08流体力学与传热练习题 化工原理考研必备

一、填空题
1．孔板流量计和转子流量计的主要区别之一在于：前者是恒                        ，后者是恒            。

2．当理想流体在水平变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其质量流量　　   　　；静压能              。

3．离心泵中             是将原动机的能量传递给液体的部件，而       则是将动能转变为静压能的部件。

4．往复泵的理论压头随流量的增大而              ，调节往复泵流量最简便易行的方法是               。

5．深床过滤是指：                                                              的操作。

6．对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤液量增大一倍，则过滤速率为原来的 　   　  。
过滤面积增加一倍，过滤液量增加为原来的　      　倍。

7．列举消除列管换热器温度应力的两种方法：　             　　、　               。
8．为了减少保温瓶的热损失，在瓶胆的夹层中抽真空是为了减少            形式的热损失； 在瓶胆的夹层中镀水银是为了减少               形式的热损失。
二、选择题
1．相对压强的起量点为（　 　）。
A．当地大气压　　　　B．标准大气压　　　　C．液面压强          D． 绝对压强

2．流体静压强P的作用方向为（   ）。
A．指向受压面　  　　B．垂直指向受压面　　C．垂直受压面    　  D．平行受压面

3．流体在圆形直管中流动时，若流动已进入完全湍流区，则随着流速的增大，下列四种论述中正确的是(     )。
A．摩擦系数减小，阻力损失增大
B．摩擦系数是雷诺数和相对粗糙度的函数，阻力损失与流速的平方成正比
C．摩擦系数减小，阻力损失不变
D．摩擦系数与流速无关，阻力损失与流速的平方成正比

4．理论上，降尘室的生产能力只与(    )有关。
A．降尘室的沉降面积和颗粒沉降速度   B．降尘室的沉降宽度和颗粒沉降速度
C．降尘室的高度和颗粒沉降速度        D．降尘室的沉降面积和气体的水平流动速度

5．离心泵的工作点是（    ）的交点。
A．离心泵流量曲线和扬程曲线             B．离心泵特性去向和管路特性曲线
C．离心泵扬程曲线和效率曲线             D．离心泵流量曲线和管路特性曲线

6．以下哪个不是引起离心泵气蚀的因素？（     ）。
A．离心泵安装高度超过允许安装高度           
B．离心泵输送接近沸点的液体时，泵安装在与被输送液体的液面上方。
C．离心泵启动前没有灌满液体           
D．离心泵入口处压强等于被输送液体的饱和蒸汽压强

7．保持管内流体流量不变，仅将单程列管式换热器改为双程，将会使（      ）。
A．管内传热系数α提高，传热温差Δtm提高，阻力增大
B．管外传热系数α提高，传热温差Δtm减小，阻力增大   
C．管内传热系数α提高，传热温差Δtm减小，阻力增大   
D．管内传热系数α降低，传热温差Δtm提高，阻力减小

8．在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为：（      ）
A．传导和对流　　　B．传导和辐射　　　C．传导、对流和辐射　　　D．对流和辐射

三、简答题
1．在大容器内饱和液体沸腾时，操作压强如何影响沸腾传热？为什么工业生产中一般总是设法将液体沸腾控制在泡核沸腾状态下操作？


2．用离心泵将河水通过给定的管路送到高位槽，当冬天河水水位下降时，泵的输水能力如何变化？为了保持原来的输送能力，可以采用什么措施？简述理由。


四、计算题
1、水流过一段转弯变径管,如图所示,已知小管径 200mm，截面压力 kPa，大管径 400mm，压力 kPa，流速 =1m/s。两截面中心高度差 1m，求管中流量及水流方向。







2、用高2m，宽2m，长5m的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒，气体的流量为6.94m3/s，密度为0.6Kg/m3, 粘度为3.0 ，尘粒的密度为4500Kg/m3 ，此条件下所能除去的最小尘粒直径为92.1μm。（1） 若把上述降尘室用隔板等分隔成5层(板厚不计)，求：当需除去的尘粒直径不变，则处理量为多大? (2) 反之，当维持生产能力不变，则除去尘粒的最小颗粒直径多大? （设沉降过程符合stockes定律）     

3、图示离心泵管路系统，将常压下20℃的水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径80mm, 吸入管长11m(含局部阻力的当量长度),摩擦系数λ1=0.02。排出管（泵后）直径60mm, 排出管长29.3m(含局部阻力的当量长度), 摩擦系数λ2=0.03。管路两端水面高度差10m，泵进口高于水面2m，管内水流量为12L/s。常压下，20℃水的密度可取1000kg/m3, 饱和蒸汽压为2.335kPa。泵的效率为68%。试求：
（1）泵的轴功率N为多少kw？
(2) 若泵的气蚀余量为3m,会发生气蚀吗？
(3) 如果不安装离心泵，水从高位槽沿同样管路向下（低位槽）流出，能否保持管内流量12L/s？



4、现因干燥操作的需要，拟选用一列管式换热器，以120℃的饱和水蒸汽将2400kg/h的空气从20℃加热到80℃，定性温度下，空气的定压比热容1.017kJ/(kg•℃)，粘度1.96×10-5Pa.s，导热系数2.826×10-2W/（m•℃)；饱和水蒸汽的汽化潜热为2205.2kJ/kg。空气在管内作单管程强制流动，换热器的管子规格为φ25mm×2.5mm，管子数98根。
（注：管壁及污垢热阻可忽略，当Re>104，管内对流表面传热系数可用下式计算： ）。试求：
（1）所需饱和蒸汽量为多少？kg/h
（2）基于管内表面积的总传热系数约为多少？W/(m2•K)
（3）所需换热器管长？

一、填空题
1．相对压强的起量点为　　　　　　　　　　；绝对压强的起量点为　　　　　　　　。

2．当理想流体在水平变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其质量通量　　　　　　　　；势能   　　　      。

3．当流量及其他条件一定，离心泵的吸入管径增加，则泵的允许安装高度  　　        ，输送流体的温度提高，则离心泵的允许安装高度   　　　      。

4．调节往复泵流量的方法有：  　　　　　　  ，  　　　　　　　 　　等。

5．滤饼过滤是指：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的操作。

6．对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤面积增大一倍，则过滤速率为原来的 　　　　  。
过滤时间增加一倍，过滤液量增加为原来的　　　　倍。

7．列举两种间壁式换热器：　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　等。（任填两种）

8．为了减少保温瓶的热损失，在瓶胆的夹层中抽真空是为了减少   　    形式的热损失； 在瓶胆的夹层中镀水银是为了减少   　　     形式的热损失。

二、选择题
1．当管子由水平放置改为垂直放置，而流速不变，其能量损失(  　  ) 。

A. 增大           B. 减小            C. 不变            D. 不定

2．流体静压强P的作用方向为（ 　 ）。
A．指向受压面　  　　B．垂直指向受压面　　C．垂直受压面    　  D．平行受压面

3．流体在圆形直管中流动时，若流动处于层流区，则下列四种论述中不正确的是(  　  )。
A．摩擦系数与速度成反比，阻力损失与速度成正比
B．管内速度分布呈抛物体状
C．阻力损失与流过的管长成正比，与管径的平方成反比
D．摩擦系数与速度成正比，阻力损失与速度成正比

4．重力沉降和离心沉降的理论依据是：（ 　  ）
A．颗粒与流体的密度差                   B．含尘气体中颗粒的浓度
C．颗粒自身的重量           　　　　　　D．颗粒的直径大小

5．为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的？（ 　 ）
A．提高流体的温度             　　　　B．增大离心泵吸入管的管径
C．缩短离心泵吸入管的管径             D．减少离心泵吸入管路上的管件

6．以下哪一措施不利于提高转筒真空过滤机的生产能力？（　 ）
      
A．提高转速       　　　　　　　　　　 B．增加浸没度
C．降低悬浮液的温度       　　   　　　D．提高真空度

7．有一套管换热器，在内管中空气从20 被加热到50 ，环隙内有119.6 的水蒸汽冷凝，管壁温度接近（ 　） 。
A．35 　　　　B．119.6     　　　  C．77.3   　　　　　　 D．无法判断

8．翅片管加热器一般用于（ 　   ）。
A．两侧均为液体　　　                B．一侧为液体沸腾，一侧为高温液体
C．两侧流体均有相变化　      　   　D．一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝

三、简答题
1．为什么调节离心泵出口阀门的开度就可以改变离心泵的输送流量？



2．判断下述论点的正确性，并说明理由。

“水一定是从流速大的地方往流速小的地方流动的。”
四、计算题
１、有一输水系统如图所示，管子规格为 ，已知管路阻力（直管和局部阻力）损失为： ，求
(1) 水的输送流量为多少？
(2) 若欲使流量增大20%，水箱的高度应增加多少米？

  
２、使小钢球在油中自由沉降，以测定油的动力粘度，已知油的密度为 ，小钢球的直径为３ｍｍ，密度为 ，若测得小钢球的沉降速度为 ，求油的动力粘度。

3、在图2所示管路中装有一台离心泵，泵的特性曲线方程为 ，（注：式中 的单位为m， 的单位为m3/s），已知管路两端液面的高差为20m，高位槽的压力表读数为0.8kgf/cm2，此泵用于图2所示管路输送清水时，送水量为36m3/h且管内流动已处于阻力平方区。试求：
（1）该泵在输送清水时的有效功率(水的密度取为1000kg/m3 ）。
（2）写出此管路输送清水时的管路特性曲线方程。
（3）若低位槽液面下降２ｍ，问泵的特性曲线是否改变？这时的工作点如何变化？（可定量说明，也可以用文字和图示说明）





4、在一套管式换热器，内管为φ180×10mm的钢管，用水冷却原油，采用逆流操作，水在内管中流动，冷却水的进口温度为15℃，出口温度为55℃，原油在环隙中流动，流量为500 kgh-1，其平均比定压热容为3.35kJkg-1℃-1，要求从90℃冷却至40℃，已知水侧的对流表面传热系数为1000Wm-2℃-1，油侧的对流表面传热系数为299 Wm-2℃-1，（管壁热阻及垢阻忽略不计）。试求：
（1）    所需冷却水用量（水的比热取4.18 kJkg-1℃-1，忽略热损失）；
（2）    套管换热器的有效传热面积；
（３）　若冷却水进口温度变为20℃，而维持水的流量及其它的条件不变，定性分析水的出口温度及平均传热温差将会如何变化？能否将原油出口温度降到40℃？

好心人啊！顶你！

拷贝先！谢谢楼主！！