化工原理复习题 及习题答案

一、填空题

1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（  相对粗糙度   ）有关。

2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差    ）。

3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（ 减少    ）。

4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等     ）相等。

5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流体     ）

6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小     ）

7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高度     ）有关。

8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚     ）现象。

9.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则扬程（不变     ）。

10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数，关键是（增大  αo   ）。　

11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为 （2×104 Pa      ）（当时当地大气压为1×105  Pa）。

12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于    ）泵的必需汽蚀余量。（大于、小于、等于）

13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则该流体的流量为  （ 10.60    ）m3/h，管壁处的流速为（   0  ）m/s。

14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的流速是粗管内的（4     ）倍。

15.离心泵的工作点是指（泵     ）特性曲线和（  管路   ）特性曲线的交点。

16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体     ）和（ 转换能量    ）。

17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小     ）；阻力损失随流体流速的增加而（增大     ）。

18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃，则并流时的Δtm=  （ 43.5   ）℃。

19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A 腐蚀性介质   ）流体应走管内。

20.在管壳式换热器中，用100℃的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20℃和50℃。则管壁温度约等于（100℃    ），总传热系数K接近于（空气     ）的对流传热系数。

二、计算题 

在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152和24.7kPa，轴功率为2.45kW，转速为2900r/min。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下的泵的性能。

解：分别以真空表和压强表所在截面为1-1和2-2截面，在两截面间列柏努利方程有：

=18.4 m

53.2%

三、计算题

有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120℃降至80℃，其对流传热系数α1＝50w/(m2·k)。壳程的冷却水从15℃升至 90℃，其对流传热系数α2＝2000w/（m2·k），管壁热阻及污垢热阻皆可不计。当冷却水量增加一倍时，试求：（1）水和空气的出口温度和，忽略流体物性参数随温度的变化；（2）传热速率比原来增加了多少？

解：①水量增加前  T1=120℃，T2=80℃，t1=15℃，t2=90℃，

    α1=50W/（m2·K），α2=2000W/（m2·K），

                                           （a）

水量增加后     

                    （b）

     或                         （c）

                                     （d）

    式（c）代入式（d），得                （e）

由式（c）与（e）得      t'2=61.9℃    T '2=69.9℃

②即传热速率增加了25%。