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第一章 流体流动自测题一、 填空或选择1某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为_kPa;另一设备的真空度为400mmHg,则它的绝对压强为_。(当地大气压为101.33 kPa)答:201.33 kPa,360mmHg2如图所示,容器中盛有800kg/m3的油品,U形管中指示液为水(1000kg/m3),a1、a2、a3在同一水平面上,b1、b2、b3及b4也在同一高度上,h1=100mm,h2=200mm,则各点的表压pa1=_,pa2=_,pb2=_,pb3=_,h3=_。(表压值以mmH2O表示)答:0,100,200,300,340,2003流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是_型曲线。其管中心最大流速为平均流速的_倍,摩擦系数与Re关系为_。答:抛物线,2, =64/Re4流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数与_和_有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则仅与_有关。答:Re, ; 5流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一_,雷诺数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度_。答:滞流内层;愈薄6因次分析的依据是_。答:因次一致性7从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水流量将_,管路的局部阻力将_,直管阻力将_,管路总阻力将_。(设动能项可忽略。)答:变小、变大、变小、不变8牛顿粘性定律的表达式为_,该式应用条件为_流体作_流动。答: ,牛顿型,滞流9水力半径的定义式为_,当量直径为_倍水力半径。答: ,410局部阻力的计算方法有_和_。答:阻力系数法,当量长度法11水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d1管段的压头损失Hf1=1m(包括局部阻力)d2管段的压头损失Hf,2=2m(不包括出口损失)。则管口喷出时水的速度 u3=_m/s,d1管段的速度u1=_m/s,水的流量V=_m3/h。答:7,1.75,1.9812在SI单位制中,通用气体常数R的单位为(B)。Aatmcm3/molK BPam3/molKCkgfkmolK DIbfft/IbmolK13通常流体粘度随温度t的变化规律为(C)。At升高、减小 Bt升高、增大C对液体粘度t升高减小,对气体则相反. D对液体t升高增大,对气体则相反14流体在圆形直管中流动时,若其已进入阻力平方区,则摩擦系数与雷诺数Re的关系为(C)。ARe增加,增大 BRe增加,减小CRe增加,基本上不变 DRe增加,先增加大后减小15滞流和湍流的本质区别是(D)。A湍流流速大于滞流流速 B滞流时Re数小于湍流时Re数C流道截面大时为湍流,截面小的为滞流 D滞流无径向脉动,而湍流有径向脉动16因次方析的目的在于(B)。A得到各变量间的确切定量关系. B用无因次数群代替变量,使实验与关联简化.C得到无因次数群间定量关系. D无需进行实验,即可得到关联式.17滞流内层越薄,则以下结论是正确的(D)。A近壁面处速度梯度越小 B流体湍动程度越低 C流动阻力越小 D流动阻力越大18在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映(A).AA、B两截面间的压强差 BA、B两截面间的流动阻力CA、B两截面间动压头变化 D突然扩大或缩小的局部阻力二计算题1如本题附图所示,贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管口入口端15m处安有以水银为指示液的U形管压差计,其一臂与管路相连,另一臂通大气。压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。(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。摩擦系数可取0.025,管路入口处局部阻力系数为0.5。问每小时从管中流出水多少立方米?(2)当闸阀全开时,U管压差计的静压强为若干(Pa,表压)?闸阀全开时,le/d=15,摩擦系数仍可取0.025。答:(1)88.5m3/h;(2)3.30104Pa(表压)2.某油品的密度为800kg/m3,粘度为41cP,由附图中所示的A槽送至B槽,A槽比B槽的液面高1.5m。输送管径为893.5mm、长50m(包括阀门的当量长度),进、出口损失可忽略。试求:(1)油的流量,m3/h;(2)若调节阀门的开度,使油的流量减少20,此时阀门的当量长度为若干,m?答:(1)23m3/h;(2)12.37m3、用轴功率为0.55kW的离心泵,将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4 m3/h,密度为1200 kg/m3、粘度为 Pas ;输送管路的内径为32 mm,管路总长度为50 m(包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率。(61.6%)一填空或选择1固体粒子的沉降过程分_阶段和_阶段。沉降速度是指_阶段颗粒相对于_的速度。2在重力场中,固粒的自由沉降速度与下列因素无关( )A)粒子几何形状B)粒子几何尺寸C)粒子及流体密度D)流体的流速3在降尘室中除去某粒径的颗粒时,若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时间_,气流速度_,生产能力_。4在斯托克斯区,颗粒的沉降速度与其直径的_次方成正比,而在牛顿区,与其直径的次方成正比。5沉降雷诺准数Ret越大,流体粘性对沉降速度的影响_。6一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20提高至50,则其沉降速度将_。7降尘室操作时,气体的流动应控制在_区。8降尘室内,固粒可被分离的条件是_。9理论上降尘室的生产能力与_和_有关,而与_无关。10在离心分离操作中,分离因数是指_。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R0.2m,切向速度uT=20m/s,则分离因数为_。11选择旋风分离器的依据是:_、_、_。12环境工程中,除去气体中尘粒的设备有_、_、_、_等。13. 恒压下过滤某悬浮液,已知过滤10min后得到滤液5L,又过滤5min后,又得到滤液1.5L,则过滤常数Ve为 。A. 5.125 L; B. 3.719 L; C. 2.937 L; D. 2.375 L。14. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为 (的单位为s),则K为 m2/s,qe为 m3/ m2, 为 s。一、填空或选择1. 多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差 。2. 一定质量的流体在f252.5mm的直管内,作强制的湍流流动,其对流传热系数ai=1000W/m2,如果流量和物性不变,改在f192mm的直管内流动,其ai为 W/m2。A1259; B1496; C1585; D1678。3. 水与苯通过间壁换热器进行换热。水从20升至30,苯由80降至40,则最小值流体为,此换热器的传热效率e=_ 。4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于_ 。8. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板,以提高_程流速。设置隔板以提高_程流速,以达到强化传热的目的。二、计算题四、某单程列管式换热器,其换热管为 mm的不锈钢管,管长为3m,管数为32根。在该换热器中,用25的水将壳程的110的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体,该有机蒸汽的冷凝传热系数为 W/(m2)。水的流量为15000 kg/h,平均比热容为4.18 kJ/(kg);管壁与水的对流传热系数为1000W/(m2);不锈钢的导热系数为17 W/(m)。试求: 1总传热系数 ;2水的出口温度。2. 有一壁厚10mm为的钢制平壁容器,内盛80的恒温热水,水对内壁面的对流传热系数为240W/m2。现在容器外表面覆盖一层导热系数为0.16W/m2、厚度为50mm的保温材料,保温层外为的空气所包围,外壁对空气的对流传热系数为10W/m2,试求:(1)每小时所损失的热量kJ/hm2;(2)容器的内表面温度TW。(钢材的导热系数为45W/m2)。一、填空题2填料塔内件主要有_、_、_、_。5. 吸收操作的原理是_。 6. 等分子反方向扩散通常发生在_单元操作过程中;一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_单元操作过程中。 7. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_、_和_。 8. 增加吸收剂用量,操作线的斜率_,吸收推动力_。 二、选择题2对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数 将_,相平衡常数 将_,溶解度系数 将_。 A. 增大; B. 不变; C. 减小; D. 不确定。 4. 在吸收操作中,以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_。 A. ; B. ; C. ; D. 。 三、计算1. 在压力为101.3kPa 、温度为30的操作条件下,在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的NH3。已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h,其中含NH3为1.2% ( 摩尔分数)。操作条件下的平衡关系为Y =1.2X(X、Y均为摩尔比),空塔气速为1.25m/s;气相总体积吸收系数为0.06 kmol / (m3s);水的用量为最小用量的1. 5倍;要求NH3的回收率为95%。试求: (1)水的用量; (2)填料塔的直径和填料层高度。 2四、分析题(会有简答题5选2)1. 什么叫热阻,热阻在分析传热中有什么作用? 2. 影响颗粒沉降速度的因素都有哪些? 3. 双膜理论的要点是什么?该理论的适用条件是什么?4什么是气膜控制过程?气膜控制的特点是什么?5. 用水吸收混合气体中CO2的低浓度系统是属于什么控制过程? 第二章(有计算题5):第二节第三章(计算题15):第一二三四五节(第四节除去P86-90,第五章简单的管路计算,自测题3)第四章(计算题15):第二三四节(第三节到P137.自测题1、2)第五章:分子扩散,涡流扩散(P183+自测题)第六章:主要看自测题第七章:重点看例7.2.1和7.2.3第八章(计算题15):第二四节(第二节主要掌握亨利定律,自测题1)每章与上述重点有关的例题+自测题+课后作业
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