化工原理试卷上套

1、化工原理（上）试卷一一 . 填空题（每空 1 分，共 20 分）1.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量的_ 倍。（假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变）2.在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处的速度为_ ，管中心速度 _ 。3.在流动系统中，若截面上液体压强、密度、流速等仅随_ 改变，不随 _ 改变，称为稳定流动。4. 离心泵启动步骤为 _ ；常用 _ 调节流量； 往复泵常用 _调节流量。5.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_，扬程 _ 。6.牛顿冷却定律的表达式为_，给热系数（或对流传热系数） 的单位是 _。7.在列管式换热器中

2、，用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近_ 流体的温度，总传热系数K接近 _ 流体的对流传热系数。8.若降尘室的高度增加，则沉降时间，生产能力。9. 当微粒在介质中作自由沉降时， 若颗粒沉降的 Rep 相同，球形度越大的微粒， 介质阻力系数越 _ 。球形颗粒的球形度为 _ 。10.工业上常用过滤方式有和滤饼过滤；悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是_。二. 简答题(每题 5 分，共20 分)1. 简述流体阻力实验测 Re 曲线的基本方法和原理。2.何谓离心泵的“气蚀 ”现象，对泵的操作有何危害?应如何防止 ?3. 为什么工业上气体的除尘 (在沉降室进行 , Rep 2) 常放在冷却后进行 ?而

3、在悬浮液的过滤分离中， 滤浆却不宜在冷却后才进行过滤？4. 在热传导中，管外绝热层材料包的越厚，热损失就越少，对否?为什么 ?三 . 计算题（共 60 分）1.（ 20 分）如本题附图所示，槽内水位A维持不变。 槽底部与内径为100mm钢管B相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端 15m 处安有一个指示液为汞的 U 型管压差计， 测压点 B 与管路C出口端之间距离为 20m。（ 1）当闸阀关闭时测得R600mm ，h 1500mm ；当闸阀部计算题 1 附图分开启时，测得 R 400mm ， h 1400mm ，管路摩擦系数 取 0.02，问每小时从管中流出水量为多少。（ 2）当阀全开时（

4、取闸阀全开局部阻力 l/d 15，管路摩擦系数 0.018），测压点 B 处的静压强为多少？（表压）2（. 10 分）用离心泵经 57 3.5mm 的钢管 , 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为 800kg/m 3, 粘度为 20 10-3 Pas)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m ，见附图。 已知钢管总长度 (包括局部阻力当量长度 ) 为 25m ，反应器内的压力恒定为4 kgf/cm 2(表压 ) , 有机溶液输送量为 6 m3 /h，试确定泵提供的压头。3.（ 10分）用降尘室精制含尘气，尘粒的最小粒径1400 kg/m 3，气体温度为 25，此温度下=0.018

5、 10-3 Pa2m3 /s，气体进入降尘室保持流速0.2m/s ，若降尘室宽 2.5m5m，计算降尘室的总高度、层数及每层高度？16m4.（ 20分）一单壳程单管程列管换热器, 由多根 25 2.5mm 的钢管组成管束,管程走某有机溶液,流速为 0.5ms-1 ，流量为每小时15 吨，比热为 1.76kJ kg-1 K -1 ,密度为 858 kgm-3，温度由 20加热至 50。壳程为 130的饱和水蒸汽冷凝。管程、壳程的对流传热系数分别为700 Wm-2 K -1 和 10000W m-2 K -1 。钢导热系数为45Wm-1K -1 , 求 : (1) 总传热系数；(2)管子根数及管长

6、。化工原理（上）试卷二一 . 填空题（共 20 分，每空 1分）1.边界层的定义是。边界层按其中的流型可分为和。2.流体机械能衡算式如衡算基准以J/kg 表示 , 则该方程可表示为，若用N/m 2(N m/m 3)表示则可表示为。（无外加机械能）3.毕托管用于测量管道中流体的_，而孔板流量计则用于测量管道中流体的_ 。4.离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q = 0.05m 3 /s 时， H= 20m ；管路特性为Qe= 0.05m 3/s时， H e = 18m ，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值为m。5.两厚度相同但导热系数不同的双层平壁稳定热传导过程，已知两层温度差t1 t

7、2，则通过两层传热量。6.对于通风机，习惯上将压头表示成，其国际制单位为，所以风机的压头称为。7.在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是，深层过滤中固体颗粒沉积于。8.压强有绝对压强、表压强和真空度三种表示方式，其中绝对压强是以?基准测得的压强，表压或真空度则是以为基准测得的压强。9.板框过滤机过滤面积为0.3m2 ，在表压 150kPa 恒压下过滤某种悬浮液。5h 后得滤液100m 3，过滤介质阻力可忽略。如过滤面积加倍其它情况不变可得滤液；若过滤5h 后再用8m 3 与滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间；当表压加倍， 滤饼压缩指数为0.4 时，5h 后得滤液。10. 用常压水蒸气冷凝来加热空气

8、，空气平均温度为20，则壁温约为 _ 。二 . 问答题（每题 5 分，共 20 分）1. 如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水槽相连接，在什么条件下，水由高位槽向低位槽流动？为什么？问答题1 附图2. 什么是汽蚀现象？汽蚀现象对泵有那些危害？3.用一板框压滤机恒压过滤某悬浮液,若滤浆的固含量降低(假设比阻不变),则滤饼充满滤框所需时间将如何变化（滤饼阻力可以忽略）? 试分析之。4. 传热过程中冷热流体有几种接触方式？分别举一实习见过的或你熟悉的换热设备。三. 计算题（60 分）1.（ 10分）水在下图管道中流动，2dA =50mm ， dB=100mm ，从 A 流向 B 的扩大阻力为

9、1uA /2，从 B 流向 A的缩小阻力为 2 uA2/2，可取 1 =0.56 ， 2=0.42 。压差计指示液为汞。当水由A 流向 B ，已知 R1=0.055m ，求水流量。若维持此水流量不变，水由B 流向 A，则 R2等于多少？计算题1 附图2.（ 20分）如图的输水系统。已知管内径d=50mm, 在阀门全开时输送系统的 (L+ Le)=50m ，摩擦系数可取 =0.03,泵的特性曲线在流量为6m3 /h 至 15m 3/h 范围内可用下式描述：H =18.92-0.82 Q 0.8，此处 H 为泵的扬程m，Q 为泵的流量（ m3/h），问：如要求流量为10m 3/h，单位质量的水所需

10、外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少 ?此泵能否完成任务? 如要求输送量减至8m3/h( 通过关小阀门来达到)，泵的轴功率减少百分之几 ?(设泵的效率变化忽略不计)计算题 2 附图3.（ 10 分）在底面积A = 40m 2 的除尘室内回收含尘气体中的球形固体颗粒。含尘气体流量为3600m 3/h(操作条件下体积)，气体密度 =1.06kg/m 3 ，黏度 =0.02cP ，尘粒密度 s= 3000kg/m 3。试计算理论上能完全除去的最小颗粒直径。4. （ 20 分） 100 的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg ，总传热系数为2039W/(m 2? )，

11、传热面积为12.75m2 ， 15 的冷却水以2.25 105 kg/h的流量流进管内，水的比热为4.187kJ/(kg? oC)，求冷水的出口温度和水蒸气冷凝量。化工原理（上）试卷三一 . 填空题（ 19 分）1.流体在等径管中作稳定流动，流体流动时产生阻力的根本原因是_ ，流体的流速沿管长_ 。2.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，流速不变，则阻力损失为原来的_ 倍。3. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水的流量将_ ，摩擦系数 _ ，管道总阻力损失 _ 。4.若被输送的流体粘度

12、增高， 则离心泵的压头，流量，效率，轴功率。5.某有机溶液在长为 L 、直径为 108 10mm的钢管中强制湍流，其=310W/(m 2?K) ，若体积流量不变，改用 152 10mm 的 钢 管 代 替 原 钢 管 ， 流 动 仍 为 湍 流 ( 两 种 情 况 下 L / d 均 大 于 60) ， 此 时 = W/(m 2?K) 。6.在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近_ 流体的温度，总传热系数K接近 _流体的对流给热系数。7.厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1b2 b3，导热系数。在稳定传热过123程中，各层的热阻R1 _R2 _R3，各层导

13、热速率Q1_Q2_ Q3 。8. 某板框压滤机的框的尺寸为：长宽厚=810 810 25 mm ，若该机有 10 块框，其过滤面积约为_m 2。9.为了提高降尘室的生产能力，可采取措施。10.一降尘室长 8m，中间装有 14 块隔板，板间距为 0.1m。最小颗粒沉降速度为0.02 m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过m/s。二 . 选择题（ 16 分）1. 图中所表示 R 值的大小反映 _。A.A 、 B两截面间压差值B.AB截面间流动阻力损失C.A 、 B两截面间动压头变化D. 突然扩大或突然缩小流动损失选择题1 附图2.流体在管内流动时，层流底层的厚度随流速

14、的增加而（）。A.变小B. 变大C. 不变3.水在一等径的垂直管内作稳定连续流动,其流速（）。A.会越流越快B. 会越流越慢C. 不变4.离心泵常用（）调节流量，往复泵常用（）调节流量。A.出口阀B. 进口阀C. 旁路阀5.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。A.增加热阻，减少热量损失；B. 节约钢材、增强美观；C. 增加传热面积，提高传热效果6.对一台正在工作的列管式换热器，已知 1116 W?m -2?K-1， 11600 W?m -2?K-1，要提高总传热系数K ，2最简单有效的途径是（）。A. 设法增大 1；B. 设法增大 ；2C. 同时增大 1和 27.旋风分离器的分离因

15、数 愈大，表明它的分离能力愈（）。A. 差；B. 强；C. 低三 . 问答题（ 10 分）1. 为什么工业上气体的除尘（在沉降室中进行，Ret2 ）常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤？2. 当间壁两侧流体作稳定变温传热时，工程上为何常采用逆流操作？四 . 计算题 (55 分)1.（ 20 分）如本题附图所示，高位槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm 钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m 处安有一个指示液为汞的U 型管压强计， 测压点与管路出口端之间距离为20m 。 (汞的密度为13.6103kg/m3，高位槽上端和管出口均与大气相通)

16、（ 1） 当闸阀关闭时测得R 600mm ，h 1500mm ；当闸阀部分开启时，测得 R 400mm ，h 1400mm ，管路摩擦系数取 0.02，入口处局部阻力系数取0.5 ，问每小时从管中流出水量为多少m3 。（ 2）当闸阀全开时（闸阀全开时，闸阀的le/d 15 ， 0.0 18），测压点处的静压强为多少（表压）。2.（ 10 分）某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m ，泵吸入管路压力损失为1（ m 液柱），吸入管径为。液体流经换热器B 的压力损失为29430 Pa，精馏塔压强为 1kgf?cm -2的钢管，管长为120m （包括局部阻力的当量长

17、度），流速为1.5m?s，其它物性均与水极为接近。（ 1）试通过计算，选择下列较合适的离心泵。（ 2）泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米？=6.67m)1 几种离心泵的特性参数型号QHm3.h-1m2B192216663B57A5037.5644B91909168计算题2 附图3.（ 10 分）一小型板框压滤机有框10 块，长宽各为0.2m ，在 1.96 10 5Pa(表压 )下作恒压过滤。共2 小时滤框充满共得滤液160L ，每次洗涤与装卸时间为1h，若介质阻力可忽略不计，求:（ 1）过滤常数 K 和洗涤液流量（m3/h）。（ 2）若表压增加一倍，其它条件不变，同样过滤到滤饼刚充满

18、滤框为止，计算此时过滤机的生产能力?设滤饼不可压缩。4.（ 15 分） 用一传热面积为3m 2 由 25 2.5mm 的管子组成的单程列管式换热器，用初温为10的水将机油由 200 冷却至 100 ，水走管程，油走壳程。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h 和 1200kg/h ，其比热分别为 4.18kJ?kg -1?K -1 和 2.0kJ?kg -1?K-1 ；水侧和油侧的对流传热系数分别为2000 W?m -2?K-1 和 250W?m -2?K -1，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。（ 1）计算说明该换热器是否合用?（ 2）夏天当水的初温达到30，而油的流量及冷却程度不

19、变时，该换热器是否合用?(假设传热系数不变 )化工原理（上）试卷四一 .填空题（共20 分，每空1 分）1.雷诺准数的表达式为，根据雷诺数将流动分为三个区、，但是流体的流动类型只有两种，即、。2.流体的黏度是指。黏度值随温度变化而变化，对液体，温度升高，黏度；对气体， 温度升高， 黏度。3.密度 =830kg/m 3 ，黏度=2cP 的某液体，在内径为100mm ，以流速2m/s 在原管中流动，流动类型为。4.若被输送的流体黏度升高，则离心泵的压头，流量，效率，轴功率。5.在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处速度为_，管中心速度 _ 。6. 流体在间壁换热器中逆流流动，T 1=300

20、 ， T2 =200 ， t2=180 ， t1=25 ， tm=_ 。7.多层平壁热传导中，通过各层的传热速率。8.热传导是由而产生的，对流传热是由而产生的。二选择题（共14 分，每题 2 分）1. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A 和 B，温度曲线如右图，则A 层导热系数 _B 层导热系数，将 _ 层材料放在里层时保温效果最好。（ a）大于、 A ；（ b）小于、 A ；（ c）小于、 B。选择题1 附图2.某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为度为 80，则此列管换热器内壁温度应是_ 。100 ，空气进口温度为20 ，出口温（ a）接近空气平均温度；（b）接近饱

21、和蒸汽与空气的平均温度；（c）接近饱和蒸汽的温度。3.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。（ a）增加热阻，减少热量损失;（ b）节约钢材、增强美观;(c) 增加传热面积，提高传热效果。4. 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是()。（ a）与指示液密度、液面高度有关，与U 形管粗细无关（ b）与指示液密度、液面高度无关，与U 形管粗细有关（ c）与指示液密度、液面高度无关，与U 形管粗细无关5.离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（）（ a） Qe 0， N0 （ b） Qe 0， N 0（ c） Qe 0， N 06

22、.离心泵最常用的调节方法是()（ a） . 改变吸入管路中阀门开度；（b） . 改变压出管路中阀门的开度；（ c） 安置回流支路，改变循环量的大小；（ d） .车削离心泵的叶轮7. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻()。（ a） 成正比三简答题（共16（ b） 成反比分，每题 4 分）（ c）没关系1. 为什么安装离心泵时要控制其安装高度？2.提高传热系数时，为什么要着重提高给热系数小的这一侧?3. 简述恒压过滤常数 K、 qe、 e 如何测定。4. 解释 3B33 型泵的含义？四计算题（共 50 分）1.（ 14 分）用泵将密度为1100kg/m 3 的某液体从敞口储槽送至表压为1k

23、gf/cm 2 的塔中，储槽液面恒定，其与输送管出口端的垂直距离为20m，输送管路采用108 4mm 的钢管，管长 30m ，管路上有吸滤底阀1 个（阀 =7），90o 标准弯头 2 个（弯 =0.75 ），全开闸阀1 个（ 闸阀 =0.17 ），管路摩擦系数 =0.02 ，问当输送量为43m 3 /h时泵所提供的有效功率为多少kW ？2.（ 8 分）有一台离心泵，允许吸上真空高度Hs=6.5m ，将贮液池的液体（液体比重为1.4，其粘度与水相似）抽送至高位槽，要求输送量为29.4 吨 /小时。已知吸入管路的压头损失为1.5m ，吸入管管内径为 100mm ，问离心泵的安装高度为多少？（外界大

24、气压P=10mH 2 O）3.（ 14 分）用降尘室精制含尘气，尘粒的最小粒径10mm，密度为1400 kg/m 3，气体温度为 25，此温度下=0.018mN sm-2，密度为1.2 kg/m 3，含尘气接近常温，处理量为2m 3/s，气体进入降尘室保持流速0.2m/s ，若降尘室宽 2.5m，长 5m，计算降尘室的总高度、层数及每层高度？4.（ 14 分）在一个 180 10mm 的套管换热器中，热水流量为3500kg/h ，需从 100冷却到 60，冷水入口温度为 20，出口为30 ，内管外表面总传热系数K=2326W/m 2?K，冷却水走内管，忽略热损失。试求：（ 1）冷却水用量；（2

25、）逆流时管长。Cp 水 =4.18kJ/kg?K 。化工原理（上）试卷五一. 填空题 (每空 1 分，共 20 分 )1. 间壁二侧液体的传热过程1， 相差大（ ）， K 值总是接近 _ 那侧的值。21?22. 牛顿粘性定律的表达式为 _ 。3.单层园筒壁热阻的表达式为_ ，用 SI制表示的单位是 _ _ 。4.如果流体的流量不变,而圆形直管的内径减少二分之一,且管径减少前后流体均保持层流,则因直管阻力引起的压降损失为原来的倍。若管径减少前后流体均在阻力平方区流动,则因直管阻力引起的压降损失为原来的倍。5.P/( g)的物理意义是表示流动系统某截面处单位_ 流体所具有的静压能，称为_ 。6.某

26、换热器，用工业冷却水逆流冷却油。热油进口条件（T1 ,Wh）不变，而在夏季冷却水入口温度t1 升高，若要保证热油出口温度T2 不变，则可采用冷却水流量WC的方法，结果使 K， tm，Q。 (减小、增大、不变 )7. 列管换热器的管程设计成多程是为了_ ；在壳程设置折流挡板是为了_ 。8. 离心分离因数 K 指 _ 。为了提高旋风分离器的分离效率，通常使旋风分离器的 _ 增加，而将它的 _ 减少。9.若降尘室的高度增加，则沉降时间，气流速度，生产能力。(减小、增大、不变)二 . 简答题 (每题 5 分，共 25分)1层流与湍流的本质区别是什么？2如附图 1 所示管路，试问：1)B 阀不动（半开着

27、），A 阀由全开逐渐关小，则h1， h2， (h1 -h2 )如何变化？说明原因。2)A 阀不动（半开着），B 阀由全开逐渐关小，则h1， h2， (h1 -h2 )如何变化？说明原因。简答题 2 附图3影响重力沉降速度的主要因素是什么？为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力，你认为可以采取什么措施？4为什么工业换热器的冷、热流体的流Bpa向大多采用逆流操作？B5离心泵的主要部件有哪些？各有什么Z 3作用？三 . 计算题 (共 55 分)1（ 17 分）两容器中装有相对密度为0.8、粘度10m Pa s 的油品，并用管线相连。如ApAAB图 2 所AZ2Z100计算题1 附图示。已知容器 A

28、液面上方压强49kPa(表 )，容器 B 液面上方为常压。 位差，pAZ1 2.5mZ24.5mZ3 3m ，管内径 d 100mm ，管长 l100m（包括全部阻力的当量长度）。试判断：（1）油品能否从 A 流向 B ？（ 2）流量能否达到20m 3/h （计算说明）？（3）假设 A 、 B 两容器的液面不发生变化，油品的实际流量为多少？（设管子的相对粗糙很小，流动阻力可按光滑管计算公式如下：0.3164）Re0.252（ 10 分）水流量12m 3/h，泵出口处压力表读数1.9atm（表）,泵入口处真空表读数140mmHg ，轴功率1.20kW ，电动机转数2900 转 /分，真空表与压力

29、表垂直距离0.7m ，出口管与入口管直径相同。求泵的压头H 与效率 ？（忽略两侧压点间阻力损失）3（ 10 分）有一板框过滤机，恒压下过滤某种悬浮液，过滤1 h 后，得滤液60m 3，然后用 5m3的清水（物性与滤液相近）进行洗涤，拆装时间为20 min ，已测得 Ve4m 3。试求该机生产能力为若干m3 滤液/ h ？4（ 18 分）在单程列管换热器内，用120 饱和蒸汽将流量为8500 kg/h 的气体从 20加热到 60 ，气体在管内以 10m/s流动，管子为26 1mm 的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m 2 ，管壁和污垢热阻可不计，试计算：（ 1） 基于管内径的传热面积；（ 2

30、） 如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物性不变）气体物性为： C p1.005kJ/kg ，1.128kg/m3 ，1.75410 2 W/m ，1.91 10 5 Ns/m2。化工原理（上）试卷一参考答案一 .填空1. 42. 0，最大3. 空间位置，时间4. 关闭出口阀灌液，出口阀或泵的转速，旁路或改变曲柄转速和活塞行程5. 减少， 增大6. Q= S t ，Wm-2 K -17. 蒸气，空气8. 增加，不变9. 小， 110. 深层过滤，减小可压缩滤饼的流动阻力，提高饼的刚度二 .简答题1.在已知管长、管径的管路中装一plu 2U 形管压差计，在管路测压点的两

31、端列柏努力方程d，2改变泵出口阀的开度测得管路中不同的流速u 和p 由上式可直接计算其所对应入值；由Redu可计算出所对应的Re值，这样测出68 组数据，在双对数坐标上即可绘出 Re曲线。2.“气蚀”：由于泵的安装高度过高，使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，气泡到泵的高压区破裂，周围液体以较高速度冲击叶轮的现象，称为“气蚀”现象。“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许安装高度。3.由沉降公式 ud 2 (S)g /(18 ) 可见， ut 与成反比。对于气体，温度升高

32、，其粘度增大，温tp度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉降速度ut。而悬浮液的过滤，过滤速率为 dV /( Adq)P /(rL) ，当悬浮液的温度降低时，粘度增大，为提高过滤速率，不宜冷却后过滤。4. 这个结论是不正确的，这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程，保温层厚度增大时，导热热阻增大，但自然对流传热热阻下降，总热阻随保温层厚度的变化存在一个最小值（临界半径r c）， r c= / ，当保温层半径小于临界半径时，越厚总热阻越小，保温效果就越差。三 .计算题1.解（ 1）当闸阀全关时，根据静力学方程（ Z h） R0得水槽液位高度ZR0/=0.6

33、13.6-1.5=6.66m闸阀部分开启时在 A A 与 B B 截面列柏努利方程Z 2/2 PB / HfP B/（ R0 h） /=(0.4 13600-1.41000)/1000=4.04mZ PB /2/2（ （ 1/d） ） 2 /2（ 1 （ 1/d） ） 2/26.66 4.04（ 1 0.02 15/0.1 0.5） 2 /2 4.5 2/2 （ 2.62 2 9.81/4.5 ） 0.5 3.38m/sV 0.785 0.1 2 3.38 3600 95.5m3 /h（ 2）当闸阀全开时，在 A A 与 C C 截面间列柏努利方程 Z 2/2 H f（ 1 （ 1 2） /d

34、 ） 2/26.66 (1+0.018(35/0.1+15)+0.5)2 /2解得 4.02m/s , 在 A A 与 B B 截面间列柏努利方程式得Z 2/2 PB / Hf/d） ）2/2 PB / （ 1 （ P/d） ）2/2B / Z（ 1 （ 6.66（ 1 0.018 15/0.1 0.5）4.022 /(2 9.81) 3.2 m PB 31392 Pa2. 解 取敞口贮槽液面为1-1 截面，反应器内液面为2-2 截面，在1-1 与 2-2 截面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面gZ1+ u12/2 + p1/+We =gZ2 +(u2 2/2)(p2 /)+ hfWe =

35、(Z2-Z 1)g+( u2 2- u1 2/2)+(p2- p1 )/ + hf hf= ( l+ le )/d( u2/2)u=(6/3600)/( /4) 0.052=0.8488m/s ， u1 u2 0， Z 2=0Re= du /=0.05 0.8488 800/ (2 0 10 -3) =1697.62000则 =64/Re=64/1697.6=0.03772 hf =0.0377 (25/0.05) (0.8488 /2)=6.7904J/kg 故 We =16 9.81+4 98100/800+6.79=654J/kgHe= We /g=66.7m3.解答：（1） 求 u，假

36、设处于 Stokes 区，则 ut =dp2( s- )g/18 =(10 10-6 )2 (1400-1.2) 9.807/(18 0.01810 -3 )=4.24 10-3 m/s验证 Rep=dput /=2.83 10-3p2/ 时，水向低位槽流动，此时高位槽势能高于密闭容器势能，流体流动。2. 泵安装在管路中时，泵的叶轮入口处压强最低，为负压，在吸液池液面与泵叶轮入口间的这一段管路中，流体无外加机械能，籍吸液池上方的大气压与叶轮入口处压强间的势能差流动，如果泵的安装高度越高，泵叶轮入口处的压强越低，当叶轮入口处压强达到降至被输送液体的饱和蒸气压时，会使部分液体发生汽化，含气泡的液体

37、进入叶轮后，因压强升高，气泡立刻凝聚。气泡消失产生局部真空，周围液体以高速涌向气泡中心，造成冲击和振动。尤其当气泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的水锤撞击着叶片，另外气泡中还可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转，将导致叶片过早损坏，这种现象称为泵的汽蚀。离心泵在产生汽蚀条件下运转，泵体振动并发生噪音，流量、扬程和效率都明显下降，严重时甚至吸不上液体，为避免汽蚀现象，泵的安装位置不能太高。2ee22e3. dV/d=KA/2( V+V )，设V =0，积分得 V=KA即 q2= K e -(1) ，其中 K=2P1- s /rv-(2)v =LA /

38、V=L/q-(3) ，将 (3) 式代入 (1) 、 (2) 式得 e 1 v固含量降低，则获得单位体积滤液所需滤饼的体积下降，即v，因此 增大，充满滤框所需过滤时间增加。4. 传热过程中冷热流体有三种接触方式：直接接触式，如饱和热水塔；间壁式，如煤气发生炉外的夹套式换热器，列管换热器，水冷器等；蓄热式换热，如蓄热室、实习所见的改造前的燃烧室等。三、计算题1.解(1) 水由 A 流向B ： dB/dA =2， uA =4uB222根据柏努利方程(pA pB )/ = uB /2 uA /2 1uA /2=(13.6 1) 1039.81 ( 0.055)= 6798Pa 6798/1000=

39、uA 2(1/16 1+0.56)/2 uA =6.0 m/sV=6.0 ( /4) 0.0502 =0.01178 m 3/s(2) 水由 B 流向 A： uA =6.0 m/s ， uB =6.0/4=1.5 m/s pB / + uB 2/2= pA / +uA 2/2 2uA 2/2即 pB pA =1000(6.02/2 0.42 6.0 2/2 1.52 /2)=2.44104 Pa由 2.44 10 4=(13.6 1) 103 9.81R2R2 =0.198 m2.解 (1) 当 V1=10m3/h，所需外加功 We= gZ hf225=9.81 10+8 0.03 50 (10/3600) /( 0.050 )=128.1 J/kgH e =W e/g=128.1/9.81=13.06 J/N泵的扬程H e=18.92 0.82 (10) 0.8=13.75 J/N HeH e，故此泵能完成任务。(2)V1=10m 3/h 时， H e,1=13.75m,V2 =8m 3/h 时， H e,2=18.92 0.82 (8) 0.8 =14.59m,轴功率N=H eV g/，其中