《化工原理》
1）压头H，又称扬程 H??Z?2）有效功率 Ne?We?s?HgQ??p?Hf ?g轴功率N?HQ?102?(kw)
3）离心泵的特性曲线通常包括H?Q,N?Q,??Q曲线，这些曲线表示在一定转速下输送某种特定的液体时泵的性能。由N?Q线上可看出：Q?0时，N?Nmin，所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。
离心泵特性曲线测定实验，泵启动后出水管不出水，而泵进口处真空表指示真空度很高，可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。
若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头减小，流量减小，效率减小，轴功率增大。 练习：
（A）离心泵的主要特性曲线包括 、 和 三条曲线。离心泵特性曲线是在一定 下，用常温 为介质，通过实验测定得到的。
（转速、清水）
（B）离心泵的效率η和流量qV的关系为（ ）B
A. qV增大，η增大 B. qV增大，η先增大后减小 C. qV增大，η减小 D. qV增大，η先减小后增大 （C）离心泵的轴功率P和流量qV的关系为（ ）A
A. qV增大，P增大 B. qV增大，P先增大后减小 C. qV增大，P减小 D. qV增大，P先减小后增大
（D）离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（ ）。 A（设计点） 高效区 A.最高效率点对应值 B.操作点对应值 C.最大流量下对应值 D.计算数据
4.离心泵的工作点及离心泵流量调节
1）泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线（H?Q）与管路特性曲线（He?Qe）的交点。
2管路特性曲线为：He?K?BQe。
2）离心泵流量调节方法有哪几种？各有何优缺点。（改变？重点：阀门开度、串并联） 工作点的调节：既可改变H?Q来实现，又可通过改变He?Qe来实现。具体措施有改变阀门的开度，改变泵的转速，叶轮的直径及泵的串、并联操作。
离心泵的流量调节阀安装在离心泵的出口管路上，开大该阀门后，真空表读数增大，压力表读数减小，泵的扬程将减小，轴功率将增大。
两台同样的离心泵并联压头不变而流量加倍，串联则流量不变压头加倍。
练习：
（A）离心泵安装在一定管路上，其工作点是指 。 （B）离心泵通常采用 调节流量 5.离心泵的安装高度Hg
1)气缚现象和汽蚀现象有何区别？各自产生原因？
（A）离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生 现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 现象。
第 5 页 共 16 页
《化工原理》
（B）若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送上42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内 发生汽蚀现象。
气蚀现象产生原因：泵吸入口附近压力等于或低于pv。 气蚀现象的标志：泵扬程较正常值下降3%为标志。 气蚀现象的危害：
（1）泵体产生振动与噪音;（2）泵性能(qv、H、η)下降;（3）泵壳及叶轮冲蚀（点蚀到裂缝） 2)如何确定离心泵安装高度？
（A）离心泵允许汽蚀余量定义式为 。
（B）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345KPa。液面降
3
到最低时，在泵入口中心线以下2.8m。丁烷在30℃时的密度为580kg/m，饱和蒸汽压为305KPa。泵入口管路的压头为1.5m H2O。所选用的泵汽蚀余量为3m。试问这个泵能否正常工作？
p0pv(3.45?3.05)?105
Hg????h??Hf??3?1.5?2.4m?g?g580?9.81
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。
为避免气蚀现象的发生，离心泵的安装高度≤Hg，注意气蚀现象产生的原因。
Hg?pa?pv??h?Hf0?1 ?h 允许气蚀余量，m ?gpa液面上方压强，Pa； pv操作温度下的液体饱和蒸汽压，Pa。
离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生 现象。
沉降与过滤 1.理论上降尘室的生产能力与有关？
(A)降尘室内，固粒可被分离的条件是_ ___。
(B)理论上降尘室的生产能力与____和____有关，而与____无关。
(C) 含尘气体通过长4m、宽3m、高2m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.02m/s，则降尘室的最
3
大生产能力为___ _m/s。
2.什么叫滤浆、滤饼、滤液、过滤介质和助滤剂？ 答：过滤操作所处理的悬浮液称为滤浆，所用的多孔物质称为过滤介质（当过滤介质是织物时，也称为滤布），通过介质孔道的液体称为滤液，被截留的物质称为滤饼或滤渣。
助滤剂：一种坚硬的粉状或纤维状的固体，能形成疏松结构。其目的是防止过滤介质孔道堵塞，或降低可压缩滤饼的过滤阻力。
3. 两种过滤方式
（A）过滤操作有两种方式 过滤和 过滤。
（B）饼层过滤是指____；深床过滤是指____。在饼层过滤中真正发挥拦截颗粒作用的主要是 ，而不是 。
4. 过滤基本方程式 过滤推动力过滤速率? 过滤阻力(A) 以下说法中正确的是（ B ）
A） B） C） D）
(B) 在板框压滤机中，若过滤压力差增加一倍，则过滤速率变为原来的倍，生产能力为倍。（过
第 6 页 共 16 页
《化工原理》
滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩）A） B）2 C）1 D）4
5. 简述恒压过滤的特点。
(A)恒压过滤时，过滤速度随时间增加而 ，操作压差将随时间增加而 。 ( A、增加 B、减少 C、不变 )
(B)恒压过滤某种悬浮液（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩），已知10min单位过滤面积上得滤
3322
液0.1m。若1h得滤液2m,则所需过滤面积为____m。(8.16 m)
2-5
(D) 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，其过滤方程式为q+0.062q=5×10τ，式中q的单位32
为m/m，τ的单位为s，则过滤常数值及其单位为：K＝____，qe＝____，τe＝____。若该过滤机
23
由635×635×2mm的10个框组成，则其过滤面积A＝____m，介质的虚拟滤液体积Ve＝____m。
传 热–––基本概念和基本理论
1．据传热机理分传热的基本方式有 、 、 。 Q：是指单位时间通过传热面的热量（W）；
2
q：是指每单位面积的传热速率（W/m）。
2. 何谓稳态热传导？稳定传热的概念，在多层平壁导热中如何体现？
答:传热速率任何时刻均为常数,且系统中各点的温度仅随位置变,与时间无关。 Q1= Q2= Q3= Q4= Q
3. 说明傅立叶定律的意义，写出其表达式。 （串联叠加定性、定量）
答: 单位时间内传导的热量Q与温度梯度dt/dx及垂直于热量方向的导热面积A成正比。即：Q=-λAdt/dx
λ––––导热系数，表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，单位为W/（m·℃）。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低，气体的导热系数随温度升高而增大。
式中负号表示热流方向总是和温度梯度的方向相反。 1）平壁的稳态热传导？
t?tn?1单层平壁：Q?t1?t2??t 多层（n层）平壁：
Q?1?nb?ARbi?i?1?iA??t
?Rni?1公式表明导热速率与导热推动力（温度差）成正比，与导热热阻（R）成反比。
（A）多层壁稳定导热中，各层但导热速率 。若某层的热阻最大，则该层两侧的温差_______，若等厚平壁构成的导热壁面中所用材料的导热系数愈 。
（B）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＿＿＿＿＿＿，各层导热速率＿＿＿＿＿＿。 2） 圆筒壁的稳态热传导？
单层圆筒壁：Q?2?l?(t1?t2)t1?t2?t 或 Q? ?rbRln2?Smr1S2?S1 S2lnS1当S2/S1?2时，用对数平均值，即：Sm?当S2/S1?2时，用算术平均值，即：Sm=（S1+S2）/2
第 7 页 共 16 页
《化工原理》
多层（n层）圆筒壁：Q?2?l(t1?tn?1)t1?tn?1或 Q?nbi1ri?1ln???irii?1?iSmi一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应降低，主要原因是因水的导
热系数大于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。
在包有两层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将导热系数小的材料包在内层，其原因是为了减少热损失，降低壁面温度。
练习：φ100×5mm的管道外包扎两层保温材料，管道外侧温度为180℃,保温材料外侧30℃。两保温层厚度相同30mm。两保温层导热系数分别为0.05 W/(m· ℃)和0.1 W/(m· ℃)，则据中心70mm处1米管道的导热速率=？导热通量=？此点温度=？
4. 对流传热基本方程––––牛顿冷却定律Q??A?t
α––对流传热系数，单位为：W/（m2·℃），在换热器中与传热面积和温度差相对应。
与对流传热有关的无因次数群（或准数）
无相变对流传热 Nu=f（Re，Pr，Gr）自然对流传热 Nu=f（Gr，Pr）
0.8n
强制对流传热 Nu=f（Re，Pr）对气体或低粘度的液体 Nu=0.023RePr3？
（A）流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比，其中n的值为（ ） A.0.5 B.0.8 C.1 D.2
5.间壁两侧流体的热交换计算（以热量衡算和总传热速率方程为基础）
无相变 : Q=qmhcph(T1-T2)= qmccpc(t2-t1) or 有相变 :Q= qm h·r= qmccpc(t2-t1)
联立
（计算） 间壁两侧流体热交换的总传热速率方程 Q=KAΔtm
对于间壁换热器qm1Cp1(T1-T2)= qm2Cp2(t1-t2)=KAΔtm等式成立的条件是稳定传热、无热损失、无相变化。
练习：单程列管换热器中用热蒸汽加热某种低粘度液体,热蒸汽走壳程,蒸汽温度T=110℃,液体走管程,流量为0.6m3/h，液体从20℃被加热至90℃，液体流量增至1.2 m3/h，入口温度不变。
问：①Q2=? ②t2’=?
练习：用于产品蒸汽冷凝，单程式列管换热器中，32根换热管， φ25×2.5mm，长2米，气化潜热r=1800kJ/kg, 蒸汽生产任务为3吨/h，蒸汽温度T=115℃,冷却水从30℃被加热至50℃，现生产任务增至4吨/h，增加冷水进口温度，增加△tm，不改变冷水用量，无热损失，物性不变。
问：冷水进口温度t1’=?
并流或逆流时平均温度差: ?tm??t1??t2
ln(?t1/?t2)当Δt1/Δt2< 2时，Δtm可取算术平均值，即：Δtm=（Δt1+Δt2）/2
基于管外表面积Ao的总传热系数Ko 热阻？
11bdodd??Ro??Rio?o(简化) P198 作业4-4 4-19 4-20 Ko?o?wdmdi?idi6．换热器是如何分类的，工业上常用的换热器有哪些类型，各有何特点？
（A）写出三种常用的间壁式换热器的名称 、 、 。根据热补偿不同，列管换热器可分为 、 、 等。
第 8 页 共 16 页
