化學工程基礎(chǔ)習題及答案詳解

第一章流體流動與輸送一、選擇題(每題2分)1、某物體的質(zhì)量為1000kg,則其重量為( )。B(A)1000N (B)9810N (C)9810kgf (D)1000/9.81kgf2、離心泵的壓頭H流量Q的關(guān)系為()。C(A) Q增大，H增大 (B) H增大，N先增大后減小(C) Q增大，H減小 (D) H增大，N先減小后增大3、如圖所示，若液面恒定，忽略流動阻力損失，則放水管的出口速度 u與()有關(guān)。Ah相等，d1h相等，d1d2d3,各管流速相等。其讀數(shù)分別為4、用標準孔板流量計測量管中的流量，采用如圖所示三種裝置，兩測壓孔距離各管流速相等。其讀數(shù)分別為Ri,R2,R3。則()。(流體皆為水，指示液皆為汞) DR2 RR2 Ri R3Ri R2 R3Ri R2 R3RiRi R2 R3R1 R2 R3附圖5、圖示所表示的R值大小反映(A、B兩截面間壓差值(C)A、B兩截面間動壓頭變化)。AA—B截面間流動壓降損失(D)突然擴大或縮小流動損失。6、一敞口容器，底部有一出水管(如圖示)。容器水面保持恒定，管水流動的速度頭為 0.5m水柱。水由容器流入管，則2點的表壓p2=()水柱。C

(A)1.5m(B)1.0m(C)0.75m (D)0.5m(A)1.5m(B)1.0m(C)0.75m (D)0.5m7、如圖所示，用U形壓差計與管道AB兩點相連。已知各圖中管徑、 AB間的管長L及管道中流體流量均相同，管流體均為20C水，指示液均為汞，則( )。B(A) Ri R2, Ri R3 R4 (B) Ri R2 R3 R4(C)R1 R(C)R1 R2 R3 R4(D)RiR2 R3 R48、如圖表明，管中的水處于(C)。(A)靜止 (B)向上流動 (C)向下流動 (D)不一定(A)湍流流速>層流流速(B)流道截面大的為湍流，截面小的為層流(C)(A)湍流流速>層流流速(B)流道截面大的為湍流，截面小的為層流(C)層流的雷諾數(shù)〈湍流的雷諾數(shù)(D)層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動10、如圖，若水槽液位不變，在閥門打開后，①、②、③點的流體總機械能的關(guān)系為((A)①二②二③ (B)①二②〉③ (CC①>②=③ (D)不能肯定B)。11、一個工程大氣壓等于( )Pa;((A)1.013X105 (B)9.81XI04(D)735.6 (E)10.33kgf/cm2。B、G(Q760(F)10 (G)112、如圖所示，連接A、B兩截面間的壓差計的讀數(shù)R表示了()的大小。ABAB間的壓頭損失HfabAB間的壓強差 PAB間的壓頭損失及動壓頭差之和AAB間的壓頭損失及動壓頭差之和AB間的動壓頭差2 2Ua Ub2g13、轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是( )。(從流道截面與壓差改變考慮) C(A)恒截面、恒壓差 (B)變截面、變壓差(C)恒流速、恒壓差 (D)變流速、恒壓差14下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路， ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則U形壓差計讀數(shù)()。B(A) R1 R2 (B) Ri R2 (C) Ri R2 (D)不一定15、圖示為一異徑管段，AB兩截面積之比小于0.5,從A段流向B段，測彳導U形壓差計的讀數(shù)為RR1,從B段流向A段測得U形壓差計讀數(shù)為RR2,若兩種情況下的水流量相同，則( )。(R只取絕對值)C(A) Ri R2 (B) Ri R2 (C) Ri R2 (D)不能判定16、一敞口容器，底部有一進水管(如圖示)。容器水面保持恒定，管水流動的速度頭為0.5m水柱。水由水管進入容器，則2點的表壓p2 ()水柱。B2.0m1.5m1.0m0.75m

2.0m1.5m1.0m0.75m17、在完全湍流(阻力平方區(qū))時，粗糙管的摩擦系數(shù)(A)與光滑管一樣 (B)只取決于Re(C)只取決于相對粗糙度 (D)與粗糙度無關(guān)18、如圖，U形壓差計測得( )。A數(shù)值()。C17、在完全湍流(阻力平方區(qū))時，粗糙管的摩擦系數(shù)(A)與光滑管一樣 (B)只取決于Re(C)只取決于相對粗糙度 (D)與粗糙度無關(guān)18、如圖，U形壓差計測得( )。A數(shù)值()。CAB間的阻力損失(C)AB間的位頭差加阻力損失AB間的壓強差(D)AB間位頭差19、如圖示，空氣以相同的流速分別通過水平放置和垂直放置的兩根等徑直管。已知did2,LabLcd,U形壓差計指示液相同。則( )。C(A) PAB PCD (B) PAB PCD (C)hfABhfCD(D)R1 R220、下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路,相同，則ab與cd兩段靜壓差()。Cab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度(A) Pab Pcd (B) Pab Pcd 9 Pab Pcd ( D)不一定)。A(A)送水量增加，整個管路阻力損失減少(B)送水量增加，整個管路阻力損失增大(C)送水量增加，泵的軸功率不變(D)送水量增加，泵的軸功率下降22、離心泵的揚程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后以下能量的增加值( )。B

(A)包括能在的總能量 (B)機械能(C)壓能 (D)位能(即實際的升揚高度)TOC\o"1-5"\h\z23、已知流體經(jīng)過泵后，壓力增大 pN/m：則單位重量流體壓能的增加為( )。C(A) p (B)p/ (C)p/g (D) p/2g24、離心泵的下列部件是用來將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗? )。C(A)泵殼和葉輪 (B)葉輪(C)泵殼 (D)葉輪和導輪25、離心泵停車時要( )。A(A)先關(guān)出口閥后斷電(B)先斷電后關(guān)出口閥(C)先關(guān)出口閥先斷電均可(D)單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥26、離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生( )。A(A)氣縛現(xiàn)象 (B)汽蝕現(xiàn)象(C)汽化現(xiàn)象 (D)氣浮現(xiàn)象27、離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是( )。B(A)改變吸入管路中閥門開度(B)改變壓出管路中閥門的開度(C)安置回流支路，改變循環(huán)量的大小(D)車削離心泵的葉輪TOC\o"1-5"\h\z28、當離心泵充滿空氣時，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因為( )。B(A)氣體的黏度太小 (B)氣體的密度太小(C)氣體比液體更容易起漩渦 (D)氣體破壞了液體的連續(xù)性29、離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生( )。B(A)汽化現(xiàn)象 (B)氣縛現(xiàn)象(C)汽蝕現(xiàn)象 (D)氣浮現(xiàn)象30、如圖所示，理想流體作定態(tài)流動時，若將出口管徑減小，而其它條件不變，則其流量( )。C(A)增大 (B)不變 (C)減小 (D)無法確定31、流量為31、流量為0.01m]S的流體從套管環(huán)隙(套管外管徑為50mm,管外徑為25mm,管壁厚為2.5mm)中流過，流體的流速為( )。C(D)31.8m/s也近似認為不變，若流速增加一倍，則(A)20.5m/s (B)14.2m/s ((D)31.8m/s也近似認為不變，若流速增加一倍，則32、流體以湍流在圓管中流動，管長、管徑不變，摩擦阻力系數(shù)直管阻力hf,為原來的()。D(A)0.25 (B)0.5 (C)2倍 (D)4倍TOC\o"1-5"\h\z33、層流時，管中流體的平均流速為最大流速的( )。A(A) 0.5倍 (B) 0.6倍 (C) 0.7倍 (D) 0.8倍34、湍流時，管中流體的平均流速約為最大流速的( )。D(A) 0.5倍 (B) 0.6倍 (C) 0.7倍 (D) 0.8倍35、某地大氣壓為101.3kPa,該地某設(shè)備的絕對壓強為 81.3kPa,則設(shè)備的真空度為( )。A(A)20kPa (B)25kPa (C)30kPa (D)35kPa36、流體在圓形直管作定態(tài)流動，雷諾準數(shù) Re=1500,則其摩擦系數(shù)應為( )。B

A)0.032BA)0.032B)0.0427C)0.0267（D）無法確定37、管路由直徑為 57X3.5mm的細管，逐漸擴大到 108X4mm的粗管，若流體在細管的流速為4m/s。則在粗管的流速為（ ）。B（A）2m/s（B）1m/s（C）0.5m/s （D）0.25m/s38、在阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù) 入（）。C（A）為常數(shù)，與Re,￡/d均無關(guān)（B）隨Re值加大而減?。–）與Re值無關(guān)，是e/d的函數(shù)（D）是Re值與e/d的函數(shù)39、通常流體粘度隨溫度變化的規(guī)律為（ ）。C（A）溫度升高，粘度減小 （B）溫度升高，粘度增大（C）對液體溫度升高，粘度減小，對氣體則相反（D）對液體溫度升高，粘度增大，對氣體則相反40、流體在長為3m、高為2m的矩形管道流動，則該矩形管道的當量直徑為 （）。C（A）1.2m （B）0.6m （C）2.4m （D）4.8m41、離心泵的效率 和流量Q的關(guān)系為（）。B（A） Q增大， 增大 （B） Q增大， 先增大后減小（C） Q增大， 減小 （D） Q增大， 先減小后增大42、離心泵的軸功率N和流量Q的關(guān)系為（）。A（A）Q增大，N增大 （B）Q增大，N先增大后減小（C）Q增大，N減小 （D）Q增大，N先減小后增大43、流體在圓形直管中流動時，若其已進入阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù) 入與雷諾數(shù)Re的關(guān)系為（）。C（A）Re增加，入增大 （B）Re增加，入減小（C）Re增加，入基本上不變 （D）Re增加，入先增加大后減小44、今確知流體在不等徑串聯(lián)管路中的最大管徑段剛達到湍流，請判斷在其他較小管徑段中流體流動的型態(tài)（）。A（A）湍流 （B）層流 （C）過渡流 （D）無法判斷45、實際流體在等溫條件下，流經(jīng)一直徑均等的水平管路，在流動過程中因流體阻力造成的機械能損耗主要表現(xiàn)為（ ）。A要表現(xiàn)為（ ）。A（A）壓強能減?。–）位能減?。˙）動能減小（D）三者兼而有之TOC\o"1-5"\h\z46、流體靜力學方程 p2p1 g（z1z2）適用于（ ）。B（A）任何場合下的同一種流體 （B）同一種連續(xù)的靜止流體（C）連續(xù)流動的流體 （D）不同種類連續(xù)的靜止流體47、在靜止流體部各點的靜壓強相等的必要條件是（ ）D（A）同一種流體部 （B）連通著的兩種流體（C）同一種連續(xù)流體 （D）同一水平面上，同一種連續(xù)的流體48、流體在圓形直管中作滯流流動時，其直管阻力損失與流速 u的關(guān)系為（ ）。B（A）與u2成正比 （B）與u成正比（C）與u1.75成正比 （D）與u0.55成正比4℃水在SI制中密度為（ ）；重度為（ ）；在工程單位制中密度為（ ）；重度為（ ）。B；D；C；A（A）1000kgf/m3 （B）1000kg/m3（Q102kgf-s2/m4 （D）9810N/m3下圖中高位槽液面保持恒定 ,液體以一定流量流經(jīng)管路， ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相

同，則液體通過ab與cd段能量損失（)。B(A) hfabhfcd(B) h同，則液體通過ab與cd段能量損失（)。B(A) hfabhfcdTjI

cdIHkk51、下圖中高位槽液面保持恒定，液體以一定流量流經(jīng)管路， ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則R值表示（）。C（A）ab段的壓差值 （B）ab段位能變化（C）ab段流動能量損失 （D）ab段壓差值及流動能量損失二、填空題：1、當計算流體由粗管進入細管的流動局部阻力時，其公式中的流速應該用管中的速度。細2、牛頓粘性定律的數(shù)學表達式為,牛頓粘性定律適用于型流體。dudy3、穩(wěn)定流動中，點流速只與有關(guān)，而不穩(wěn)定流動中，點流速除與有關(guān)外，還與有關(guān)。位置；位置；時間4、列柏努利方程時選取的截面必須具備的條件是,,。按流動方向選取上下游截面；與流動方向垂直；已知條件充分，未知條件可通過其它條件求得5、邊長為0.4m的正方形通風管道，其潤濕周邊長為,當量直徑為。1.6m;0.4m6、實際流體在管道流動時產(chǎn)生阻力的主要原因是。流體具有粘性7、通常指邊界層的圍是。流速在0?0.99us8、流體流動的連續(xù)性方程是;適用于圓形直管不可壓縮流體流動的連續(xù)性方程是。iuiuiA12 ,22u2A2；u1dl u2d29、流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速為 0.5m/s,壓強降為10Pa,Re為1000,問管中心處點速度為m/s,若平均流速增加為 1m/s,則壓強降為 Pa。 1 ;2010、如圖所示，液體在等徑傾斜管中穩(wěn)定流動，則閥的局部阻力系數(shù) 與壓差計讀數(shù) R的關(guān)系式為。

2Rg(22Rg(211、如附圖所示,容器中盛有油（p=800kg/m3）。油上界面a2以上是空氣。U形管中指示液為水（p=10003.kg/m）,ai,a2,a3在同一水平面上， bi,b2,b3點也在同一局度上， hi=100mmh2=200mm則各點的表壓Pa=, Pa=, Pb=, Pb=, Pb3=。 h3值為。（表壓值以mm水柱表不）0;100mmHQ300mmHQ300mmHQ340mmHQ200mm12、流體動力黏度（簡稱為黏度） 的SI12、流體動力黏度（簡稱為黏度） 的SI單位為2Pas或Ns/m13、流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的倍。214、米糠油在管中作層流流動，若流量不變，w、L不變，管徑增加一倍，則摩擦阻力損失—為原來的1/1615、米糠油在管中作層流流動，若流量不變 ，管徑不變，管長增加一倍，則摩擦阻力損失為原來的倍。216、流體機械能衡算式如衡算基準以 J/kg表示，則該方程可表示為（無外加機械能）。TOC\o"1-5"\h\z2 2hfu U1 P1 u U2 PhfgZ1 — — gZ2 ——2 217、層流時，管平均流速是最大流速的;湍流時，管平均流速約是最大流速的。一半；0.81718、如圖所示系統(tǒng)，其大管徑 d=45mm,液體在管流速為0.5m/s，小管徑d2=19mm從1-1到2-2斷m/s ,是根據(jù)方程而得。面的阻力損失為15m/s ,是根據(jù)方程而得。面的阻力損失為15J/kg,則2-2斷面處的流速為2.8;連續(xù)性方程19、空氣在徑一定的圓管中穩(wěn)定流動，若氣體質(zhì)量流量一定，當氣體溫度升高時， Re值將。減小20、的流體稱為理想流體。 無粘性、流動時沒有阻力損失21、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生現(xiàn)象。氣蝕22、離心泵的流量常用調(diào)節(jié)。泵后閥23、離心泵的允許吸上真空高度的數(shù)值于允許的安裝高度的數(shù)值（大，?。?。大24、用離心泵將一個低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改為輸送 p=1100kg/m3但其他物性與水相同的溶液，則流量,揚程,功率。（增大，不變，減小，不能確定）不變；不變；增大25、若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的揚程,流量,效率,軸功率。減小；減小；下降；增大26、流體在由25X2.5mm及57X3.5mm鋼管組成的套管換熱器環(huán)隙中流動，其當量直徑為。25mm27、當理想流體在水平變徑管路中作連續(xù)定態(tài)流動時，在管路直徑縮小處，其靜壓強將 ,而流速將（增大或減?。p?。辉龃?8、某設(shè)備的真空表讀數(shù)為500mmHg設(shè)備外環(huán)境大氣壓強為640mmHg則它的絕對壓強為 Pa _41.866X1029、在定態(tài)流動系統(tǒng)中，水連續(xù)地從粗圓管流入細圓管，粗管徑為細管的 2倍。則細管水的流速為粗管流速的倍。430、流體在圓管流動時的摩擦阻力可分為和兩種。直管阻力；局部阻力31、流體在管作湍流流動時（不是阻力平方區(qū)）其摩擦系數(shù)入隨和而變。雷諾準數(shù)Re；相對粗糙度￡32、流體在圓形管道中作層流流動，如果將管徑增加一倍而流量不變，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼?一倍。11633、流體在圓形管道中作層流流動， 如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來的一倍。0.2534、離心泵的泵殼制成蝸殼狀，其作用是。 將部分動能轉(zhuǎn)換為靜壓能35、離心泵啟動前需要先向泵充滿被輸送的液體，否則將可能發(fā)生現(xiàn)象。氣縛36、某設(shè)備的表壓強為100kPa,則它的絕對壓強為 kPa;另一設(shè)備的真空度為400mmHg則它的絕對壓強為（當?shù)卮髿鈮簽?01.33kPa） 201.33 ;360mmHg37、流體在圓形直管作層流流動時，摩擦系數(shù) 與Re的關(guān)系是。 —Re38、當密度p=1000kg/m3,粘度（1=1厘泊的水，在徑為d=100mm的管中以流速為1m/s流動時，其雷諾準數(shù)等于,其流動類型為。 10 %湍流39、圓管中有常溫下的水流動 ，管徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為 15.7kg/s,其體積流量為,平均流速為。 0.0157m 3/s;2.0m/s40、當20C的甘油（p=1261kg/m3,==1499厘泊）在徑為100mm的管流動時，若流速為1.0m/s時,其雷諾準數(shù)Re為,其摩擦阻力系數(shù) 入為。 84.1 ;0.76141、理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力 。減少42、液體的粘度隨溫度升高而,氣體的粘度隨溫度的升高而。減小；增大43、離心泵的壓頭（又稱揚程）是指。泵對單位重量（1N）液體所提供的有效能量44、常溫下水的密度為1000kg/m3,粘度為1cp,在d內(nèi)100mm的管以3m/s的速度流動，其流動類型為。湍流為。湍流形曲線，中心最大速度為平均速度的45、流體在圓形直管作滯流（層流）流動時，其速度分布呈倍。 拋物線；246、邊長為a的正方形管道，其當量直徑 de為。a47、在靜止的同一種連續(xù)流體的部，各截面上能與能之和為常數(shù)。 位；靜壓48、流體在管作湍流流動時，雷諾準數(shù)越大，則層流底層的厚度。越薄49、長方形的長為49、長方形的長為2a,寬為a,其當量直徑為50、單位體積流體所具有的稱為流體的密度。 質(zhì)量51、圓管中有常溫下的水流動 ,管徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為 15.7kg/s, 其體積流量為,平均流速為。 0.0157m 3/s;2.0m/s52、當20C的甘油（p=1261kg/m3,科=1499厘泊）在徑為100mm勺管流動時，若流速為1.0m/s時，其雷諾準數(shù)Re為， 其摩擦阻力系數(shù)入為。 84.1 ;0.76153、某長方形截面的通風管道 ，其截面尺寸為30X20mm,其當量直徑de為。24mm1.0 ;0.554、管出口的局部阻力系數(shù)等于 1.0 ;0.555、流體體積流量一定時，有效截面擴大，則流速,動壓頭,靜壓頭。減少；減少；增加56、如圖所示，在充滿空氣的具有不同壓力的兩密閉容器 A和B的上、下兩側(cè)，各連接管徑和高度均不相等的壓差計，各連接導管充滿空氣，壓差計指示液為水，則當用下方壓差計讀數(shù)表示時，Pa PPa Pb,當用上方壓差計讀數(shù)表示時， PaPb,R與H值之間關(guān)系為(i)gH;(i)gH;R=H57、100kgf?s2/m4=kg/m3;6.0mH2O= 57、100kgf?s2/m4=kg/m3;6.0mH2O= Pa981 ;5,910458、用徑為f114'4mm的水管輸送20C的清水，其流量為 12m3/h,則管水的流速為 m/s；若水的粘度W=1.005X10-3Pa-s,則水的流動類型為。 0.38 ;湍流59、20c的水在f114'4mm的鋼管流動，流速為2m/s,密度為998.2kg/m3,粘度為1.005cp,則雷諾數(shù)Re=,流動類型為。 2.11105；湍流60、流體機械能衡算式若衡算基準為 J/m3則可表示為 。（無外加機械能）2 2gZ14P1 gZ2譚P22 2三、簡答題：hf1、（3分）質(zhì)量流量Ws、體積流量Vs與流速u三者之間的關(guān)系如何?答：三者之間可以用一個公式表示為:WsVs uA2、（3分）何謂定態(tài)流動？答：在流動過程中，若系統(tǒng)的參變量不隨時間改變僅隨所在空間位置而變的流動稱為定態(tài)流動。3、什么是理想流體？答：不具有粘性，流動時沒有能量損失的流體稱為理想流體。4、（4分）應用柏努利方程式時，衡算系統(tǒng)的上、下游截面的選取原則是什么？答：選取原則為：①兩截面一定要與流動方向相垂直； （1分）②流體必須充滿兩個截面間的空間； （1分）TOC\o"1-5"\h\z③所選的截面上各物理量除待求的外，必須是已知或可以算出的； （1分）④計算輸送機械有效功時，兩個截面應選在輸送機械的兩側(cè)圍； （1分）5、（ 3分）如何判斷一流體的流動類型 ?Re<2000的流動稱為層流流動， Re>4000的流動稱為湍流流動6、（ 3分）層流與湍流是如何定義的？Re<2000的流動稱為層流流動， Re>4000的流動稱為湍流流動7、（ 3分）簡述層流與湍流的區(qū)別。流體在管作層流流動時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合。流體在管作湍流流動時，其質(zhì)點作不規(guī)則的雜亂運動，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。8、（3分）啟動離心泵前及停泵前應做哪些工作 ?啟動離心泵前應灌泵、關(guān)閉泵的出口閥門，停泵前也應關(guān)閉泵的出口閥門。9、啟動離心泵前為什么要灌泵？為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。10、啟動離心泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？為了減小啟動電流，以保護電機。11、停泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？防止高壓液體倒流，對泵造成損害。（2分）啟動離心泵前如果不灌泵會發(fā)生什么現(xiàn)象？會發(fā)生氣縛現(xiàn)象。（2分）若離心泵的實際安裝高度大于允許安裝高度會發(fā)生什么現(xiàn)象？會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。四、名詞解釋：1、穩(wěn)定流動流動系統(tǒng)中各截面上的流速、壓強、密度等各有關(guān)物理量僅隨位置變化不隨時間變化。2、不穩(wěn)定流動流動系統(tǒng)中各截面上的流速、密度、壓強等隨位置及時間而變。3、流動邊界層流體流過壁面時，如果流體潤濕壁面，則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動邊界層。4、當量長度 le把流體流過某一管件或閥門的局部阻力折算成相當于流過一段與它直徑相同、長度為 le的直管阻力。所折算的直管長度稱為該管件或閥門的當量長度。5、黏性運動流體部產(chǎn)生的阻礙流體向前運動的特性。6、絕壓以絕對零壓作起點計算的壓強，稱為絕對壓強。7、表壓表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。8、真空度

真空度等于大氣壓強減去絕對壓強。9、相對粗糙度￡/d一相對粗糙度。10、邊界層分離流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象叫邊界層的分離。11、壓頭流體輸送設(shè)備為單位重量流體所提供的能量。12、軸功率電機為泵軸所提供的功率。13、氣縛現(xiàn)象因為泵中存在氣體而導致吸不上液體的現(xiàn)象。14、允許吸上真空度泵吸入口允許的最低真空度。15、氣蝕現(xiàn)象泵入口的壓力低于所輸送液體同溫度的飽和蒸汽壓力，液體汽化，產(chǎn)生對泵損害或吸不上液體。五、判斷題：TOC\o"1-5"\h\z1、某物體的質(zhì)量為1000kg,則其重量為9810N。（ ） V2、一敞口容器，底部有一出水管（如圖示） 。容器水面保持恒定，管水流動的速度頭為 0.5m水柱。水由容器流入管，則2點的表壓p2=0.75m水柱。（ ） V3、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是湍流流速 ＞層流流速。（ ） X4、一個工程大氣壓等于1.013X105Pa。（ ） X5、流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的 2倍。（ ），6、流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速為 0.5m/s,Re為1000,則管中心處點速度為 1m/s。（ ） V六、計算題：1、（本題20分）用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4t/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,管路總長（包括局部阻力） 430m進出口阻力不計。管徑為61084mm油的粘度為3430cp,密度為960kg/m31、（本題20分）用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油，流量為38.4t/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,管路總長（包括局部阻力） 430m進出口阻力不計。管徑為61084mm油的粘度為3430cp,密度為960kg/m3,泵的效率為50%求泵的實際功率。解：以貯油池液面為上游截面 11,以高位槽液面為下游截面 22,并以11為基準水平面，列柏努利方程：hfPi P20 4 分上式簡化為2Ui20,We管路中流速uPiZ2gZ2WsAWegZ22U22P220m,UiU20,hf38.410323600960—0.1241.415^^ 23.433.43_du0.11.415960Re 39.62000 ，流動為層流 2分2 6.2 6.794Jkg 4 分2 6.2 6.794Jkg 4 分64Re643961.62hflu24301.620.1， ，_2管6973.7Jkg?1'Wegz2hf9.81206973.77169.9J」kgNNeWeWs7169.938400153kW36000.52、（本題20分）用離心泵經(jīng)657X3.5mm的鋼管，將敞口貯槽的有機溶液（密度為800kg/m3,粘度為20cp）輸送到反應器中。設(shè)貯槽的液面離反應器的液面高度保持16m,見附圖。已知鋼管總長度（包括局部阻力當量長度）為25m反應器的壓力恒定為 4kgf/cm2（表壓），有機溶液輸送量為6n3/h,泵的效率為60%試確定泵的軸功率。解：以貯槽液面為上游截面方程：解：以貯槽液面為上游截面方程：11,以反應器液面為下游截面22,并以11為基準水平面，列柏努利式中:gZ12U120,P1WegZ22U22P2hfZ216m,u1U20，P139.24104Pa上式簡化為Wegz2因hf 2 分管路中流速uVs 6 2 分A 2 S3600 0.0524Redu0.050.8498000.0216982000，流動為層流 2分 2 分64-64-0.0377Re1698hflu20.0377250.05__20.849hfhf 9.8116654.3Jkg_ 439.2410 6.794800NNeWews654.3680036000.61454W1.451kW3、（本題20分）以離心泵把水由儲罐A輸至儲罐B,B液位比A液位高1.2m,管子徑80mmpA=-0.2kgf/cmpB=0.25kgf/cm2（均為表壓）,1min輸送500為0.02,軸功率0.77kw,求泵的效率。kg水。AB間管線總長5m（包括局部阻力），摩擦系數(shù)解：以儲罐A液面為柏努利方程，得：11截面,以儲罐B液面為22截面，以11截面為基準水平面，在兩截面間列式中:因為V?Hf2Ui2gP1

gHeZ2P2

gZ21.2m,500601000lleu22gP10.22,2U22gP20.258.330.02He (Z24）(P2Pi)g103暝,所以管流速uU1 U2 0—4分一 1.66moA s50.08HfgVsHeN4、（本題20分） 21.66 0.17629.811.2(0.250.2)100.1765.88m----3310009.818.3310 5.88 0.6240.771000用軸功率為0.55kW的離心泵，將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為槽中。已知液體的流量為4m3/h,密度為1200kg/m3、粘度為0.96103Pa?s;管路總長度為50m（包括管件、閥門等當量長度）；兩槽液位維持恒定的高度差的效率。（層流時64—,儷流時Re0.3164~~0.25)Re90kPa的密閉高位輸送管路的徑為32mm,

15mt試計算該離心泵解：選敞口儲槽液面為1-1截面，高位槽液面為2-2'截面，并以截面1-1為基準水平面，在兩截面間列柏努利方程，得:Zi2UiPi即He其中2gHeZ22U2P2Z2Zi管路中流速2gHf2 2U2UiP2 Pi2gHf15m,u0,2g90000PaU 236000.7850.03221.382m/s_duRe——0.0321.38212000.961035.528104流動為湍流0.3164Re0.250.3164(5.528104)0.250.0206Hf(LLe2U)2g50(0.0206-0.0321.32821.5) 3.279m29.81He159000012009.813.27925.924mHQ102N25.9244/36001200 0.61661.6%1020.555、（本題12分）用泵將出水池中常溫的水送至吸收塔頂部，水面維持恒定，各部分相對位置如圖所示。輸水管為676X3mm?管，排水管出口與噴頭連接處的壓強為6.15X104Pa（表壓），送水量為34.5岳/h,160J/kg。水的密度取1000kg/m3。水流經(jīng)全部管道（不包括噴頭）的能量損失為d24（2）取水池液面為1-（0.070）21截面，且定為基準水平面，取排水管出口與噴頭連接處為22截面，如圖所示,在兩截面間列柏努利方程，得:式中：Z1Ui0,U22.49ms,P1 0,P2 6.15104Pa,hf12160Jkg代入柏努利方程，得We Z2g2U2 P2表We Z2g2U2 P2表2hf12262(2.49)29.81 —246.1510 I 160479.66J.1000 kgWs Vs345100036009.583kgs而r WeWs479.669.5834596.7W4.597kWw 36、（本題20分）用離心泵將貯水池中的水送到高位槽中水池液面與高位槽液面間的垂直距離為 35m,定態(tài)流動。輸水管直徑為6165X4.5mm,管路中直管總長為1300m,所有局部阻力的當量長度為 50m。若泵的流量為100m3/h,泵的效率為65%摩擦系數(shù)入可取為0.02,水的密度取1000kg/m3。求：泵的軸功率N（kw）。解：（1）解：（1）取水池液面為1-1'截面，且定為基準水平面。取高位槽液面為面間列出柏努利方程，得：2-2'截面，如圖所示，在兩截式中:ZigZi管路中流速2U12PlZ2V式中:ZigZi管路中流速2U12PlZ2VsWe z2g35m,u11003600U22p2hf12U2 0,pP2 0(表壓)1.453m/s2-(0.156)hf12le0.02130050(1.453)20.156182.7J/kgWsNehf1359.81182.7526.05J/g1000100360027.78We s526.0527.78 2248322.5kw0.657、（本題20分）用離心泵將水從江中送到高位槽中，水的流量為長度（包括局部阻力的當量長度）為100RI若輸水管徑為3998kg/m。試求：（1）離心泵的揚程H至少是多少？（2）34m/h,槽中水面高出江面 hf12le0.02130050(1.453)20.156182.7J/kgWsNehf1359.81182.7526.05J/g1000100360027.78We s526.0527.78 2248322.5kw0.657、（本題20分）用離心泵將水從江中送到高位槽中，水的流量為長度（包括局部阻力的當量長度）為100RI若輸水管徑為3998kg/m。試求：（1）離心泵的揚程H至少是多少？（2）34m/h,槽中水面高出江面 50m,管路100mm管路的摩擦系數(shù) 為0.,水的密度為若離心泵的效率為70%則軸功率為多少?解：（1）以江面為1截面且定為基準水平面，高位槽水面為2截面，在兩截面間列柏努利方程，得:2U1Z12gHeZ22U22gP2g式中：Z1 0Z250m,U1U2P1P2 0（表壓），上式簡化為HeZ2Hf管中水的流速UVs

A434HfHed2g502.0636001000.0280.1d21.20434 2 1.203600 0.12 2.06m29.8152.06m既揚程至少應為52.06m。⑵N⑵NeWsWe VsgHe998 9.8152.064814W4.81kW-----4 分3600Ne4.81e 6.87kW0.78、（本題20分）如圖所示，水從槽底部沿徑為 100mmW管子流出，槽中水位穩(wěn)定。閥門關(guān)閉時測得 R=50cm,h=1.8m。求：⑴閥門全開時的流量⑵閥門全開時B處的表壓閥全開時Le/d=15,入管口及出管口的阻力系數(shù)分別為 0.5及1.0,設(shè)摩擦系數(shù)入=0.018,汞的密3度為13600kg/m。為為0.026。為為0.026。「?銀解：閥關(guān)時(Za1.8)10000.513600Za5m（1）閥全開時，以管中心線所在水平面為基準水平面，在A-A和C-C間列柏努利方程:gZAPa2UA-yWegZC2Pc Uc一下hf式中：Za5mZc,C0,Pa Pc0,uA0,We0,Z「?銀解：閥關(guān)時(Za1.8)10000.513600Za5m（1）閥全開時，以管中心線所在水平面為基準水平面，在A-A和C-C間列柏努利方程:gZAPa2UA-yWegZC2Pc Uc一下hf式中：Za5mZc,C0,Pa Pc0,uA0,We0,Zc0,UCU---4hf七le2)U20.01850目15)0.5所以9.815 0.01850( 15)0.12 2UU0.5—2 2解得：u3.02m/s2 _2___ __ 3Vs —d2u—0.123.020.24m3/s4 4(2)在A-A和B-B截面間列柏努利方程：_ 385.4m3/hPagZA—2UA——We2gZBPB式中：Za5m,ZB0,Pa0,UA0,We0,Zb0,Ub 3.02m/s----3hf(\_

d300.018——2229.815Pb3.0222(0.018300.13.0220.5) 2解得：Pb1.76104Pa(表)60m,截止閥9、（本題209、（本題20分）如圖示常溫水由高位槽以閥，已知管道為巾573.5mm的鋼管，直管與局部阻力的當量長度（不包括截止閥）總和為在某一開度時的局部阻力系數(shù) 為7.5。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流，管路摩擦系數(shù)求：（1）水由高位槽流到低位槽總的能量損失為多大（不計進出口阻力損失）？（2）管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差4 Z;（3）閥門前后的壓強差。注：汞的密度為13600kg/mlhf( ■2)?解：（1）(0.026607.5)0.050應43.5375J/kg2⑵WsVs Au21000—0,0501.52.94米g/s10.6T/h------3以2-24所在平面為基準水平面，在1-1、2-2間列柏努利方程，得:Zi2U12gP1

gZ22U22gP1

ghf其中:U1U20,P1P2hf=43.5375所以:Z2hf4.438m（3）因閥水平放置，所以閥前后的壓力差PPf2—100027.51.52c,cc 8.4832103Pa又?:P()gR8.43810、（本題20分）310=(13.6 1)1039.81R解得R=0.06826m-----3將密度為850kg/m3的油品，從貯槽管長為1000m（包括直管長度和所有局部阻力的當量長度）油的粘度為0.1Pa?s。求此管路系統(tǒng)的輸油量為多少A放至B槽，兩槽液面均與大氣相通。兩槽間聯(lián)接,管子直徑為0.20m,兩貯槽液面位差為6m,n3/h?假設(shè)為定態(tài)流動，流程見附圖。解：取A槽液面為1-1截面,B槽液面為2-2截面，且定為基準水平面，如圖示，在兩截面間列出柏努利方程:z〔gU12 P1We2U2P2 4式中:z1 6m,z2d0.20m,0,u1 u2 0,R850kgm3P2 0(表壓),we 0,lle100m,上式可化為:69.8110000.2①式設(shè)油品流動為滯流，則64 64Redu640.03765將②式代入①式中,0.2u850②式可得:0.1cc?0.03765100069.81 0.2解得：u0.625m/sdu0.200.625所以Re—— 0.18501062.52000流動為滯流，假設(shè)正確Vs —d24 _2u3600—(0.2)

430.625360070.7m/h11、（本題18分）利用虹吸管將池中溫度為90C熱水引出，兩容器水面的垂直距離為管段BC長10m（都包括局部阻力的當量長度），管路直徑為20mm直管阻力系數(shù)為不發(fā)生汽化現(xiàn)象，管路頂點的最大安裝高度為多少？已知90c熱水的飽和蒸汽壓為2m,管段AB長5m,0.02。若要保證管路7.01'104Pa。解：如圖所示，設(shè)水在虹吸管中的流速為得：u,在1-1和2-2之間列柏努利方程25 ur包gz1 一2式中z1z2H 4Wegz22U2 P22hf?gHhfu162在截面1-1和截面2m,j_u2d2Ui分u2,P1P2,We即9.8120.02150.022uA，口——解得2BB之間列柏努利方程，得:22gZl2U1P1gZBUb萬Pbhf式中：ZB1.62mS,Pi1.01hfl1BU10520.02hZbZi9.8112、（本題

如圖、Pb0.022upv 7.01104Pad21 P1 Pbg(一2一 一5一 一4(1.0110 7.01101000hf)1.622竽6.5616.561)2.35m20分）水通過傾斜變徑管路（ A~B）DA=100mm,DB=240mm水流量為2m3/min。在截面A與B處接U形水銀壓差計，其讀數(shù)R=20mm兩點間的垂直距離為h=0.3m,②A、B管段阻力損失為多少mmHg③若管路水平放置而流量不變，變化？試求：①A、B兩點的壓差是多少Pa?U形水銀壓差計讀數(shù)及兩點壓差有什么BH①pg(hR)igR10009.81(0.30.02)136009.810.025.4103Pa--4分②在A與B兩個截面間列柏努利方程:2U12gZ2P22U22gHf式中:P2Z20.3mU1VsA1VsU2VsA2D，6040.12604.24m/sVs12-D2604420.242600.74m/s代入可求出阻力損失Phf (乙Z2)——g2U12U2

2g0.3540010009.811.14mH2O83.8mmHg4.2420.74229.81③當管路水平放置時,hf不變，而（ZiZ2）=0,所以hfg（乙2 2Z2）u一u2-應減小。2 313、（本題上方壓強為液面15m15分）如圖1101.33kPa。所示，用泵將貯槽中密度為 1200kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器，貯槽液面維持恒定其蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室操作壓強為 200mmHg（真空度）。蒸發(fā)器進料口高于貯槽的輸送管道的直徑為巾68X4mm送料量為20n3/h,溶液流經(jīng)全部管道的能量損失為120J/kg。若泵的效率為0.65,求泵的軸功率。4V解：以貯槽的液面為11截面且定為基準水平面,式中:管路出口側(cè)為22截面，列柏努利方程得:25 Ul Pgz12Wegz22U22P2hf0,Z215m,u10,Pi0,hf12012003200P2 76010133026670Pa,U2VsA2036000.7850.0621.97吟--4gz22U2P22hf9.8115——21.972 266701200120246.92泵的有效功率Ne246.920120036001647W1.65kW泵的軸功率Ne1.65e——2.54kW14、（本題流量下截面0.6512分）水在水平管流動，截面1處管徑d1為0.2m,截面2處管徑d2為若忽略水由1至2處的阻力損失,0.1現(xiàn)測得水在某試求水的流量m3/h。1、2處產(chǎn)生的水柱高度差 h為0.20m2U1 P1解：在1、2兩截面間列柏努利方程:gz1gz22U2P2因為是水平管，所以ZiZ2U1d12U2d；,所以U2uS 4U1dfPi2U22P2P1P22U222U1P1gP2152U12g0.20Ui0.511ms15、—d；u14（本題120.220.5110.016157.84分）水從噴嘴口1-1截面垂直向上噴射至大氣。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形。已知噴嘴直徑d125mm,現(xiàn)要求在高于噴嘴出口 5m處水流的直徑d2為d1的1.2倍，試計算出噴嘴口的水流速3。忽略阻力。1—1、2-2截面間間列柏努利方程得:1—1、2-2截面間間列柏努利方程得:式中:??U12U1g乙—2P1P21.2d1,gz213.76P1一gZ式中:??U12U1g乙—2P1P21.2d1,gz213.76P1一gZ20（表壓）、uR；299.8122U22Z1u2d2P20、Z2U25md；U1-d2df2U11.44d；U11.442U12 _1.44 2A輸送至一敞口攪拌反應槽 B中，輸16A輸送至一敞口攪拌反應槽 B中，輸液管規(guī)格為638X2.5mm,已知料液在管中的流速為 um/s,系統(tǒng)的阻力損失可按 2hf=20.6U2/2J/kg計算。因擴大生產(chǎn)，須再建一套同樣的系統(tǒng) ，所用輸液管直徑不變，而要求的輸液量須增加 30%問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少？分分分分解：原系統(tǒng)中，以反應槽液面為基準水平面，在高位槽液面與反應槽液面間列柏努利方程:2U1 P12口2 P2gZ2萬一hf式中：Z111mZ15m,u1u20,P1 P22口2 P2gZ2萬一hf式中：Z111mZ15m,u1u20,P1 P2 0(表壓),850kg/3,

mhf20.62—10.3u2（u為管道中料液的流速）2gz1gZ2hf既9.81119.81510.3解得:2.39新系統(tǒng)中,同樣列柏努利方程得:gZ1 gZ2hf所以Z1 Z220.6u2 52g20.6(1.32.39)2 15.14m29.81增高為Z1Z14.14m17、（本題20分）如圖輸水系統(tǒng)，已知管路總長（包括所有局部阻力當量長度）為100m,其中從壓力表到管路出口的總長度80m（包括所有局部阻力當量長度），管路摩擦系數(shù) 入=0.025,管徑0.05m,水的密度=1000Kg/m3,泵的效率為0.8,輸水10m3/h求：①泵的軸功率？②壓力表的讀數(shù)是多少 Kgf/cm2?11TOC\o"1-5"\h\z①在1-1、2-2間列柏努利方程得： We gZ2hf 5hfVs hfu- ,l100,d0.05,Vs ,Z220, 0.025A 3600We=246.24J/kgNeWsWe VxWe684W 2ese xeNe c 八N—855W 3 分②在3-3、2-2間列柏努利方程，得:Pi2UPi2Ui萬gZ2hf，求得：Pi=2i5.35kPa=2.i98kgf/cm2 2 分18、(本題12分)40C水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動， 40c水的密度為992kg/m3,飽和蒸汽壓訪=7.38kPa,當?shù)卮髿鈮簽?7kPa?，F(xiàn)擬do取135mm,試問：當不計阻力損失，水在流經(jīng)收縮管時會不會汽化？解：設(shè)出口處水的流速為u,收縮管管徑最小處流速為因不計阻力損失，所以在高位槽液面至出口截面間列柏努利方程并化簡得:2gz114.0U gz114.0一，即u42gzi J29.81102由連續(xù)性方程ud2u由連續(xù)性方程ud2u0do可彳#u°u￡d0214.0震17.28ms由水槽液面至收縮管處列柏努利方程得:gz1P1gz22U2P22式中z1Z2gz1P1gz22U2P22式中z1Z27m, P1_ _3_ _ __9710Pa（絕壓），u2u017.28992kgm39.819710310 9.8199217.2827 2P2992解得:P2 17.0103Pa因P2p0,故收縮管處不會發(fā)生水汽化。第二章傳熱一、選擇題：1一、選擇題：1、在房間中利用火爐進行取暖時，其傳熱方式為）。C(A)傳導和對流2、棉花保溫性能好，主要是因為((A)傳導和對流2、棉花保溫性能好，主要是因為((B)傳導和輻射）。C(C)對流和輻射(A)棉纖維素導熱率小 (B)棉花中含有相當數(shù)量的油脂(C)棉花中含有大量空氣，而空氣的運動又受到阻礙(DD棉花白色，因而黑度小3、穩(wěn)定傳熱是指( )。B(A)傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不隨位置和時間而變(B)傳熱系統(tǒng)中各點的溫度僅隨位置變，而不隨時間變(C)傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不隨位置變而隨時間變(D)傳熱系統(tǒng)中各點的溫度隨位置和時間而變4、判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進行穩(wěn)定傳熱時的說法哪一個是錯誤的( )。C(A)通過一定傳熱面的傳熱速率不隨時間變化，為一定值(B)系統(tǒng)中任一點的溫度維持恒定(C)總的傳熱速率等于通過垂直于熱流方向的各傳熱面的傳熱速率之和(D)系統(tǒng)中任一傳熱面上的熱通量在過程中不變TOC\o"1-5"\h\z5、物質(zhì)導熱系數(shù)的順序是( )。A(A)金屬>一般固體>液體>氣體 (B)金屬>液體>一般固體>氣體(C)金屬>氣體>液體>一般固體 (D)金屬>液體>氣體>一般固體6、空氣、水、鐵的導熱系數(shù)分別是 入1、入2和入3,其大小順序是( )。B(A)入1>入2>入3 (B)入1<入2<入3(C)入2>入3>入1 (D)入2<入3<入17、穿過三層平壁的穩(wěn)定導熱過程，已知各層溫差為 t1 40c , 12 35c , t3 5c ,則第一層熱阻與第二、三層熱阻的關(guān)系為( )。B(A)R>(R2+R3) (B)R=(R2+R3) (C)R<(R2+R3) (D)不確定8、雙層平壁定態(tài)熱傳導，兩層壁厚面積均相等，各層的導熱系數(shù)分別為 1和2，其對應的溫度差為 L和t2,若t1>t2,則1和2的關(guān)系為()。A(A) 1< 2 (B) 1> 2 (C) 1= 2 (D)無法確定則A層導熱率()B層的導9、已知某平壁外兩層不等厚(b則A層導熱率()B層的導(A)小于 (B)不能確定是否大于 (C)大于(D)等于10、穿過三層平壁的穩(wěn)定導熱過程， 如圖所示，試比較第一層的熱阻R1與第二、三層熱阻R、R的大小R>(R2R>(R2+R3)R<(R2+R)R=(R2+R3)(D)無法比較TOC\o"1-5"\h\z11、多層間壁傳熱時，各層的溫度降與各相應層的熱阻（ ）。A（A）成正比 （B）成反比 （C）沒關(guān)系12、在對流傳熱過程中，對流傳熱的熱阻主要集中在（ ）。D（A湍流主體 （B）過渡層 （C）相界面（DD層流層13、對流體熱速率=系數(shù)X推動力，其中推動力是（ ）。B（A）兩流體的溫度差 （B）流體與壁面（或反之）間的溫度差（C）同一流體的溫度差 （D）流體的速度差14、在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否正確（甲、傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度；乙、換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對流給熱系數(shù)。（A）甲乙均對（A）甲乙均對（C）甲對，乙不對（B）甲乙均不對（D）乙對，甲不對15、套管冷凝器的管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進口溫度一定，當空氣流量增加時，空氣出口溫度（ ）。B（A）增大 （B）減小 （C）基本不變16、套管冷凝器的管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進口溫度一定，當空氣流量增加時，傳熱系數(shù)K應（）。A（A）增大 （B）減小 （C）基本不變17、套管冷凝器的管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進口溫度一定，當空氣流量增加時，壁溫（ ）。B（A）增大 （B）略有減小 （C）基本不變18、在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，換熱器最好（ ）放置。A（A）水平 （B）垂直 （C）管 （D）管外19、在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，冷卻水應走（ ）。C（A）水平 （B）垂直 （C）管 （D）管外（A）20、對間壁兩側(cè)流體一側(cè)恒溫，另一側(cè)變溫的傳熱過程，逆流和并流時tm大小為（）。C(A)(A)tm^>tm并(C) tm逆=tm并（D）無法確定21、對間壁兩側(cè)流體均變溫的傳熱過程，逆流和并流時21、對間壁兩側(cè)流體均變溫的傳熱過程，逆流和并流時tm大小為（）。Atm^<ttm^<tm并tm逆=tm并 （D）無法確定22、傳熱速率公式 QKAtm中，tm的物理意義是（ ）。B（A）器壁外壁面的溫度差 （B）器壁兩側(cè)流體對數(shù)平均溫度差（C）流體進出口的溫度差 （D）器壁與流體的溫度差23、有一套管換熱器，在管中空氣從 46℃被加熱到 50℃，環(huán)隙有 119.6℃的水蒸氣冷凝，管壁溫度接近（）。B（A）35℃ （B）119.6℃ （C）77.3℃24、壁阻和污垢熱阻忽略不計時，要想有效提高傳熱過程的總傳熱系數(shù) K值，關(guān)鍵是（）。CTOC\o"1-5"\h\z（A）減小 小的流體則的 值 （B）減小 大的流體則的 值（C）增大小的流體側(cè)的 值 （D）增大大的流體側(cè)的 值25、管壁及污垢熱阻可略 ,對薄管壁來說 ,當兩流體對流體熱系數(shù)相差懸殊時 （如io）,為有效提高值，關(guān)鍵在于（ ）。B（A）提高i （B）提高。 （C）減小垢層熱阻 （D）提高管流體流量26、對在蒸汽與空氣間壁換熱過程中，為強化傳熱，下列方案中的（ ）在工程上可行。 A（A）提高空氣流速（（A）提高空氣流速（B）提高蒸汽流速（C）采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度（D）在蒸汽一側(cè)管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液27、對流傳熱系數(shù) 的單位為（ ）。B2(D)W/(m?s)2(D)W/(m?s)2(D)W/(m?s)A（A）W/（m-K） （B）W/（m?K） （C）W/（m-s）28、導熱系數(shù)入的單位為（）。A2（A）W/（m-K） （B）W/（m?K） （C）W/（m-s）29、在蒸汽冷凝傳熱中，不凝氣體的存在對 的影響是（（A）不凝氣體的存在會使 大大降低（B）不凝氣體的存在會使升高（C）不凝氣體的存在對 無影響30、一套管換熱器，長10m,管間用飽和水蒸氣作加熱劑。一定流量下且做湍流流動的空氣由管流過，溫度可升至指定溫度?，F(xiàn)將空氣流量增加一倍，并近似認為加熱面壁溫不變，要使空氣出口溫度仍保持原指TOC\o"1-5"\h\z定溫度，則套管換熱器的長度應該（ ）。A（A）增長 （B）縮短 （C）不變 （D）無法確定31、兩流體可作嚴格逆流的換熱器是（ ）。D（A）板翅式換熱器 （B）U型管式列管換熱器（C）浮頭式列管換熱器 （D）套管式換熱器32、下述各種情況下對流傳熱系數(shù)由大到小的正確順序應該是（ ）。C①空氣流速為 30m/s時的；②水的流速為 1.5m/s時的；③蒸汽滴狀冷凝時的 ；④水沸騰時的 ；（A）③>①>①洛 （B）④〉③⑶①（C）③>①>②E （D）③>②>④>①33、傳熱過程中當兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是（ ）。B（A）管避熱阻 （B）污垢熱阻（C）管對流傳熱熱阻 （D）管外對流傳熱熱阻34、在常壓水蒸氣冷凝加熱空氣，空氣平均溫度為 20℃，則壁溫約為（ ）。B（A）20℃ （B）100℃ （C）60℃ （D）49.7℃35、物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為（ ）。 A

（A）熱傳導 （B）熱傳遞 （C）熱輻射 （D）熱對流36、流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程稱為（ ）。 A（A）熱對流 （B）熱傳導 （C）熱輻射 （D）熱傳遞37、物質(zhì)導熱系數(shù)的順序是（ ）。 A（A）金屬〉一般固體〉液體〉氣體 （B）金屬〉液體〉一般固體〉氣體（C）金屬〉氣體〉液體〉一般固體 （D）金屬〉液體〉氣體〉一般固體38、在管殼式換熱器中，飽和蒸氣宜走管間，以便于（ ），且蒸氣較潔凈，它對清洗無要求。A（A）及時排除冷凝液 （B）流速不太快（C）流通面積不太小 （DD傳熱不過多TOC\o"1-5"\h\z39、在管殼式換熱器中，有毒流體宜走管，使（ ）。A（A）泄漏機會較少 （B）流速很快 （Q流通面積變小 （D）傳熱增多40、在管殼式換熱器中安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流體的（ ），使湍動程度加劇，以提高殼程對流傳熱系數(shù)。 C（A）黏度 （B）密度 （C）流速 （D）高度二、填空題：1、兩流體在一套管換熱器中換熱，熱流體溫度由 90c降至60C,冷流體溫度由20c升至50C,若逆流操彳,tm=。 40C層流底層2、流體與固體壁面間的對流傳熱（給熱）熱阻主要是集中于層流底層3、熱損失是損失和損失之和。4、為減少圓形管導熱損失，采用包覆兩種保溫材料a3、熱損失是損失和損失之和。4、為減少圓形管導熱損失，采用包覆兩種保溫材料a、b,對流熱；輻射熱若它們厚度相同，導熱系數(shù)的順序從到外依次為5、在管式間壁換熱器中，以外表面為基準的傳熱系數(shù)的計算式為,與之對應的傳熱1 LdoKidiRsidobdodidm5、在管式間壁換熱器中，以外表面為基準的傳熱系數(shù)的計算式為,與之對應的傳熱1 LdoKidiRsidobdodidmRsoKoAotm6、已知傳熱系數(shù) K1250kcal/（m2C),在SI制中，K2 、 W/（mK）；汽化潛熱,r2200kJ/kg,在工程單位制中rkcal/kg14537、厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b1 b2b3,導熱率1 2 3。在穩(wěn)定> ；>；=；主要原因是傳熱過程中，各層的熱阻 R_R2_R3,各層導熱速率Q_Q2_Q> ；>；=；主要原因是8、8、，受潮后，水占據(jù)一定的孔隙空間，使保溫層材料導熱率增大下降；因水的導熱率大于保溫材料的導熱率保溫效果降低，受潮后，水占據(jù)一定的孔隙空間，使保溫層材料導熱率增大9、蒸汽冷凝放熱時，要經(jīng)常注意排放O固定管板式;不凝氣體和冷凝水；不凝氣構(gòu)成附加的氣膜傳熱阻力，而冷凝水的積累減小換熱面積10、根據(jù)有無熱補償或補償方法不同，列管式熱器的一般結(jié)構(gòu)型式有、浮頭式；UO固定管板式;11、兩流體的間壁換熱過程中QWscpt計算式中，t表示。冷流體或熱流體進出口溫度差。12、對多層圓筒壁的熱傳導，通過各層的傳熱速率,熱通量, 沿圓筒壁的徑向溫度分布為 線。 相等；不相等；曲13、在傳熱實驗中，用飽和水蒸氣加熱空氣，總傳熱系數(shù) K接近于側(cè)的對流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于側(cè)流體的溫度。 空氣；水蒸汽14、在穩(wěn)態(tài)傳熱中，凡熱阻大處其溫差也。滴狀冷凝的給熱系數(shù)膜狀冷凝給熱系數(shù)。大；大于15、對流傳熱系數(shù)的定義式為 。 一Q一或 一Q一 A(TTw) A(twt)16、傳熱的基本方式有、和三種。熱傳導；熱對流；熱輻射17、在間壁式換熱器中，間壁兩邊流體都變溫時，兩流體的流動方向有、、和四種。 并流；逆流；錯流、折流18、總傳熱系數(shù)的倒數(shù)1代表 ，提高K值的關(guān)鍵是 。K間壁兩側(cè)流體間傳熱的總熱阻；設(shè)法減小起決定作用的分熱阻19、在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱原油，則原油宜走 程，而總傳熱系數(shù) K接近于的對流傳熱系數(shù)。 管；原油20、若間壁一側(cè)流體的傳熱膜系數(shù) 1遠遠小于另一側(cè)流體的傳熱膜系數(shù) 2,為了提高熱流量，應著重考TOC\o"1-5"\h\z慮改善一側(cè)的傳熱條件。 121、用飽和蒸氣加熱某有機化合物時，逆流的平均溫差應流時的平均溫差。(=,>,<) =22、流體的湍流程度越大，則傳熱過程的傳熱膜系數(shù)越。 大23、多層壁穩(wěn)定導熱中，若某層的熱阻最大，則該層兩側(cè)的溫差。最大24、在臥式列管換熱器中用飽和水蒸氣冷凝加熱原油，則水蒸汽宜在流動，傳熱壁面的溫度接近于溫度。 殼程；水蒸汽25、對雙層平壁的穩(wěn)態(tài)導熱過程，壁厚相同，各層的導熱系數(shù)分別為 1和2，其對應的溫差分別為 t1和t2,右t1>t2,貝U12。 <26、某化工廠，用河水在一間壁式換熱器冷凝有機蒸汽，經(jīng)過一段時間運行后，發(fā)現(xiàn)換熱器的傳熱效果明顯下降，分析主要原因是。傳熱壁面上形成污垢，產(chǎn)生附加熱阻，使 K值下降27、蒸汽冷凝有和兩種方式。 滴狀冷凝；膜狀冷凝28、液體沸騰有和兩種方式。 泡核沸騰；膜狀沸騰29、現(xiàn)有一換熱器，原油在管外流動，進口溫度為 120°C,出口溫度為160°C;機油在管流動，進口溫度為245°C,出口溫度為175°Q則逆流時平均溫度差約為。69°C30、水與苯通過間壁換熱器進行換熱。水從20c升至30C,苯由80c降至40C,則逆流時平均溫度差為。 32.7C31、換熱器在使用一段時間后，傳熱速率會下降很多，這往往是由于的緣故。傳熱管表面有污垢積存32、有一列管式熱交換器，熱流體進、出口溫度分別為280c和80C,冷流體進、出口溫度分別為40C和190C。對這種換熱，必須采用操作方式進行，其傳熱平均溫度差為。逆流；61.7CTOC\o"1-5"\h\z33、當管壁及污垢熱阻可忽略時，薄管壁求 K公式可簡化為：--,此時若0 1,K0 1則有。 K0。34、判斷下列各組物性數(shù)值大?。?金屬液氣；液氣 >；>；>35、判斷下列各組物性數(shù)值大小： 汽液；scr100°（水蒸氣汽化潛熱） <;>36、現(xiàn)有一換熱器，原油在管外流動，進口溫度為 120°C,出口溫度為160°C;機油在管流動，進口溫度為245°C,出口溫度為175°Q則并流時平均溫度差=。52°C37、水與苯通過間壁換熱器進行換熱。水從20C升至30C,苯由80c降至40C,則并流時平均溫度差為。 27.9C三、判斷TOC\o"1-5"\h\z1、保溫材料應采用導熱系數(shù)小的材料制作。 （）對2、管殼式換熱器的傳熱面積既是管子截面積，可按照 Sn-di2來計算。（）錯43、在對流傳熱時，熱阻主要集中在緩沖層。 （）錯4、導熱系數(shù)入，對流傳熱系數(shù) 及總傳熱系數(shù)K都是表征物質(zhì)性能的參數(shù)。（）錯1 15、對于符合K（一——）1情況來說，若1 2時，要提高K值時則主要用提高 1的值。（）對1 26、換熱器應采用導熱系數(shù)大的材料來制造。 （）對7、管殼式換熱器設(shè)計時，而飽和水蒸氣冷凝時宜走殼程。 （）對8、滴狀冷凝比膜狀冷凝效果好。 （）對9、一般固體、液體和氣體相比較，導熱系數(shù)值的大小順序為固體〉氣體〉液體。（ ）錯10、對流傳熱僅發(fā)生在液體中。 （）錯四、名詞解釋：1、導熱若物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導（導熱）。2、對流傳熱熱對流是指流體各部分之間發(fā)生相對位移、冷熱流體質(zhì)點相互摻混所引起的熱量傳遞。熱對流僅發(fā)生在流體之中，而且必然伴隨有導熱現(xiàn)象。3、輻射傳熱任何物體，只要其絕又?溫度不為零度（ 0K）,都會不停地以電磁波的形式向外界輻射能量，同時又不斷地吸收來自外界物體的輻射能，當物體向外界輻射的能量與其從外界吸收的輻射能不相等時，該物體就與外界產(chǎn)生熱量的傳遞。這種傳熱方式稱為熱輻射。4、傳熱速率單位時間通過單位傳熱面積所傳遞的熱量（ W/rri）5、等溫面溫度場中將溫度相同的點連起來，形成等溫面。等溫面不相交。五、簡答題：1、（本題4分）何謂定態(tài)傳熱？有什么特點？答：在傳熱系統(tǒng)（如換熱器）中溫度分布不隨時間而變的傳熱過程稱為定態(tài)傳熱， （2分）它的特點是通過傳熱表面的傳熱速率為常量（2分）2、（本題4分）傅立葉定律的表達式如何？簡述式中各項含義及單位。答：傅立葉定律的表達式為dQ ds—（2分）n式中：Q-----熱傳導速率，W —------溫度梯度，C/mnS—— 等溫表面的面積，m2 入——比例系數(shù)，稱為導熱系數(shù) w/（mc）TOC\o"1-5"\h\z負號表示熱流方向總是和溫度梯度的方向相反（ 2分）3、（本題6分）對流傳熱系數(shù)的物理意義是什么？它的單位是什么？它與導熱系數(shù)有何不同？答：由 -Q-可知，對流傳熱系數(shù) 表示在單位溫度差下單位傳熱面積的對流傳熱速率，其單位為Stw/（m2C）,越大，表示地流傳熱越快。 （4分）它與導熱系數(shù)入不同，它不是物性，而是受多種因素影響的一個參數(shù)。 （2分）4、（本題3分）若熱流體走管，冷流體走管外，兩流體通過間壁的傳熱包括那幾個過程？答：包括以下三個過程：1熱流體以對流傳熱方式將熱量傳給管壁（ 1分）2熱量由壁面以熱傳導方式傳給外壁面（ 1分）3熱量由外壁面以對流傳熱的方式傳給冷流體（ 1分）5、（本題4分）換熱器為何應定期清洗？答：換熱器運行一段時間后，傳熱壁面常有污垢積存，對傳熱產(chǎn)生附加熱阻，使 K值下降。通常污垢熱阻較壁面熱阻要大，因此在設(shè)計中必須考慮其影響，運行中的換熱器應定期清洗。 （4分）6、（本題5分）簡述何謂強化傳熱？有哪三個主要途徑？答：強化傳熱是指提高冷熱流體間的傳熱速率。 （2分）強化傳熱的三個主要途徑是：（1）增大總傳熱系數(shù)K,這是強化傳熱的重點。（1分）（2）增大傳熱面積A（1分）（3）增大平均溫度差 tm（1分）7、（本題3分）蒸汽冷凝加熱時，蒸汽中的不凝氣體有何影響？答：不凝氣體的存在會使蒸汽冷凝的傳熱系數(shù)大大降低，使傳熱效率下降。8、（本題3分）在套管式換熱器中用飽和水蒸汽加熱空氣，若加大空氣流量則總傳熱系數(shù)如何變化？為什么？TOC\o"1-5"\h\z答：加大空氣流量會使總傳熱系數(shù)增大。 （1分）因為流量增大，湍動程度增大，層流底層變薄，從而使熱阻減小，總傳熱系數(shù)增大。 （2分）9、（本題3分）對流傳熱與熱對流的區(qū)別是什么？答：對流傳熱是冷、熱流體在固體壁面兩側(cè)流動時，熱量透過壁面進行傳遞的過程。而熱對流是熱量傳遞的一種基本方式，是熱量由于流體質(zhì)點的相對位移而進行傳遞。10、為什么部孔隙多的材料保溫效果好 ？ （3分）因為大量的孔隙中包含著導熱系數(shù)非常小的氣體，且流動受到限制，對傳熱不利，從而起到了保溫的作用五、計算題：1、（本題8分）將0.417kg/s、80c的有機苯，通過一換熱器冷卻到 40C；冷卻水初溫為30C,出口溫度不超過35C。假設(shè)熱損失可略，已查出在平均溫度下，硝基苯和水的比熱容分別為 1.6kJ/（kgC）。求：（1）冷卻水用量m/h?（2）在（1）題中如將冷卻水的流量增加到 6m3/h,問此時冷卻水的終溫將是多少？解：（1）.?QWshCphTiT2WscCpct2t1WhCphTiT2 0.4171.61038040 3 八WC—— 3 1.275K