环境工程原理试题库

《环境工程原理》试题库

试题一

一■:问答题（36分）

1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量

损失变为原来的多少倍？

2、何谓气缚现象？如何防止？

3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？

4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：

（1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？

（2）传热系数K接近于哪一种流体的对流传热膜系数？

（3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？

5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？

6、单效减压蒸发操作有何优点？

二：填空题（18分）

1、某设备上，真空度的读数为80mmHg,其绝压=mH2。,

Pa.该地区的大气压为720nlmHg。

2、常温下水的密度为1000，粘度为lep,在d内=100mm的管内以

3%速度流动，其流动类型为。

3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以.

4、气体的粘度随温度的升高而,水的粘度随温度的升高0

5、水在管路中流动时，常用流速范围为外,低压气体在管

路中流动时，常用流速范围为/。

6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵.

.往复泵..

7、在非均相物系中，处于状态的物质，称为分散物质，处于

状态的物质，称为分散介质。

8、间竭过滤操作包括....0

9、传热的基本方式为..-

10、工业上的换热方法有...o

11、a称为,其物理意义为.

,提高管内a值的有效方法.

提高管外a值的有效方法。

12、蒸汽冷凝有二种方式，即和。其中，

由于,其传热效果好。

三：计算题（46分）

1、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力系数

为2=0.03,现发现压力表上的读数为5mH2。，若管径为100mm,求流体

的流量及阀的局部阻力系数？

2、在一列管式换热器中，用冷却

将100°C的热水冷却到50°C,热水

流量为60m%,冷却水在管内流动，温度从200。升到45°C。已知传热系

数K为ZOO。7?c，换热管为。25x2.5根机的钢管，长为3m.。求冷却水量

和换热管数（逆流）。

已知：夕热水=960夕；3C

热水=。冷水=4187.K

试题一答案：

一、填充题

1、8.7mH20,8.53x10”。

2、―型£=°」3野=3义1°5。湍

流。

3、层流、过渡流和湍流。

4、增加、降低。

5、3-8咪、8-15/。

6、启动前应灌满液体，关出口阀门、

用调节阀调节流量；往复泵启动前

不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来

调节流量的。

7、分散、连续。

8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。

9、热传导、对流传热、热辐射。

10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。

11、称为对流传热膜系数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单

位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。

12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。

二：问答题

1、/zi=4]..od2d]，i/o—7T--，

"12g3.足4

2

h

%2=64/迤丝吆=2X1。h2=^2----=—l°

〃d22g16

2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。

3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之

发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速

运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速

度。

3、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热系数K接近于空气的对流传热膜

系数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。

4、因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。

5、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩

不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。

三：计算题

1、图示，在1-1,2-2面间列板努利方程

22

u\piU2P27'

zi+-----+—=z+------++h

2gpg?2gpg

U.IUU

10+0+0=0+5+----------F/t.—.----VC讲.

2x9.81d2g世2g

1

5=M2.|+0.03.—.---+0.5.

2x9.810.12x9.81

u=2.44/V=：力屋”=0.019=68.9

在2-2,3-3面间列板努利方程

22j222

U2P2_«3P37,八〈八uu

Zo+-----+-^+------1----b/l,°+5=°+九o7.M丁+G出.丁+4丁

2gpg2gpgd2g2g2g

2

5=2.44G=8。

即流体的流量为0.019mN，68.9根《局部阻力系数为8o

2、（1）、V2=K.A1.T2.42^^.302.30X60K=3.56义10,相/

2—3

V=3.2x10.T

'9911ni3

（2）、VZ=K.A.-T=-V2V=Um

22

11

（3）、V2=2K.A2.T,

It

22-623

V=2K.A.7-=2X3.56xIOx30.2x3600v''^6.Sm0

3、G1C1（T1-T2）=

Af=42.5°CA=G2c2«2—々）/《4=39.4^2。

试题二

一：填充题（20分）

1、牛顿粘性定律,粘度在SI制中的单位是o

2、常用测定流量的流..o

3、在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随

而变，不随而变，称为稳定流动。若以上各量既随而

变，又随,而变，称为不稳定流动。

4、等边三角形的边长为a,其当量直径为。

5、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是型曲

线，其管中心的最大流速为平均流速的,縻擦系数,与

Re的关系为°

6、泵是指,按其工作原理来分可分为

____________________*__________________________*__________________________*____________________________________O

7、气体按压缩比来分，可分为一•一一。

8、降沉室内颗粒得以沉降的条件。

9、过滤操作实际上是滤液通过________和的流动过程，

过滤速率是指o

10.传热一般采用逆流操作，但为.

时采用并流操作。

11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把的材料包在内

层，以达到好的保温效果。

12、蒸发是利用溶液中溶质的,用加热的方法使部分溶剂汽化并

除去溶液的浓度或析出溶质。

13、金属的导热系数大都随其纯度的增加而,随其温度的升高

14、对流传热的热阻主要集中在_____________,因____________________

强化对流传热的重要途径。

15、工程上流体流经换热器的压降通常限定在_________Kpa。

二：问答题（30分）

1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？

2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？

3、采用多级压缩的优点有哪些？

4、列管式换热器为何要进行热补偿？

5、单层圆筒壁的内、外半径分别为n和r2,壁表面温度分别为T'

和/,若，〈7'，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？

三：计算题（50分）

1、流量为5000机%的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。

现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少机配?

（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。

2、泵将20°。的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为

098x4相根根的无缝钢管。吸入管长为50m,排出管长为160mo且泵到

管出口的距离为10m,其中流量为35"%。（已知：p0=latm,

4=0.02,"s=3.0m,N«=2Kw,77«=0.94）.（20°C时水，夕ulOOO7^/^，

3

4=1.24x10-3^/2，/?°=2.4xl0^/2）

求：忽略动压头，求泵的安装高度？

泵的轴功率和效率？

3、一列式换热器规格如下：管长3m，管数30根，管径为025x2.5m相，管

程为1,现拟选用此换热器冷凝、冷却OS2饱和蒸汽，使之从饱和温

度46°。降至10°C。CS2走管外，其流量为GI=0.07K%,其冷凝潜热

为356%g,比热为1.05K/0。。水走管内，且与CS2成逆流流

动。冷却水的进出口温度分别为5°C和30°C。已知冷凝和冷却段基于

外表面的总传热系数分别为KI=2000%20。和K2=l0°%2OC0问

此换热器是否造适用？’”

4、用一传热面积为IO/〉的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%,沸点进

料，要求每小时蒸得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa,蒸

发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取8°C,热损失

可忽略不计。试求：（1）开始设入使用时，此蒸发器的传热系数为多

少？

（2）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任

务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa,问此时蒸发器的传热系数为多

少？

查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为60.1°。，汽化潜热为2354.9%g

查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.2°C

查得35010^水蒸汽的饱和温度为138.8°。

试题二的答案

一：填充题

2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。

3、位置、时间、时间、位置。

5、抛物线、0.5、%-

6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用

式。

7、通风机、鼓风机、压缩机。

8、颗粒的停留时间大于沉降时间。

9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。

10、控制温度、降低粘度、减少阻力。

11、导热系数小的。

12、不挥发性、提高。

13、增加、增加。

14、层流内层、减薄层流内层的厚度。

15、10.13-101.3.

二：问答题

1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当

&Y2000,为层流，当4000为湍流。

2、在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此

薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。

3、避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积系数，减小功率，使压缩机

结构更为合理。

4、列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不

相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大

（50°C以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。

因此我们要考虑热补偿。

.(r'-rjin—

_八27r.L.2,[T-t)2/r.L九(T一£)

5.Q=----------------L=---------------1t=1r'__________0_

'心In土心

厂1厂1r\

三：计算题

1、设接平行管道后，总流量为匕加工。

二平行管流量为和丫2m7°

板努利方程：一

]

22

2p2p乙八-------3~2----------------

?2

\在=&+以+£图2-1

2p2p乙"

总压降相同得：22

7%M3?11町21U2

A2..1A1..A..,川姆.

d2d2d2

==

41=丸2=丸3=4'h~^2^3^2^°町=5〃3

v___

"3=["V=^V=6330^/h

-h2-2

——三-----夕

2、〃尸—-――-=1.53

%加上2力.0.092.3600/S

“2=1.53%。

,Iu1℃1.53250l/

Z=H-/t.——.----=3.0--------0-.-02.1.555m

Sd2g2.9.81009,2.9.81

考虑0.5m的安装安全系数。则泵的安装高度为1m.

双轴二双电〃电=2.0.94=1.88Kw.

r.IjU2

H=z"=Z+X.1.-----F

d2g

„一L^160+50,c/L532„v大

H=11+0.02-----------F1+0.5.-------.H=16.75m.

I0.09J2.9.81

N=H%=16.75.35.1000.9.81/3600=1.67^.4=%=85%.

3、换热器已有的传热面积：A=n.7i.dl=30.3.14.0,025.3=7.07/?i20

求所需的传热面积：

冷凝段的热量：0=的=0.07.356=24.9Kw

冷却段的热量：e2=w.C1.(r1-T2)=0.07.1.05.36=2.65/^o

总热量为：Q=QI+Q2=27.55KW

冷却水的用量：6水=(0、=—半一r=0263

小。«2一”)4.187.(30-5)/s

冷却水离开冷却段的温度：/=勺+

G水C比0.263.4.187

（46-7.4）-（46-30）

冷凝段的温度差：2==25.70C

1n4曰4

46-30

冷却段的温度差："（46-72—”—5）=]64%

4-n—/4-

24.9.1000

冷凝段所需传热面积:=4.84混

200.25.7

2.65.1000

冷却段所需传热面积:A2=M=1.61m2

100.16.4

所需的总的传热面积：A=6.45m2.

/\

4、水分蒸发量：W=F.1-^-=0.625F,F-W=375.

F=1000Kg,W=625Kg

溶液的沸点为f=60.1+8=68.1°C。

625.2354.9.1000

传热系数K为：K=&=785"

10.3600.(120.2-68.1)

改变压力后的传热系数：

，Q625.235491000/

~AAt10.3600.(138.8-68.1)-/m2°C

可见结垢以后的传热系数降低。

试题三

一：填充题（18分）

1、空气在标准状态下密度为1.29，在025Mpa下（绝压）80°。时

的密度为。

2、产生流体阻力的原因有.

3、转子流量计在安装时应________________o

4、连续性方程町si=〃2s2是指导出来的，它适用流体。

5、直管阻力的表示式为,管中流出

7出=流入管中，入=。

6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_______现象。

7、往复式压缩机的工作循环为..____.______四个阶段。

8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是

9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走

___________程。

10、一根暴露在外的热管子以.散发热量。

11、a=0.023.—）0-8.（Pr）n式中两个准数Re=__________,

d内

Pr=.若液体被冷去时n=o

12、多效蒸发主要有_______._________.________三种典型流程。

二：判断题（18分）

1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相

等的。（稳定流动）。

2、转子流量计可以读出任何流体的流量。

3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制

中属湍流范围。

4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心

泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。

5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。

6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。

7、气相与液相所组成的物系称为气相非均相物系。

8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增

加，生产能力也不断增加。

9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。

10、流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。

11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，

推动力小。

12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。

13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。

14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。

15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利

用二次称为双效蒸发，依次类推。

16、对流传热系数是物质的一种物理性质。

17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。

18、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。

三：计算题（64分）

1、图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落

差为3cm,求AP12?若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部

放置不知名的液体，且测得R乙=63.5cm,求夕乙？

2、一降层室长为5m，宽为3m,高为4m。

内部用隔板分成20层，用来回收含尘

气体中的球形固体颗粒，操作条件下含

尘气体的流量为气体密度

p=OgKy3，粘度为〃=0.03mPa.s。

尘粒密度夕=4300—。试求理论上能

100%除去的最小颗粒直径？

外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度为

160°Co管外包以导热系数为图3-1

%=0.08+1.1x10-4/的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过

60°C,

每米管长的热损失不超过150%。问保温层的厚度应为多少？

4、欲将浓度为25%,沸点为131.5°C,流量为3600%的NaOH水溶液经

蒸发浓缩到50%。料液的进口温度为20°C,加热蒸汽的压强为

392.4Kpa（绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热系数

可取1100叫？，溶液的密度为1500多/若忽略蒸发器的热损

/m2,K/根3

失。求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？C=4.93

°C

已知：p=53.32Kpa,r=83°C,r=2000

p=392.4Kpa,T=142.9°C7?=2143

试题三答案

一：填充题

1、2.5%3。2、内縻擦力和流体的流动状态。

3、保持垂直。4、质量守恒定律、p\=P2

5、2.-—1、0.5.6、气蚀现象。

d2

7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。

8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流

体以对流传热的方式获得热量

9、管程。

10、自然对流、热辐射。

11、Re=^~.尸〃=o.3

12、并流、逆流和平流。

二：判断题

6、10、17为对，其余都为错。

三：计算题

1、△/?=(夕示一夕测)RgAp=(13.6—1j0.03.9.81.10^=3.103Kpao

Ap=(夕示—"0.635.9.81.1()3=3.708加，夕示

2、降沉室的总面积：4=20.5.3=300〃/。

沉降速度：u=-=36000=0.033y0

A300.3600/s

设沉降区为层流，则有：u=d-Ss-pyg

18〃

屋.(4300-0.9)9.81

0.033=d=2.06x105m。

18.0.03.10-3

dup_2.06x10-5.0.033.0.9

验算：R==0.66Y1。

e0.03.10-3

3、保温材料的导热系数：2=0.0921H/XO

Q__23140.0921(160—60)_

150，3=47mm。

吟lnlOO+着。

、

=36001-fl

4、水分蒸发量：W=F.1-九0=1800

加热蒸汽消耗量:

3600.4.93.(131.5-20)_

L)=--------------=-U./30

R2143

D.R0.736.2143

所需的传热面积为：A==125,9m2o

KAt—1100.(142.5-131.5)

即所需的加热蒸汽消耗量为0.736%。所需的传热面积为1259/

试题四

一：填充题（20分）

1、边界层的形成是流体具有结果。

2、用阻力系数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按____•管内的流速

来计算动能项。

3、长方形的长为2a,宽为a,其当量直径为

4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的.

5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90机/的燃料油，若保持油品

作层流流动，则最大流速不能超过_______.0

6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关

小输送管道的阀门后，管道的总阻力将o

6、离心泵的工作点是__________曲线与________________曲线的交点。

8、往复式压缩机的余隙系数£=,£则彳容增大，生

产能力。

9、沉降操作是指在某种中利用分散相和连续相之间的，使之

发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有和沉降两种方式。

10、工业上常用的过滤介质主要有、、o

11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是o

12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差

变化是依次降低，则三层材料的导热系数的大小顺序o

13、沸腾传热可分为三个区域，它们是、、。

应维持在____________区内操作。

14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能

是由于所引起的。

15、温度差损失包括、、

____________________________________________________________________________O

二：选择题

1、层流和湍流的本质区别是（）

A、流速不同；B、流通截面积不同；

C、雷诺数不同；D、层流无径向流动，湍流有径向流动；

2、选择下述流体在管路中常用的流速

（1）、过热水蒸汽（），（2）、水及一般流体（）；

（3）、压强较高的气体（），（4）、粘度较大的液体（）；

_A、1-3%,B、0.5-1%,C、15-20%,D、30-50%

3、离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。

A、流量最大；B、压头最大；

C、效率最图；D、轴功率最小；

4、下列结论正确的是（）。

A、液体的粘度随温度的升高而减小；

B、气体的粘度随温度的升高而增大；

C、液体的粘度基本上不随压强变化；

D、气体的粘度随压强增大而减小。

5、离心泵吸入管路底阀的作用是（）。

A、阻拦液体中的固体颗粒；B、避免出现气蚀现象；

C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出；

6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（）

A、过滤时间应大于辅助时间；B、过滤时间应小于辅助时间；

C、过滤时间应等于辅助时间；D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期；

7、下述说法中正确的是（）。

A、过滤速率与过滤面积成正比；B、过滤速率与过滤面积的平方成正比；

C、过滤速率与滤布阻力成反比；D、过滤速率与操作压差的平方成正比；

8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。

A、颗粒的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度；

C、流体的水平流速；D、颗粒的形状；

9、旋液分离器是利用离心力分离（）。

A、离心机可分离液液混合物；B、离心机可分离液固混合物；

C、离心机可分离气固混合物；

D、离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相；

10、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（）。

A、管壁热阻；B、管内对流传热热阻；

C、污垢热阻；D、管外对流传热热阻；

11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。

A、设置折流挡板；B、增大板间距；

C、增加管程数；D、增加管内流体的流速；

12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有

A、高压流体；B、蒸汽;C、易结垢的流体;

D、腐蚀性流体；E、粘度大的流体；F、被冷却的流体；

13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热系

数，但同时地导致（）。

A、管内易结垢；B、壳程流体流速过低;

C、平均温差下降;D、管内流动阻力增大;

14、增大换热器传热面积的办法有（）O

A、选用粗管排列;B、选用翅片管;

C、增加管程数；D、增加壳程数;

15、关于传热系数K下述说法中错误的是（）。

A、传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；

B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异；

C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性

无关；

D、要提高K值，应从降低最大热阻着手；

三：计算题

1、图示为一输油管路，未装流量计，

但在A、B分别测得压强为

PA=150Kpa,P140Kpa,试估算管道

中油的流量？已知：管为。89义4加九，A、

B间距为10m,

其中管道的当量长度为9.3m,

7

p=820^/3,A=121cp。

2、试证明球形颗粒在重力场中作自由

沉降时，层流区域内的沉降速度公式为：

d2s-P\g

“0=18.〃

3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤图4-2

某悬浮液。已知过滤常数K为7.5x105机,

久为0。12〃。/2。要求每一操作周期得8〃产滤液，过滤时间为0.5h。

设滤

饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求：过滤时间；若操作

压强

差提高至600Kpa,现有一台板框过滤机，每框的尺寸为

635x635x25mm,若

要求每个过滤周期仍得8加3滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过

滤时间

又为多少？

4^一卧式列管换热器，钢质换热管长为3m，直径为025义27k%。水以

0.7%的

流速在管内流动，并从17°C被加热到37°C。流量为1.25%、温度为

72°C

烧的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

3”％g。

已测得：蒸汽冷凝传热系数为800%,0,管内侧热阻为个侧热阻的

/m2UC

40%,

污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算换热管的总根数及换热器的管

程数。

计算时可忽略管壁热阻及热损失。

试题四答案

一：填充题

1、粘性。2、细。3、%a。4、剪应力。

5、L14%。6、不变。7、管路特性曲线、离心泵特性曲线。

8、“力v、小、大。9、力场、密度、重力、离心。

10、织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。

11、滤饼层、过滤介质。12、依次增加。

13、自然对流、膜状对流、核状对流、核状对流。

14、冷凝水未排出、不凝性气体未排

15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。

二：判断题

1、D.2、D、A、Co3、Co

4、A、B、C.5、Bo6、D

7、B.8、Co9、Bo

10、B.11、Ao12、A、C、D；B、E、Fo

13、C、D.14、Bo15、Co

三：计算题

1、在A-B两点间列板努利方程：

“2

RPAdII

Z-------1-——=ZB+-^+—+A.o

P-g2gP-g2gd2g

150X103140xlO319.3#

0H----------------1H----------------k4-------.--------几刀2=0.02.

820.9.81820.9.810.0812.9.81

64,0.117

设流体在管路中作层流流动，则：2=—Z-O

Reu

2n

A.U=0.02=0.02ou=L7ze

U/S

核算雷诺准数：Re=生①=933Y2000o

则：油品的流量为V=工力.I2”=31.52^7。

4/n

ii

Q33Q

2、颗粒作自由沉降，受力：F1=-.7i.d.psg,F2=~^-d.pg

66

i2

1U

口AP-

F&=c—.7i.a-----,mao厂1一尸2一尸3=。

342

4.d.(p-p).g

u=s层流：G=2%，u=.g。

/Re18.〃

22-5

3、过滤面积：(q+qe)=K.T,(^+0,012)=7.5.10.05.3600,

A=22.5m^o

0.2

滤饼体积：V=8.0.025=0.2/n3,框数n==20o

0.635.0.635.0.025

过滤总面积：A=0.6352.2.20=16.13相2。

(q+4e)2=K.7,%]3+0012P=1510—47,7-=0.478/7-

5、传热量为：Q=394Kw。所需水量：W=4.713K%。A"44.25°C。

单管水量：W=0.243%,每程所需管子数为：«=20o

每程传热面积：A=4.7L〃2,传热系数：K=476.2^/9n

/m2UC

所需传热面积：A'=18.7帆2管程数为：n=4.总管数为80根。

试题五

…：简答题(60分)

1、图示管路中，流体作稳定流动。问：

(1)、静压头且哪个大？为什么？

pg

(2)、体积流量V哪个大？为什么？

(3)、质量流速哪个大？为什么？

(不计阻力)

2、图示，测出A、B两端点的压力差？

3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪

几种？家里的自来水管是什么管？

4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防

止？

5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要

求？

6、说明热负荷与传热速率的概念及两者

之间的关系？

7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？

8、叙述导热系数、对流传热膜系数、

传热系数的单位及物理意义？

9、强化传热的途径有哪些？

10、蒸发操作有何特点？

二：计算题

1、容器A、B分别盛有水和密度为

800)73的洒精，中间接一水银压差计。

(1)当容器A中的压强「4=2.943x10”。

(表压)时，测得火=0.3m，hx=Q.5m

h2=02m,求容器B内的压强为多少？

(2)当容器A中的压强减小至

4

PA=1.962xl0pa,容器B内的压强不变，图5-3

则水银压差计内的读数为多少？

2、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定，其上方

压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头

损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为530峪ZQ,饱和蒸汽压为

637.65Kpa。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为

3.5m。试问该泵能否正常操作？

3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在O.IMpa（表压）下20分钟可在每

平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液

0.09/滔，试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？

4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量

2100K%,加热蒸汽的温度为120°C,其汽化潜热为2205，4。已知

蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为81°C,各项温度差损失共为9°C。取饱

和蒸汽冷凝的传热膜系数q为SOO。"7,,沸腾溶液的传热膜系数的

/谓.K

为3500，/,,求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损

失忽略不计）

试题五答案

一：问答题

22

1、工人+以+人二2对对且，—

Pg2gpg2gp.gpg

VA=VB。W=up,WA=WB°

2、°=?4+夕测6-（氏+〃），P=PB+夕测6・（Z+M+2示.g.R

=PA-PB=P9A-8-Z+（夕示一夕测）£#•邳=夕测£2+（「示一夕测）g.R。

3、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。

表示方法有：英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。

4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此

时液体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂

缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现

象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。

5、过滤介质：一种多孔性物质。

要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定

性。

6、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。

热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换

热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热

能力的要求，称为该换热器的热负荷。

一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。

7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。

例蒸汽。

冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。

8、导热系数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方

式所传递热量的多少。单位是：叱

传热系数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间

内所传递热量的多少。单位是：V,。

/m2.K

对流传热膜系数：当流体与壁面温度差为IK时，通过单位面积单

位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是：

.K

9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积）

增加温度差；（采用逆流流动）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防

止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）

10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺

特性。

二：计算题：

1、P=PA+P\-S-h\，p=PB+P?.-§-h2+PHg-§-R°

PB=-p2-g-h2-pHg-8-R+PA+P\-8-h\，/^B=-7.26x103/?a0

y、

R-RR-R

P=PA+PI-S-h\-，P=PB+P2gh2++PHg-8-R

22

77

/

R—RR-R

PA+P\-S-h\-=PB+P1-S-h2++PHg-g-R。

22

R=0.221mo

0

652365-637650_35_16=_227mo

2、z=P0-PZ=

P-g530.9.81

即泵不能正常工作。

3、（q+qe）2=K.r,（0.197+qe）2=K.20.60,（0.206+受产=K.2.20.60。

m

（4+4e）2=K22.20.60。qe=0.022/2。K=3.96x10

q=0.356"，：/?-过滤1小时所得到的总滤液量为0.356

4、传热量：Q=Dr=210%3x2205=1290Kw.

/JoUU

溶液的沸点：蚱81+9=90°。。

温差：Az=120-90=30°Co

1

传执系数.K=_____-=2.435

.K

%^%2纭OO+%OOO

1290

传热面积：A=Q