化工原理自考复习zhengli题

1绪论名词解释1.动量传递：流体在流动时，流体内部由于流体质点（或分子）的速度不同，它们的动量也就不同，在流体质点随机运动和相互碰撞过程中，动量从速度大处向速度小处传递的过程。2.质量传递：因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递的过程。3.热量传递：是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递的过程。第一章流体流动一、名词解释1.相对粗糙度：绝对粗糙度与管径之比值称为相对粗糙度。2.牛顿型流体：流动中形成的剪应力与梯度的关系完全符合牛顿黏性定律的流体。二、单项选择：1．某流动体系，Re=5000，其流动形态是CA、滞流B、层流C、湍流D、过渡流2．水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的BA.1/2B.1/4C.2倍D.4倍3.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈AA．层流流动B．湍流流动C．过渡型流动D．静止状态4．某系统内绝对压力为40mmHg，大气压为760mmHg，其真空度为BA.40mmHgB.720mmHgC.-40mmHgD.800mmHg5．温度升高，气体的粘度________，液体的粘度________。AA．增大，减小B．增大，增大C．减小，减小D．减小，增大6.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为CA.上游截面处流速B.下游截面处流速C.小管中流速D.大管中流速7．当Re准数小于2000时，流体在管内的流动形态为AA．层流B．过渡流C．湍流D．紊流8．流体因被压缩而能向外膨胀作功的能力称为CA．位能B．动能C．静压能D．内能9．湍流时管内的平均流速约为管中心处的最大流速的DA．0.50倍B．0.56倍C．0.72倍D．0.82倍10．判断流体流动类型的准数为AA．Re数B．Nu数C．Pr数D．Fr数11．转子流量计的主要特点是DA．恒截面、恒压差B．变截面、变压差C．恒截面、变压差D．变截面、恒压差12．绝对压强等于大气压强与表压强CA．之积B．之商C．之和D．之差三、填空：1．1atm=10.33m水柱。2．牛顿粘性定律描述的是动量传递理论；3．如果流体的体积不随压力及温度变化而变化，该流体称为不可压缩性流体。24．用液柱高度表示压力时，必须指明流体的种类。四、简答：1、稳定流动与不稳定流动的区别。答：稳定流动流体在管道中流动时，若任一点的流速压力2、孔板流量计测量流量的原理。五、计算：1、用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量损失为20J/kg，流量为36m3/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000kg/m3）已知：Z1=0Z2=50mΣ△p=20J/kgρ水=1000kg/m³q1=36m³/h=36/3600m³/s=0.01m³/sη=60%g=9.81m³/s解：设水池液面为1——1¹截面，高位槽液面为2——2¹，以水池液面为基准水面，在两截面间列伯努利方程式。Z1+μ1²/2g+p1/ρg+He=Z2+μ2²/2g+p2/ρg+ΣHfH=(Z2-Z1)+ΣHf依题意知：Z1=0Z2=50mμ1=0μ2=0p1=p2=0(p0)ΣHf=Σhflg=20/g(J/kg)代入上式得：H=50+20/9.81=52.04水的体积流量：q=0.01m³/s泵的有效功率为：Pe=ρyqv•H=0.01*1000*9.81*52.04=5105(w)故泵的轴功率为P=Pe/y=5105/0.6=8.51(kw)2、如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40m3/h的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定，且相差20m，输送管内径为100mm，管子总长为45m（包括所有局部阻力的当量长度）。已知油品的密度为890kg/m3，粘度为0.487Pa·s，试计算泵所需的有效功率。已知：qv=40/3600m³/sz1=0z2=20md=0.1ml+le=45mμ=0.487Pa.sPe=ρgqvHe解：u=4qv/πd²=4*40/3600*3.14*0.1²=1.415(m/s)Re=duρ/μ=0.1*890*1.415/0.487=258.6＜2000所以λ=64/Re=64/258.6=0.247在贮槽1截面到高位槽2截面间列伯努利方程：z1+u1²/2g+p1/ρg+He=z2+u2²/2g+p2/ρg+ΣHf化简得：He=z2+Hf而Hf=[λ*(l+le)/d]*u²/2g=[0.247*45/0.1]*1.415²/2*9.81=11.34mHe=20+11.34=31.34mP0=qvρgHe=40/3600*890*9.81*31.34=3040.3w=3.04kw第二章流体输送机械一、名词解释：1、扬程——指单位重量（1N）液体流经泵所获得的能量，单位J/N；2、有效气蚀余量——液体经吸入管到达泵入口处所具有的压头不仅能使液体被推进叶轮入口，而且应大于液体在工作温度下的饱和蒸气压头，其差值为有效富余压头；3、水力损失——流体在离心泵内流动是由于具有粘性使叶轮给出的能量不能全部被液体获得而产生的能量损失；4、闭式叶轮——叶片的前后均有盖板的叶轮二、单项选择：1、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加值A3A.包括内能在内的总能量B.机械能C.静压能D.位能（即实际的升扬高度）2.下列关于离心泵的说法，错误的是DA．离心泵的工作点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点B．离心泵并联后流量显著增大，扬程略有增加C．离心泵串联后扬程显著增大，流量略有增加D．离心泵出口阀门关小后，能量损失减小。3.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是吸入管路堵塞4.化工厂输送液体的设备中，用量最大的是离心泵5.离心泵开动以前泵壳内必须充满液体是为了防止发生气缚现象6.离心泵铭牌上标明的扬程是指DA.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程7．离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点称为CA．工作点B．设计工况点C．操作点D．控制点8．离心泵内的高压液体漏回到低压区的能量损失称为BA．水力损失B．容积损失C．机械损失D．摩擦损失9．出口表压大于300kPa以上的气体输送机械称为CA．通风机B．鼓风机C．压缩机D．真空泵10．都有自吸能力的泵是BA．离心泵与旋涡泵B．往复泵与齿轮泵C．齿轮泵与离心泵D．往复泵与旋涡泵11.1立方米气体经风机所获得的总机械能，称为AA会风压B静风压C动风压D扬程三、填空：1、离心泵启动时应关闭出口阀，使电机启动电流减至最小，以保护电机。2、余隙体积占活塞推进一次扫过体积的百分率称余隙比；3、离心泵的轴功率随着流量的增加而上升。4、离心泵的压头是指泵对单位重量流体提供的机械能。四、简答：1、简述往复泵的工作原理。答：①活塞由电动曲柄连杆机构带动，把曲柄的旋转活动变为活塞的往复活动，或直接由蒸汽机驱动，使活塞往复活动；②当活塞从左往右活动时泵缸内形成低压，排出阀受排出管内液体的压力而关闭，吸入阀由于受池内液压的作用而打开，池内液体被吸入缸内；③当活塞从右往左活动时，泵缸内液体压力增加，吸入阀关闭，出阀打开向外排液。2、简述离心泵内造成功率损失的原因。答：⑴泵内流体流动摩擦损失（水力损失）；⑵泵内有部分高压液体泄漏到低压区，使排出的液体流量小于流经叶轮的流量而造成的流量损失（容积损失）；⑶泵轴与轴承之间的摩擦以及泵轴密封处的摩擦等造成功率损失（机械损失）。五、计算1、某离心泵的额定流量为16.8m3/h,扬程为18m。试问此泵是否能将密度1594kg/m3、流量为250L/min的液体从敞口贮槽向上输送到表压为30kPa的设备中,已知敞口贮槽与高位设备的垂直距离为8.5m,管路的直径为Ф75.5mm×3.75mm,管长为124m（包括直管与所有管4件的当量长度）,摩擦系数为0.03。2、某离心泵以15℃水进行性能实验,体积流量为540m3/h,泵出口压力表读数为350kPa,泵入口真空表读数为30kPa;若压力表和真空表测压截面间的距离为350mm,吸入管内径为350mm,压出管内径为310mm,试求泵的扬程？（已知15℃水的密度为998.95kg/m3）第三章沉降与过滤一、名词解释：1、离心沉降——；2、过滤临界粒径——是使含操作；3、沉降分离法——使气体或液体中的固体颗粒受重力，离心力或惯性力的作用而沉降的分离方法；4、过滤分离法——利用气体或液体能通过过滤介质而固体颗粒不能穿过过滤介质的性质进行分类的方法。二、单项选择：1、滤液通过滤饼层内的细微孔道时的流动形态为………………………………………（A）A.层流B.过渡流C.湍流D.紊流2、重力降尘室通常可分离的颗粒粒径是………………………………………………（B）A.40µm以上B.50µm以上C.60µm以上D.70µm以上3、球形颗粒沉降时，若雷诺准数等于400，则处于……………………………………（B）A.层流区B.过渡区C.湍流区D.完全湍流区4、球形颗粒沉降时，若雷诺准数等于800，则处于………………………………………（C）A层流区B过渡区C湍流区D完全湍流区5、用于深层过滤的过滤介质是…………………………………………………………（B）A.织物介质B.堆积的颗粒介质C.多孔性介质D．高分子膜6、沉降室的生产能力与下列哪种因素有关。…………………………………………（C）A.颗粒沉降速度和沉降室高度；B.沉降面积；C.沉降面积和颗粒沉降速度；D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。7、属于沉降式离心机的分离设备是…………………………………………(A)A．管式离心机B．离心力自动卸渣离心机C．悬筐式离心机D．往复活塞推渣离心机8、在板框压滤机中…………………………………………(B)A．框有两种不同的构造B．板有两种不同的构造C．板和框都有两种不同的构造D．板和框都只有一种构造三、填空：1、影响沉降速度的因素有颗粒形状、(壁效应)、干扰沉降等；2、单位时间内滤过的滤液体积称为(过滤速率)；3、旋风分离器是利用离心沉降原理从气流中分离出颗粒的设备。4、深层过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒沉积于过滤介质的内部。四、简答：1、什么是滤饼过滤？什么是深层过滤？滤饼过滤用于颗粒相对大，含量较多（＞1％﹚的悬浮液的过滤，当颗粒直径比过滤介质孔径大时，会形成滤饼比介质孔径小时，过滤开始有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥”现象，在过滤介质表面形成滤饼层，从而得到澄清滤液。深层过滤用于颗粒很小，（直径小于过滤介质的孔道直径）含量很小（＜1％）的悬浮液的过5滤，由于悬浮液中的颗粒尺寸比过滤介质孔道直径小，当颗粒随液体进入床层内细长而弯曲的孔道时，靠静电及分子力的作用而附着在孔道管上过滤介质床层上无滤饼形成。2、怎样用试差法计算沉降速度？答:⑴⑵⑶用所求出的沉降速度Ug，计算雷诺准数Re，若与假设吻合，此计算结果有效，否则重新假设，直到验算结果与假设值吻合为止。3、简述旋风分离器的工作原理。答：⑴含尘气体从圆筒上部的进口进入旋风分离器后，沿圆筒内壁旋转向下流动；⑵颗粒由于离心力的作用，向外沉降到内壁后，沿内壁落入灰斗；⑶气体从中央排气管排出，从而实现含尘气体净化的目的。五、计算题：1、密度为1030kg/m3、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中沉降,求其沉降速度？（已知150℃空气密度ρ=0.8345kg/m3,μ=24.1×10–6Pa·s）;第四章传热一、名词解释：1、传热速率——；2、温度梯度——两相邻等温面的温度差△t与两相之间的垂直距离△h比值的极限；二、单项选择：1、对流传热是由下列哪种因素产生的CA.流体分子的热振动B.流体内电子的移动C.流体质点的位移、骚动D.相邻分子的相互碰撞2.传热速率公式q＝KAΔtm中，Δtm的物理意义是BA.器壁内外壁面的温度差B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差D.器壁与流体的温度差3.列管