化工原理上册复习题

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. ( )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. ( )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. ( )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? 2. 流动类型有几种?是如何判断流型的?

3. 什么叫化工单元操作?常用的化工单元操作有哪些? 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?

第4 题图 (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?

5. 当离心泵启动后不吸液,其原因主要有哪些?

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。

7. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同? 8. 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作? 9. 提高传热系数时,为什么要着重提高给热系数小的这一侧?

五、计算题:

五、计算题:

1. 用泵将密度为850kg/m3,粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中,升扬高度为20㎜。输送管路为φ108×4㎜的钢管,总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长度)。管路上装有孔径为80㎜的孔板以测定流量,其油水压差计的读数R=500㎜。孔流系数Co=0.62,水的密度为1000kg/m3。试求: ⑴输油量是多少m3/h? ⑵若泵的效率为0.55,计算泵的轴功率。

***答案***

⑴ u0?co2(?i??)Rg??0.62?2?9.81?0.5??1000?850??0.816m/s

850 Vh?0.785d2u?0.785?0.082?0.816?3600?14.76m3/h

?80? (2)u?0.815????0.522m/s

100??Re?d?u2??0.1?0.522?850190?10?3?234?2000,层流

??6464??0.274 Re2342lu10000.5222 ?hf???0.274???373.3J/kg

d20.12 We?gz??hf?20?9.81?373.3?569.5J/kg

2. 粘度为30cp,密度为900 kg/m3的液体,自A经内径为40㎜的管路进入B,两容器均为敞口,液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时,阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at。现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度)。试求: (1)管路的流量m3/h?(2)阀前后压力表读数有何变化? ***答案*** 解:(1)阀关时 p1??gz1?z1?p1/?g,

0.9?9.81?104 即: z1??10m

900?9.810.45?9.81?104同理: z2??5m

900?9.81 阀开时,两槽液面间列机械能衡算式:

2pau2uBA?gzA???gzB???hf

?2?2pa??hf??zA?zB?g??10?5??9.81?49.05J/kg

lu2(50?20?30)u2而 ?hf??????1250?u2

d20.042/d?u) 代入上式可得: 设流动为层流,则??64?(64?30?10?3249.05?1250??u?u?0.736m/s

0.04?900u校核:Re?d?u??0.04?900?0.73630?10?3?883.2?2000 ,结果有效

∴Vh?0.785?0.042?0.736?3600?3.33m3/h

(2)阀开后,P↓,P↑

3. 如下图所示的输水系统,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为φ83×3.5㎜,泵的进、

出管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m3/h时,进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道的全部阻力损失为4.9 J/kg ,压力表的读数为2.5kgf/cm2,泵的效率为70%。 试求:⑴两液面的高度差H为多少m? ⑵泵所需的实际功率为多少kw?

⑶真空表的读数多少kgf/cm2?

解: ⑴如图取截面0-0(贮槽液面), 1-1(真空表), 2-2(压力表), 3-3(高位槽), 在截面2-2和3-3间列柏努利方程,以2-2为基准面(目的求H3)

22p3u3u2 H2g???H3g????hf2?3

?2?2p2∵1at?9.81?104N/m2?1kgf/cm2

u?QA?36/36000.785?0.0762?2.21m/s

2.5?9.81?1042.212则:??9.81H3?4.9

10002?H3?242.74?24.74m 9.81∴ H?H3?5?29.74m

⑵在0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We)

22u0p3u3 H0g???We?Hg????hf0?3

?2?2p0则: We?Hg??hf0?3?29.74?9.81?(1.96?4.9)?298.62J/kg

Ne?Ws?We??VsWe?36?1000?298.62?2986.2W 3600N?Ne/??2986.2/0.70?4267W?4.27kW

⑶ 在0-0和1-1间列伯努利方程以0-0为基准面

22u0p1u1 H0g???H1g????hf0?1

?2?2p0

pa?p1?2.212?4.8?9.81??1.96?51.49[J/kg]

251.49?10009.81?104?0.525[kgf/cm2]

∴ pa?p1?4. 用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×104N/m2,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为15m,在某送液量下,泵对水作的功为317.7 J/kg,管内摩擦系数为0.018,吸入和压出管路总长为110m(包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为 φ108×4mm水的密度为1000 kg/m3。求输水量为多少m3/h?

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