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1、#流体力学与传热模拟试题（一）一、 选择题B泵出口的压力减小D泵工作点的扬程升高1离心泵的调节阀开大时, A吸入管路阻力损失不变 C泵入口的真空度减小 2在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数，数值A与光滑管一样B只取决于ReC取决于相对粗糙度D 与粗3离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生。A汽化现象B汽蚀现象C气缚现象D气浮现象二填空题1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的一次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗 粒直径的 次方成正比。2流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大流速为平 均流速的 倍，摩擦系数入与Re的关系为 。3离心泵的安装高度超过
2、允许安装高度时会发生 现象4导热系数的单位为 ,对流传热系数的单位为 ，总传热系数的单位 为。5流体流动的连续性方程是;适用于圆形直管的不可压缩流体流离的连续性方程为。三计算题1在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20c和110C。在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45c和40 C,使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38C,试求：（1）空气出口温度为多少？ （ 2）总传热系数为原来的多少倍？ （ 3）若使冷却水加大一 倍，空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？ （CUa空气）（4）
3、冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？2如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口 高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管 路尺寸为483 x 3.5mm,泵的进出口管道 上分别安装有真空表和压力表，真空表 安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m,压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为 36m3/h时，进水管 道全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道全 部阻力损失为 4.9J/kg ,压力表读数为 2.452 X 105Pa,泵的效率为 70%,水的密 度师1000kg/m3,试求：（1）两槽液面的高度差H为多少？（2）泵所需的实际功率为多少kW?（3）真空表的读数为多少 k
4、gf/cm2?3） 一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为6 直径为4 25x2mm冷却水在管内流过，并从17oC被加热到37OQ流量为1.25kg/s ,温度为72oC的燃饱和蒸汽在管外冷凝成同温度 的液体，烧蒸汽的冷凝潜热为 315KJ/Kg。已测得：蒸汽冷凝传热系数 a o=800w/ （mtoC）, 管内侧热阻为外侧热阻的40%污垢热阻为管内侧热阻的70%计算时可忽略管壁热阻及热损失。水的比热为4.18KJ/ （Kg - oC）o试计算：（1）冷却水用量；（2）换热管的总根数。（传热面积以外表面为基准）。流体力学与传热模拟试题（二）一、填空题1流体流动的连续性方程是 ;适用于圆形直管的不可压
5、缩流 体流动的连续性方程是 。2由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻愈 ,其两侧的温差愈。3 一个工程大气压等于 Pa;等于 mmH2O柱。4当地大气压为745mmHg ,侧得一容器内的绝对压强为350mmHg ,则真空度为 mmHg;侧得另一容器内的表压强为1360mmHg ,则其绝对压强为mmHg 。5离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。6流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 倍。7间壁换热器管壁温度 tw接近 ；总传热系数 K的数值接近、选择题1流体流动时的摩擦阻力
6、损失hf所损失的是机械能中的 项。A位能 B静压能 C总机械能D动能2某液体在内经为 d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为U0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为 d2（d2=d0/2）的管子时，其流速为原来的 倍。A 2B 4C8D 163 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生 。A气缚现象B汽化现象C气浮现象D汽蚀现象4傅立叶定律是 的基本定律。A 对流传热B热传导C总传热D冷凝5在恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一时刻所得滤液量 。A 增大至原来的2倍B增大至原来的4倍C增大至原来的 J2倍D增大至原来的1.5倍6 一定流量的液体在一 25 x 2.5mi
7、h直管内作湍流流动，其对流传热系数 /i=1000W/m 2?C ；如流量与物性都不变，改用一19X2mm勺直管，则其 “将变为A 1259 B 1496C 1585 D 1678三、计算题1在一单程列管式换热器中，欲用水将 15000kg/h的煤油从140c冷却到40 C,水的进、出口温度分别为30c和40 C,两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg ?C),水的平均比热容为 4.187 kJ/(kg ?C)。若换热器的总传热系数为 300W/(m2?C),试求：(1) 冷却水的流量；(2)换热器的对数平均温度差 Am； (3)换热器的传热面积 So2用离心泵把 20 c的水从
8、储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本 题附图所示。管路的直径均为76m/2.5mm,在操作条件下，泵入口处真空表的读数为3224.66 10 Pa；水流经吸入管与排出管 (不包括喷头)的能量损失可分别按 2hf,1=2u与Z hf,2 =10u2计算，由于管径不变，故式中 u为吸入或排出管的流速 m/so排水管与喷 头连接处的压强为 98.07 M03Pa (表压)。试求：(1)水在管内的流速u； (2)泵的有效功(3)已知泵的效率为 60%,求操作条件下泵的轴功率。3在如图所示的输水系统中，已知管路总长度(包括所有当量长度，下同)为100ml其中压力表之后的管路长度为 8
9、0m, 管路摩擦系数为0.03,管路内径为0.05m, 水的密度为1000Kg/m3,泵的效率为 0.85, 输水量为15m3/h。求：(1)整个管路的阻力损失，J/Kg;(2)泵轴功率，Kw(3)压力表的读数，Pa。化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(1)在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。(2)热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数 K的数值接近于热阻(大、小)一侧的蹲直。间壁换热器管壁温度tw接近于J值 大 (大、小)一侧的流体温度。由 多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该
10、壁面的热阻愈 大(大、小)， 其两侧的温差愈大(大、小)。(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小,其两侧的温差愈小 。(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞流层内(或热边界层内)，减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。(5)消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加补偿圈 、采用浮头式 或 U管式结构 ；翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数。(6)厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1b2b3,导热系数1，2 R 2 R 3,各层导热速率 Q = Q 2 = Q 3。(7)物体辐
11、射能力的大小与黑度 成正比,还与温度的四次方成正比。(8)传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。热传导的基本定律是一傅立叶定律一ft 其表达式为_dQ= - ?ds _。二 n(9)水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的1.74 倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的3.48倍。(设条件改变后仍在湍流范围)(10)导热系数的单位为W/ (mC)，对流传热系数的单位为W/ (m2。,总传热系数的单位为W/( m2 C)。二、选择1已知当温度为 T时，耐火科的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度D 耐火科的黑度。A 大于B 等
12、于C不能确定D 小于2某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20c升至80 C,现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的A 倍。A 1.149 B 1.74 C 2 D不定3 一定流量的液体在一 425X 2.5mm的直管内作湍流流动， 其对流传热系数 5=1000亚/吊 C ； 如流量与物性都不变，改用一加9X2mmt勺直管，则其口将变为D 。A 1259 B 1496 C 1585 D 16784对流传热系数关联式中普兰特准数是表示C 的准数。A对流传热 B流动状态C 物性影响 D自然对流影响5在蒸气一
13、空气间壁换热过程中，为弓II化传热，下列方案中的B 在工程上可行。A提高蒸气流速B 提高空气流速 C采用过热蒸气以提高蒸气温度D在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50 C,现因某种原因，两者的温度各升高100C,则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该 BA 减小B 增大C 不变三、计算1 一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为3m,直彳仝为425X2mm水以0.7m/s的流速在管内流过，并从17c被加热到37Co流量为1.25kg/s、温度为72c煌的饱和蒸气在管外冷凝成同 温度的液体。烧蒸气的冷凝潜热为 315kJ/kg。已测得：蒸气冷凝传热系数
14、 ao=800W/（m2 - C ）, 管内侧热阻为外侧的 40%污垢热阻又为管内侧热阻的70%试核算：（1）换热器每程提供的传热面积（外表面为基准）；（2）换热管的总根数；（3）换热器的管程数。计算时可忽略 管壁热阻及热损失，水的比热为4.18kJ/（kg C ）解： （1）换热器每程提供的传热面积（外表面为基准），S;由题意知，水以 0.7m/s的流速在管内流过，欲求 S,需先知道每程的管子数，每程的 管子数等于所需冷却水的总流量与单管内水的流量之比。两流体交换的热量为：Q =Whrh =1.25 315 = 394kw又Q=WcCpc(t2-t1), C” =4.18kJ/kg 尸C,Q
15、C pc (t 2 - 3 )3944.18 (37 -17)=4.713 kg / s22.单管内水的流量为：Wd =d u = 0.785 0.0210.7 1000 = 0.2423kg /s4每程所需管子数为：n1= 4.713 =19.5Wci0.2423取每程管子数为20,则每程所能提供的传热外表面积为:6 hMoln1 =0.025 20 3 二=4.71m2（2）换热管的总根数；由所需的总传热面积可求取换热管的总根数。Q =KoSo tm由题给数据,K=1Ko111(0.4 0.7 0.4):。：。：。=Z111(0.40.7 0.4)800800800=476.2W / m2 Ct
