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化工原理试题库填空

2024-02-13 来源:钮旅网
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一、填空题〔每空1分,共20分〕

1. 流体的静止状态是流体运动的一种______形式。静止流体的规律就是流体在

______场的作用下流体内部______变化的规律。该变化规律的数学描述,称为流体静力学根本方程,简称静力学方程。〔特殊,重力,压力〕

2. 在圆形管道中,不可压缩流体定态流动的连续性方程说明:当流体的体积流

量一定时,流速与管径平方成______比〔正、反〕。此流动规律与管道的放置方式、管道上是否装有管件、阀门及输送机械的布置情况______关〔有、无〕,它只是描述不可压缩流体在圆形管道中的______衡算关系。〔反,无,物料〕

3. 离心泵的工作原理可由两个过程说明。①排液过程:启动前泵内灌满液体,

叶轮带动液体高速旋转并产生离心力,在离心力作用下液体从叶片间排出并在蜗牛形壳体内聚集。由于壳体内流道渐大,局部______压头转化为静压头,在泵的出口处液体获得较高的静压头而排液。②吸液过程:离心泵在排液过程中,叶轮中心处〔包括泵入口〕形成______区,由于被吸液面压强的作用,产生压强差,从而保证了液体连续不断地吸入叶轮中心。〔动,低压〕 4. 在换热器内,冷热流体间热量传递过程的机理是:热量首先由热流体主体以

______的方式传递到间壁内侧,然后以______的方式穿过间壁,最后由间壁外侧以______的方式传递至冷流体主体。〔对流,导热,对流〕

5. 在计算换热器的热负荷时,必须分清属于有相变还是无相变,然后依据不同

算式进展计算。例如,对蒸气的______、______过程的热负荷,要予以分别计算,然后相加。〔冷凝,冷却〕

6. 雷诺准数的表达式为。当密度ρ=1000kg.m-3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为

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d=100mm,以流速为1m.s-1在管中流动时,其雷诺准数等于 ,其流动类型为__ __。(Re=duρ/μ,105,湍流;)

7. 当地大气压为750mmHg时, 测得某体系的表压100mmHg,那么该体系的绝对

压强为___ _ _mmHg, 真空度为__Pa。(850mmHg,-13332 Pa)

8. 理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其动

能,静压力 _ _。(增加,减小;)

9. 离心泵的主要部件有如下三局部:______,_____,_______;其工作点是______

曲线与______曲线的交点。(泵壳,叶轮,泵轴,离心泵特性,管路特性;) 10.

在、、 、 cp这4个物性参数中,假设 值大,对流传热系数就

增大;假设值大,对流传热系数就减小。(、cp、;;) 11.

由实验确定直管摩擦阻力λ与Re的关系。层流区摩擦系数λ与无关。湍流

d区,λ与及有关。而完全湍流区,摩擦系数λ与无关,仅与有关。(, Re,

,R,)

edd12.

离心泵在启动时,假设没有完全排出泵内的空气,会发生现象,离心泵

的安装高度超过允许安装高度时,会发生现象。(气缚,气蚀)

13. 工业生产中,经常采用两泵并联或串联操作,对低阻管路,采用组合较好,

对高阻管路,采用组合较好。(并联,串联)

14. 根据作用力的不同,沉降操作分为______沉降和______沉降两种方式。(重力

沉降离心沉降)

15. 间壁式传热过程中,总热阻是由热阻较______的那一侧的对流传热所控制。

要提高总传热系数K,关键在于提高α较______的,而传热管的壁温,那么接近于α较______侧的流体的温度。(大 ,小,大)

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13.

1atm相当于标准状况下_______mH2O柱,________mmHg柱。(10.33,

760) 14.

大) 15. 16.

输送含有杂质的悬浮液时,离心泵宜采用_______叶轮。(开式) 离心泵吸入管路的阻力损失增大时,会导致离心泵的允许安装高度温度升高,液体的黏度________,气体的黏度_________。(减小, 增

___________。(降低) 17.

在管壳式换热器内,利用水蒸汽冷凝来加热管内空气,换热器的总传热

系数K接近于_____侧的,管壁的温度接近于_______的温度。(空气, 蒸汽) 18.

由泡状沸腾向膜状沸腾过渡的转折点称为________点,过此点传热系数

的值趋于_________。(临界点, 减小) 19.

在斯托克斯区沉降的球形颗粒,其自由沉降速度随着颗粒直径的增大而

__________,随着流体黏度的增大而___________。(增大, 减小) 20.

在测定套管式换热器总传热系数的实验中,在蒸汽到达设定压强后,应

首先翻开排气阀门排放________,然后,利用__________和__________调节空气流量,读取空气的_______和________温度。(不凝性气体, 出口阀门, 旁路阀门, 进口, 出口) 21.

质量衡算、能量衡算和动量衡算是化工原理中分析问题采用的根本方法。

衡算的一般步骤是:首先确定衡算,其次是确定衡算和衡算,最后按衡算的进展计算。(X围,对象,基准,通式) 22.

当地大气压〔绝对压强〕为101.3kPa,某容器内气体的真空度为84.4kPa,

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那么该气体的绝对压强为kPa。(16.9) 23.

空气在管内径为200mm的圆管内流动,其密度为1.293kg/m3,黏度为

17.3cP,体积流量为1400m3/h,那么其管内流速为______m/s,Re=______,流动型态为______。(12.38,185.06,层流) 24.

水由粗管连续流入细管作稳态流动,粗管的内径为80mm,细管的内径

为40mm,。假设水在细管内的流速为3m/s,那么水在粗管内的流速为______m/s。(0.75) 25.

根据传热机理不同,传热的根本方式分为_____、和三种。(热传导,热

对流,热辐射) 26.

有一钢板平壁,厚度为5mm,假设高温壁T1=330K,低温壁T2=310K,

钢板的热导率λ=45.4W/(m•K),那么该平壁在单位时间内、单位面积上所传递的热量为____kW/m2。(181.6) 27.

空气在圆管内作强制湍流流动后被加热,测得此时管壁对空气的对流传

热系数为18.82W/(m2•K)。假设空气的流速增大一倍,而其他条件不变,那么此时的对流传热系数变为__W/(m2•K)。(32.77) 28.

液体沸腾曲线通常分为_____、_____和_____三个区域。(自然对流区,

泡状〔核状〕沸腾区,膜状沸腾区) 29.

化工常用的单元操作是以、和三种传递过程为根本理论根底。(动量传递,

热量传递,质量传递) 30.

反映流体流动中的内摩擦力大小的定律为,其表达式为。热传导的根本

du,傅立叶定律,dy定律是定律,其表达式为。(牛顿黏性定律,. .word.zl.

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dQdSt n31. 某容器内气体的真空度为94.4kPa,当地大气压〔绝对压强〕为101.3kPa,

那么该气体的绝对压强为kPa。(15.9) 32.

是产生导热的必要条件;假设温度场不随时间而言,那么该温度场称为。

温度场内温度一样的各点组成的面叫。(温度差的存在,稳态温度场,等温面) 33.

密度为999.7kg/m3,粘度为1.3077×10-3 Pa·s的流体在内径为41mm的管

内以2.11m/s的速度流动,那么Re=,该流体做流动。(6.6×104;湍流) 34.

离心泵的特性曲线包括、和三条。离心泵的工作点是和的交点。(Q-H,

Q-η,Q-N。泵特性曲线,管路特性曲线。) 35.

离心泵启动前必须、,前者的目的,后者的目的是。(充满水;关闭出口

阀门;防止气缚现象发生;使启动功率最低,保护电机) 36.

某锅炉炉墙是由耐火砖、保温砖和普通砖构成,在定态传热的情况下,

三层的温度降分别为259C、72C和38C,这三层平壁的热阻之比R1:R2:R3=。(259:72:38) 37.

国内离心泵常用和两种指标表示离心泵的吸上性能。(允许气蚀余量,允

许吸上真空高度) 38.

20C,1atm空气在圆形直管内流动,利用皮托管测得管中心流速为

15m/s,假设管内径为100mm,空气的平均流速为最大流速的0.8倍,空气的体积流量为_____m3/h,假设空气的温度升高至60C,压强不变,流速不变,管内流体流动的Re_____〔增大,减小,不变〕。(339.12,减小) 39.

流体沿直径不变垂直管道向下流动,单位质量流体的总能量逐渐

_______,______逐渐转化为_______和_______。(减小,位能,静压能,热

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能) 40.

当管路中流体速度的大小或方向突然发生改变时会产生漩涡,这种现象

称为______,是导致____________的主要原因。(边界层别离,局部阻力损失) 41.

离心泵流量调节方法有两种,分别为____________和_____________,往

复泵流量调节方法也有两种,分别为________________和________________。(改变出口流量调节法的开度,改变离心泵叶轮的转速,旁路调节,改变活塞的往复频率或冲程) 42.

固体圆筒壁稳态热传导时,假设将导热速率公式写成与平壁热传导速率

方程相类似的形式,平均传热面积Sm=____________,其中对数平均半径

rm=_____________。(2rmL,(r1-r2)/ln(r1/r2))

43. 水蒸汽滴状冷凝的对流传热系数___〔>,<,=〕膜状冷凝的,水强制对流

时的___〔>,<,=〕空气强制对流时的。(>,>) 44.

灰体黑度的数值X围在_____之间,其值越大,其辐射能力______,越

接近_____的辐射能力,同时其吸收率也________,所以,为了减少热损失,蒸汽管道保温层外外表最好采用黑度______的材料。(01,越大,黑体,越大,较小) 45.

二氧化硫气体混合物〔其中含15%二氧化硫、85%空气,均为体积分数〕,

在30℃及200kPa〔绝压〕的条件下进入吸收塔,那么该气体混合物的密度为kg/m3,50m3的该混合气体的质量为kg。二氧化硫和空气的摩尔质量分别为64kg/kmol和29kg/kmol,该气体混合物可视为理想气体。 46.

流体静力学根本方程式,给出了场中,流体内部的变化规律。(重力,静

止,压强)

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47. 某液体在管内径为50mm的圆管内流动,其密度为800kg/m3,黏度为

20mPa.s,体积流量为5m3/h,那么其管内流速为______m/s,Re=______,流动型态为______,摩擦系数λ=______,流体通过每米管长所产生压降为______Pa。(0.7,1400,层流,0.046,180.32) 48.

水平等径直管中,流动流体处于完全湍流区,假设流体的体积流量增加

20%,其他条件不变,那么直管阻力变为原来的倍。(1.44)

49. 某玻璃平壁,厚度为4mm,两侧温度分别为30℃和0℃,玻璃的热导率λ

=1.09W/(m•K),那么该平壁在单位时间内、单位面积上所散失的热量为______kW/m2。(8.2)

50. 某低黏度流体圆管内作强制湍流流动后被冷却,假设该流体的密度减少

20%,而其他条件不变,那么此时的对流传热系数变为原来的______倍。(0.84) 51.

采用蒸汽加热时,假设蒸汽中含有空气,那么蒸汽的冷凝的过程中将逐

渐在加热壁面附近形成一层_____膜,使热阻迅速增大,α值急剧_____。(气,下降) 52.

在一套管换热器内用热水来加热空气,热水的进出口温度分别为90℃和

60℃,空气的进出口温度分别为15℃和50℃,那么二者并流操作时的平均温度差为℃,逆流操作时的平均温度差为℃。计算结果说明:当冷热流体操作温度一定时,。(32,42,∆tm逆流总是大于∆tm并流 53.

现测得某容器内的绝对压力为46kPa,那么其真空度为kPa。〔当地大气

压为100kPa〕(54) 54.

某水平直管输送水时体积流量为Vs,今改为输送2Vs的有机物。假设该

有机物的μ=2μ水,ρ=0.5ρ水,那么输送有机物时的阻力损失为输送水时的倍。

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假设两种输送状态下,流体均在层流下流动。(8) 55.

某液体在内径为d1的水平管路中定态流动,其平均流速为u1。当它以一

样的体积流量通过某内径为d2〔d2=d1/2〕的管子时,流速将变为原来的倍;当流动为完全湍流时,每米管长的压力降将变为原来的倍。(4,32) 56. 离心泵特性曲线通常包括曲线、曲线和曲线,它们表示在一定的下,输送

某种特定液体时泵的性能。(扬程,效率,轴功率) 57.

用出口阀调节离心泵流量,实质上是改变曲线;用改变转速来改变流量,

实质上是改变曲线。〔管路特性,泵的特性〕 58.

一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果将,其

主要原因是。〔变差,水的导热系数比空气大〕 59.

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。〔提

高管程α值,提高壳程α值〕 60.

在大容积沸腾时,液体沸腾曲线包括自然对流、和三个阶段。实际操作

应控制在。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而。〔核状沸腾,膜状沸腾,核状沸腾,增加〕 61. 62.

导热系数的单位为,对流传热系数的单位为。〔W/(m·℃),W/(m2·℃)〕 每小时将2000kg的无机盐水溶液在蒸发器中从15%〔质量浓度,下同〕

浓缩至35%,那么根据质量衡算可得到:①水蒸发量为kg/h;②35%的无机盐溶液量为kg/h。(1142.86,857.14) 63. 64.

气体和液体总称为流体,流体具有性且无。(流动,固定形状)

某地的当地大气压〔绝对压强〕为100kPa,该地某容器内气体的真空度

为80kPa,那么该气体的绝对压强为kPa,表压为kPa。(20,-80)

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65. 连续化生产的化学工业中,正常情况下多数为流动,其特点是各流动参

数不随时间变化;但开停车阶段属于流动,其特点是各流动参数随时间变化。(稳态,非稳态) 66. 67.

水的黏度随温度升高而,空气的黏度随温度升高而。(减小,升高) 20℃的水在内径为25mm的管内流动,流量为10m3/h,那么水在管内的

流速为m/s,Re数为,流动型态为。20℃水的密度为998kg/m3,黏度为1.005mPa•s。(5.66,140514,湍流) 68.

化工生产中对传热过程的要求主要有以下两种情况:其一是传热过程,

如各种换热设备中的传热;其二是传热过程,如对设备或管道的保温。(强化,削弱) 69.

傅里叶定律说明:热能总是朝着温度的方向传导,其导热速率的大小与

及_____成正比。热导率是其中的重要参数,反映了物质导热能力的大小。在气体、液体、金属固体和非金属固体中,通常的热导率最大,的热导率最小。(降低,温度梯度,导热面积,金属固体,气体) 70.

湍流流动的干空气在管内被加热。假设干空气的流速增大一倍,而其他

条件不变,那么此时干空气的对流传热系数变为原来的倍。(20.8〔或1.74〕) 二、单项选择题〔每题1分,共10分〕

1. 流体流动进入湍流区后,对于一定的管型〔即ε/d=常数〕,λ随着Re的增大

而___B___。

A〕增加B〕减小C〕不变 D〕不确定

2. 水在管内径为200mm的管路中流动,水的密度为1000kg/m3,黏度为

1.005mPa•s,流量为50m3/h,那么此时水的流动型态为____C__。

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A〕层流B〕过渡流C〕湍流D〕对流

3. 在影响对流传热系数的各准数中,表征与对流传热有关的流体物性的准数是

__C____。

A〕努赛尔特准数B〕雷诺准数C〕普兰特准数D〕格拉斯霍夫准数 4. 间壁传热时,下面关于总传热系数K和两侧流体的对流传热系数α的关系的

论述中,不正确的选项是__C____。

A〕K值比α小者还小B〕总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制 C〕假设两侧α相差较大时,要提高K值,关键在于提高α较大者

D〕假设两侧α相差不大时,那么必须同时提高两侧的α,才能有效地提高K值

5. 转子流量计属____B______流量计。孔板流量计属于______A____流量计。

i.

A 变压差恒截面 B 恒压差变截面 C 变压差变截面

6. 离心泵的设计点对应于_____C_________。

i.

A 最大流量点 B最大压头点 C 最高效率点 D 最大功率点

7. 3、某液体在直管中连续稳定的流过,假设管道中有一半开阀门,那么阀门

前后两截面处流量___A____,能量_____B____。 i.

A 不变 B 减少 C 增加 D 变化不定

8. 5、离心泵停顿操作时宜 A 。

a) A.先关出口阀后停电 ; B.先停电后关阀;

b) C.先关出口阀或先停电均可; D.单级泵先停电,多级泵先关出口

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阀。

9. 6、工业生产中,沸腾传热应设法保持在 B 。

A、 A、自然对流区; B、核状沸腾区; C、膜状沸腾区; D、过

渡区。

10. 7、对间壁两侧流体一侧恒温,另一侧变温的传热过程,并流和逆流时平均

传热温差△tm大小为 C 。

A、 △tm逆>△tm并; B、△tm逆<△tm并; C、△tm逆=△tm并;

D、无法确定。

11. 用离心泵将水池中水送至常压水塔,假设在离心泵正常操作X围内,将出口

阀开大,那么流量Q___B_______,扬程H_____A______,管路总阻力损失

H12.

f____A______,轴功率N_____B_____。

A 减小 B 增大 C 不变

水在管内径为50mm的管路中流动,水的密度为998.2 kg/m3,黏度

为1.005mPa•s,流量为0.2m3/h,那么此时水在管内的摩擦系数λ为___A___。

A〕0.046B〕0.033C〕0.021D〕0.012 13.

用转子流量计测定管路中水的流量,假设水的流量增大,水施加于

转子上的总作用力___C___。

A〕增加B〕减小C〕不变 D〕不确定 14.

三层平壁串联导热,相应各层热阻的关系为R3差的关系为__D____。

A〕t1t2t3B〕t3t1t2C〕t1t3t2D〕t2t1t3

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15. 欲减小蒸汽管道的辐射热损失,保温层外应该使用黑度___B___的材

料包裹。

A〕较大B〕较小 C〕为1 D〕为无穷大 16.

10m颗粒在20C空气中自由沉降,阻力关系式符合斯托克斯定律,

假设空气温度升高到200C,该颗粒的沉降速度将__B____。 A〕增大B〕减小C〕不变 D〕不确定

17、 流体在水平圆形直管内流动,当管内径减少二分之一时,那么因直管阻力引起的压降损失变为原来的__D____倍。假设流体的流量不变,且一直处于阻力平方区。

A 0.5 B 2 C 8 D 32

18、 层流时各点速度的平均值u等于管中心处最大速度umax的___A__倍。

A 0.5 B 2 C 8 D 32

19、 间壁传热过程中,假设两侧流体的对流传热系数相差较大,那么要提高总传热系数K,关键在于提高α较__B__侧流体的对流传热系数。

A 大 B 小 C 相等

D 变化不定

20、 离心泵的安装高度与____B____有关。

A “气缚〞现象 B 吸液过程 C 排液过程 D 环境温度

21、 开度到达最大时,局部阻力系数最大的是____D___。

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A 闸阀 B 90弯头 C 三通 D 截止阀 22、 最有可能用作绝热保温材料的是___C___。

A 不锈钢 B 混凝土 C 聚苯乙烯泡沫 D 玻璃 23、 包含对流传热系数的无因次准数为 A 。

ANu BRe CPr DGr

24、 离心泵进出口测压仪表的读数分别为30kPa〔真空度〕和50kPa〔表压〕,那么两处的绝对压强差为____B__kPa。当地的大气压强为100kPa。 A 180 B 80 C 120 D 20 25、 离心泵的流量调节可采用多种方法,但不包括__D___。

A 改变出口阀开度 B 改变泵的转速 C 切削叶轮直径 D 改变的安装高度

26、 有一套管换热器,用饱和水蒸汽加热管内湍流流动的空气,总传热系数K近似等于空气的对流传热系数。今空气流量增加1倍,要求空气进出口温度及饱和水蒸汽温度仍不变,那么该换热器的长度应增加为原长度的_A___倍。

A 20.2 B 20.8 C 2 D 21.2 27、 现要输送45m3/h的水,假设管内水的流速约取2.5m/s,那么可选 B 钢管。

A Φ76×3mm B Φ88.5×4mm C Φ108×4mm D Φ25×2.5mm

28、 不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中做定态的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力 C 。

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A 不变 B 增大 C 减小 D 不确定

29、 换热器中冷热流体一般为逆流流动,这主要是为了 C 。

A 提高传热系数 B 减少冷却剂用量 C 提高对数平均温度差 D 减小流动阻力 30、

在一套管换热器中,热流体由90℃被冷却至70℃,冷流体由20℃被加热

至60℃,那么在上述温度下冷热流体作逆流时的对数平均温度差为_B___℃。 A 15.3 B 39.2 C 52.6 D 64.5 31、 确定对流传热系数要用到许多特征数,其中的普兰特数Pr表示___C_。 A 对流传热系数的特征数 B 流体流动状态和湍动程度对对流传热

的影响

C 流体物性对对流传热的影响 D 自然对流对对流传热的影响

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