牛顿粘性定律表达式为τ＝F/A＝-μdu/dy，其粘性系数 (粘度) 的物理意义是在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力＿
7. 流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为湍流，其平均速度与最大流速的关系为
1u?umaxu?0.8umax，而Re≤2000的流型称为层流，其平均速度为2。
8.理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压 减小。
力 9. 套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于______，润湿周边等于____，当量直径等于______。
10. 流体的粘度指流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力。粘度值随温度变化而变化，对于液体，温度升高，粘度减小；对于气体，温度升高，粘度增大。
11. 米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的__1/16__倍。
12.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__1/2___倍。
13. 当Re 为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=64，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与Re?Re、d有关。
14. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍; 如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。
15. 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒截面，变压差；后者是恒压差，变截面。 16. 液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度的升高而增大。（填增大，减少，不变） 17. 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，摩擦系数增大，管道总阻力损失不变。
18. 流体在一段园形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为 1 m/s ，若流速增加为1 m/s ，则压强降为 40 Pa 。 19. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性.
20.苯（密度为880kg/m，粘度为0.65厘泊）流经内径20㎜的圆形直管时，其平均流速为0.06 m/s______，流动形态为__________，摩擦系数为___________。
21. _静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。 22. 离心泵的主要参数有:扬程，效率，功率，流量.
23. 离心泵的特性曲线有:扬程-流量曲线，功率-流量曲线，效率-流量曲线. 24. 调节泵流量的方法有：变速调节、变径调节、变角调节、节流调节
25. 泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。
26. 离心泵的流量调节阀安装在离心泵出口管道上管路上，关小出口阀门后，真空表的读数减小，压力表的读数增大。
27. 离心泵的工作点是管路特性曲线与泵的特性曲线的交点。
28. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生汽浊现象。
29. 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是该泵在运行时效率最高点时的流量和扬程。
30.离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。这种现象称为气缚现象。
31. 离心泵采用并联操作的目的是为了提高扬程，串联操作的目的是为了提高流量。
32.离心泵在启动时应先将出口阀关闭，目的是减少启动功率，保护电机。往复泵在启动时，其出口阀必须打开.
33.降尘宝做成多层的目的是 增大沉降面积，提高生产能力。
37.某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 ㎜，若该机有10块框，其过滤面积约为
2
_________________ m。
34. 板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过2层滤布及1个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的2倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的1/2。
35. 转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣等五个阶段。
36. 离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比
为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的转速增高，而将它的减少直径适当。 37.某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失，若容器外表温度为500℃， 而环境温度为20℃， 采用某隔热材料，其厚度为240㎜， λ=0.57w/(m.K)，此时单位面积的热损失为1140w。(注:大型容器可视为平壁)
38.某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失，若容器外表温度为150℃， 而环境温度为20℃，要求每平方米热损失不大于500w， 采用某隔热材料，其导热系数λ=1.05w/(m.K)，则其厚度不低于_______。(注:大型容器可视为平壁)
39. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为α=0.023(λ/d)Re.当管内
2水的流速为0.5m/s， 计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw/(m.K).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速，当流速为1.0 m/s时，此时传热系数 α=________________.
40.某并流操作的间壁式换热器中，热流体的进出口温度为90℃和50℃，冷流体的进出口温度为20℃和40℃，此时传热平均温度差△t=_________.
41.在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近蒸气流体的温度，总传热系数K接近空气流体的对流给热系数.
42. 强化传热的方法之一是提高K值. 而要提高K值，则应提高对流传热系数提高给热系数较小一侧的给热系数
43.平壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1，α2以及间壁导热系数λ的关系为(1/K)=(1/α1+
2δ/λ+1/α2).当平壁厚4㎜，导热系数为45w/ (m.K)时，两侧给热系数分别为8000 w/ (m.K) 和800 w/ 2(m.K)时，总传热系数K=_____________________.
2 44.间壁传热的总传热速率方程为q=K×A×△tm.某换热过程中，要求 q=30 kw， K=555 w/ (m.K)，
3△tm=25K，则传热面积为2.16m.
45.由多层等厚平壁构成的导热壁面中， 所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻就愈 小，其两侧的温度差愈大。
46.（平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序____________，以及每层热阻的大小顺序________________。
47. 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知 b1>b2>b3；导热系数λ1<λ2<λ3。在稳定传热过程中，各层的热阻R1>R2>R3；各层导热速率Q1=Q2=Q3。
48. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于提高壳程流体的流速,49题图 使壳程对流传热系数提高，折流挡板的形状有园缺形（弓形）,园盘和环形等。
49. 在确定列管换热器冷热流体的流径时， 一般来说，蒸汽走管 外 ； 易结垢的流体走管 内 ；高压流体走管 内 ；有腐蚀性流体走管 内 ；粘度大或流量小的流体走管 外 。
50.列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是增大壳体流程的湍流的程度，强化对流传热，提高?值，支撑管子，。
51.热负荷是指生产上要求流体温度变化而吸收或放出的热量；而传热速率指单位时间内通过传热面得热量，其单位是W。传热速率=热负荷/时间；
52.有一换热设备，准备在其外面包以两层保温材料。要达到良好的保温效果，应将导热系数较小的保温料包在 内 层。
53. 有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1》第二种为 λ2，若作为换热器材料，应选用第一种；当作为保温材料时，应选用第二种。
54. 用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近饱和水蒸汽的温度，而传热系数K值接近空气的对流传热系数。
55.进行换热的两流体，若α1》α2时，要提高K值，应设法提高 α2 ；当α1≈α2时，要提高K值，应使α1与α2同时提高
三、判断题：
1. （X）流体在园管内作稳定流动时，其流速与管径的一次方成反比。 2. （ ）流体在园管内流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。
3. （ ）化工单元操作是一种物理操作，只改变物质的物理性质而不改变其化学
第1题图
性质。
4. （ X ）在稳定流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。
5. （ X）流体在等直径的导管中作稳态流动时，由于流动有摩擦阻力损失，因此流体的流速沿管长而逐渐变小。
6. （ ）流体作层流流动时，摩擦系数（λ）只是Re的函数，而与管壁的粗糙度无关。 7．（ X ）实际流体在导管内作稳态流动时，各种形式的能量（或压头）可以互相转，但导管任一截面的位压头、动压头与静压头之和为一常数。
8.（ X ）稳定流动时，流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。 9. （ X ）流体阻力产生的根本原因是流体与壁面之间的摩擦而引起的。
10. （ ）离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为流量增加而功率增大。 11. （ X ）离心泵的出口阀关闭，其流量为零，则所需的轴功率也为零。 12. （ X ）离心泵的扬程又称压头，即升扬高度。
13. （ ）选用离心通风机时，如果输送气体的温度、压力与实验状态不同时，则要校正风压后再选用。 14. ( X ）离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。
2
15. （ ）板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。
16. （ x ）流体流动时，滞流内层的粘度是对流传热的主要控制因素。
17. （ ）传导和对流传热的传热速率与温度的一次方之差成正比，而辐射的传热速率与温度的四次方之差成正比。
18. （ X ）导热系数和给热系数都是物质的属性之一。
19. （ X ）多层平面壁稳态热传导时，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和。
20. （ ）在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作，所需传热面积要小。 21. （ X ）稳定传热是指传热过程中的温度既不随时间而变，又不随位置而变 22. （ x ）在稳定多层园简壁导热中，通过多层园简壁的传热速率Q相等，（ ）而且通过单位抟热面积的传热速率Q/A也相同.
23. （ ）蒸汽冷凝时，膜状冷凝的对流传热系数小于滴状冷凝时的对流体热系数 24. （ ）保温层应该选用导热系数小的绝热材料.
25. （ X ）在稳定的多层平壁导热中，若某层的热阻较大，则这层的导热温度差就较小.
26. （ ）在列管换热器中，用水冷却某气体，气体中有稀酸冷凝出来，应将气体安排走管程。
四、问答题： 1. z
?p?g?z0?p0?g（1），
p?pa??gh （2）
这两个静力学方程式说明些什么？
答：（1）说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点，深度相同，它的压强亦相等；
(2)说明液体内部任一点的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。 2. 流动类型有几种？是如何判断流型的？
答：两种：层流、湍流 依据：根据雷诺数Re判断，Re<2000为层流；Re>4000为湍流 3. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？
答：化工产品的生产过程中，具有共同物理变化，遵循共同的物理学定律的一些物理操作过程。流体输送、流体流动、非均相分离、蒸发、吸收、萃取、蒸馏、干燥等。 4. 如图所示，A.B.C三点在同一水平面上，dA=dB=dC，问：
（1）当阀门关闭时，A.B.C三点处的压强哪个大？哪个小？或相等？
（2）当阀门打开，高位槽液面保持不变，A.B.C三点处的压强哪个大？哪个小？或相等？
答：（1）、A=B=C (2)A>B>C
第4 题图
5. 当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？
答：①由于灌液不够或底阀、泵壳密封不严密而漏液．使泵内存有空气发生气缚现象；②底阀或吸入管路堵塞；②安装高度过高（气蚀）：④电机接线不正确致使叶轮反转 6. 如图所示的2B31型离心泵装置中，你认为有哪些错误？并说明原因。
