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1、单元练习：流体流动及输送机械一、填空题（仅供练习使用，需掌握基本概念与基本公式）1. 层流时，摩擦系数与 Re的关系为=64/Re 。2. U 型管压差计指示液为水，若所测压差不变，要使读数R增大，应更换一种密度比水小的指示液。3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于流体势能提高和阻力损失。4. 离心泵前必须先灌泵是因为空气密度小，造成的压差或泵吸入口的真空度小而不能将液体吸入泵内。5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m高处密闭容器中，容器上方真空表读数为P，现在表的读数增大，其他管路条件不变，则管路总阻力损失将增大。6. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器，当管路上
2、的阀门开度减小（湍流态变为层流态），水流量将减小，摩擦系数增大，管路总阻力损失增大。 （增大，减小，不变）二、选择题1. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 ( D ) 。A. 安装处的大气压；B. 输送液体温度； C. 吸入管道的流动阻力；D. 排出管道的流动阻力2流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（ C ）A. 四分之一B. 一半C . 二倍D. 四倍3. 当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为（ A ）A. 压力表B. 真空表C. 高度表D. 速度表4. 流体在直管中流动，当Re 2000 时，流体的流动类型属于（ A ）A.层流B. 湍流C.过渡
3、流D. 漩涡流三、简答题1. 离心泵在开车前为何要先关闭出口阀门？答：离心泵开动时的瞬时启动电流为正常工作电流的57 倍，为保护电机，关闭出口阀以减小负荷，减小电流，防止电极因瞬时电流过大而烧毁。2. 汽蚀现象产生的原因是什么？会造成什么样的结果？四、计算题1. 如图所示，用泵将储槽中密度为1200 kg/m3的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持恒定，其上方与大气相通。蒸发器内的操作压强为200mmHg （真空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m ，输送管道的直径为684 mm ，送料量为20 m3/h，溶液流经全部管道的能量损失为120 J/kg ，试求泵对溶液所提供的能量。解：以储槽的
4、液面为上游截面1-1 ，管路出口内侧为下游截面2-2 ，并以截面1-1 为基准水平面。在两截面间列柏努利方程 式。式中Z1 = 0，Z2 = 15 m， p1 = 0（表压），Pa（表压）u1 0，m/s，hf = 120 J/kg 将以上各项数值代入柏努利方程中J/kg 单元练习：传热一填空题，选择题1、蒸汽冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝，工业设计时按膜状冷凝考虑。2、下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是 ( C ) A、雷诺数； B 、努塞尔数； C 、普兰特数； D 、格拉斯霍夫数3、在列管式换热器中用蒸汽冷凝加热空气，欲提高传热速率采取 C 方法最合理。A、提高蒸汽速率； B、同时提高
5、蒸汽和空气流率； C、提高空气的流速； D 、过热蒸汽以提高蒸汽的温度4、比较下列不同给热过程的值大小： 水强制对流 （u=3m/s）1、 水蒸气冷凝2、空气强制对流 （u=3m/s）3， 最大为2，最小为3。5、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，其原因是产生污垢，污垢热阻较大不可忽略。6、如图所示换热器，饱和蒸汽的温度T=120，1t=40，2t=80，则对数平均温差mt为 57.7 。7热传递的基本方式是：传导、对流和（ D ） 。A. 流动B. 传递C. 放射D. 辐射8传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（B ） 。A. 管壁热阻 B. 污垢热阻 C
6、. 管内对流传热热阻 D. 管外对流传热热阻二简答题1、各种与蒸汽冷凝有关的传热过程为什么要定期排放换热器中不凝性气体？答：不凝性气体的积聚使可凝性蒸汽抵达液膜表面进行冷凝之前，必须以扩散方式穿过不凝性气体层，这相当于附加了一个额外热阻，使冷凝给热系数大为降低，对给热过程带来不利影响，因此要定期排放换热器中不凝性气体。2. 影响对流传热系数的因素有哪些？答： （1）流体的物性包括、PC、等； （2）流体流动起因是自然对流还是强制对流；（3）流体流动状态是湍流还是层流； （4）流体相态变化 (5 ）传热面的大小、形状、相对位置 三计算题1. 在一传热外表面积S0为 300 m2的单程列管换热器中
7、，300的某气体流过壳程被加热到420，另一种560的气体作为加热介质。两气体逆流流动，流量均为10000 kg/h ，平均比热为1.05 kJ/(kg） ，求总传热系数K0。 解：换热器的传热量Q = GcCpc（t2 t1）=（10000/3600） 1050 （ 420 - 300）= 3.5 105 W 热气体出口温度Q =GhCph（T1 T2） 即3.5 105 =（10000/3600） 1050（ 560 T 2） 解得T2 = 440 流体的平均温度差2 W(2 ) 单元练习：吸收一、 填空题 （仅供练习使用，需掌握基本概念与基本公式）、 吸收操作的基本依据是组分溶解度不同，
8、吸收过程的经济性主要决定于能耗、溶剂损失、再生费用。、 吸收、解吸操作时低温对吸收有利，低压对解吸有利；高温对解吸有利，高压对吸收有利。、若 1/Ky = 1/ky + m/kx，当气膜控制时，Kyky，当液膜控制时，Kykx/m、用纯溶剂吸收，已知L/G=m ，回收率为.，则传质单元数N=9、操作中逆流吸收塔，今入塔上升，而其他入塔条件均不变。则出塔增大，（变大、变小、不变、不确定）二、选择题 1低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增加时，则气相总传质单元高度将（C ）A. 增加B. 减少C.不变D.不定 2吸收操作线位置随下列哪一个条件而变化?（C ） 。
9、A. 操作温度B. 操作压力C. 操作液气比 D. 填料结构 3操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将(A) 。 A. 增大 B.降低 C.不变 D. 不能确定三、简答题1. 什么是双膜论？2. 某正常操作的吸收塔，若在其它操作条件不变的情况下将喷淋量调大，其操作线如何变化？请图示之。答：增加吸收剂用量,操作线的斜率LG增大，操作线向远离平衡线方向偏移,如图中 AB、AC 线所示。五、计算题 1. 在常压下逆流操作的填料吸收塔，已知入口惰性气体流量为100Kmol/h, y1=0.05( 摩尔分数，下同 ), 回收率为 90% ，总传质 单元高度为0.5 m， 进
10、入系统的纯溶剂量规定为80Kmol/h, x2=0, 操作条件下的气液平衡关系为y=0.8x 。求 : （1）液体出口浓度（ 2）填料层高度 解： （1）y2=y1（ 10.9） 0.005 L(x1-x2)=G(y1-y2) x1=0.05625 (2) 005.02211mXYmXYYm129OG mYYNYZ=HOGNOG =0.5 94.5 米单元练习：沉降与过滤一填空题，选择题（仅供练习使用，需掌握基本概念与基本公式）1降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的_沉降面积 _有关，与 _高度 _无关。2除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用重力沉降、_
11、离心分离 _、_过滤 _等方法（列举三种方法） 。3含尘气体通过长为4m，宽为3m，高为1m 的除尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该除尘室的生产能力为_0.36_m3/s。4. 含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子( 沉降在斯托克斯区), 正常情况下能 100% 除去 50m 的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100% 除去的最小粒径为_D_。A 250 m B （1/2 ） 50 m C 50 m D 250 m 5基本的过滤操作有_恒压 _ 和_恒速 _ 两种。6板框过滤机的洗涤液流率为最终过滤的滤液流率的 1/4 。( 当洗涤与过滤终了时的操作压力相同，洗涤液与滤液的黏
12、度相等时 ) 。7计算颗粒沉降速度Ut的斯托克斯式为_ ut = d2( s )g/(18) ，此式适用于颗粒雷诺数Rep 2_ 的情况。8粒子沉降过程分_加速 _阶段和 _恒速 _阶段。9. 用板框压滤机进行恒压过滤，若介质阻力可以忽略不计，过滤20 分钟可得滤液8 m3。若再过滤20 分钟可再得滤液3.3 m3。10. 某悬浮液被恒压过滤，介质阻力忽略，则获得的滤液量与过滤时间的0.5 次方成正比。11、助滤剂的作用是A 。A、形成疏松饼层，使滤液畅流；B、帮助介质拦截固体颗粒；C、降低滤液粘度，减少流动阻力；D、使滤饼密实并具有刚性 三计算题 1. 在一板框压滤机上过滤某种悬浮液，在 0
13、.1MP（表压） 下 20min 可在每平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液， 再过滤 20min又得到滤液0.09m3，则共过滤1h 可得滤液总量为多少m3？ 解 : 过滤方程可得：22()()eeeeqqKqK代入数据可得：320.022/eqmm823.96 10/Kms1h 所获得的滤液总量q 满足下式： 2820.0223.96 103600qq320.356/qmm单元练习：精馏填空题（仅供练习使用，需掌握基本概念与基本公式）1、蒸馏与精馏的主要区别蒸馏无回流、精馏有回流2、已知 q = 1，则加料中液体量与总加料量的比是1：1 。3、理想物系的=2，在全回流下操作。已知某理论
14、板上yn = 0.5，则 yn+1 = 0.333 4、芬斯克方程应用条件是什么？理想物系全回流操作 泡点进料时， q 线的斜率等于 ( C ) 。 A. 1 B. 0 C.D. 大于 1 5、精馏塔设计时，若F、xF、xD、xW、 V均为定值，将进料热状态从q1 变为 q1，则所需理论板数(B )。A. 增多 B. 减少 C. 不变 D. 不能判断二、简答题（1）什么是理论板？（2）试分析精馏过程中回流比的大小对设备费用的影响。答：当回流比最小时，塔板数为无穷大，故设备费为无穷大。当R 稍大于 Rmin时，塔板数便从无穷多锐减到某一值, 塔的 设备费随之锐减。当R 继续增加时，塔板数固然仍随之缓慢减少，但上升蒸气量随之增加，塔径、蒸馏釜、冷凝器等尺寸 相应增大，故R 增加到某一数值后，设备费用又回升。三、 计算题参考书上的习题
