化工原理上册复习参考
淮 海 工 学 院
第 复习参考
一、单项选择题
1.流体自容器进入管内, 可视为突然缩小, 其阻力系数ξ为( ) A :0.5 B :1.0 C :0.82 D: 1.5
2.流体自管子进入容器, 可视为突然扩大, 其阻力系数ξ为( ) A :0.5 B :1.0 C :0.82 D: 1.5
3.下列三种流量计中, 恒压差流量计是( )
A :孔板流量计 B:文丘里流量计 C:转子流量计 4.下列三种流量计中, 截面流量计是( )
A :孔板流量计 B:文丘里流量计 C:转子流量计
5. 下列三种流量计中, 在测量不同流体密度时, 需要校正流量的是( ) A :孔板流量计 B:文丘里流量计 C:转子流量计
6.转子流量计显示的流量为20m 3
/h,如果把此时的金属转子改为塑料转子, 其显示的流量是( )
A :增大 B:减小 C:不变
7. 离心泵样本中给出的气蚀余量属于( )
A :临界气蚀余量 B:必须气蚀余量 C:有效气蚀余量
8. 离心泵在2000r/min时的流量为20m 3
/h,现在提高转速至4000r/min,此时的流量为( )
A :10m 3/h B :20m 3/h C :40m 3/h D: 80m3
/h
9. 离心泵在2000r/min时的扬程为10M, 现在提高转速至4000r/min,此时的扬程为( )
A :10m B:20m C:40m D; 80m
10. 离心泵在2000r/min时的轴功率为10Kw, 现在提高转速至4000r/min,此时的轴功率为( )
A :10Kw B: 20Kw C: 40Kw D: 80Kw
11.流体流动时产生阻力的主要原因是( )
A :外力大小 B :流体粘度大小 C :管子的尺寸 12.下列流量计哪种( )属恒压差计
A :孔板流量计 B :转子流量计 C :文丘里流量计
13.流体湍流时,雷诺准数的范围是( )
A :Re
14.流体流经50根管子组成的并联管路时,每根管子的阻力损失为1J/Kg,则总阻力损失为( )A :100 J/Kg B:50 J/Kg C:1 J/Kg 15.离心泵内将一部分动能转变成静压能的装置是( )装置 A :泵壳 B:泵轴 C:轴封装置
16.心泵特性曲线分析,正确的是( ) A :Q ↑,N ↓ B:Q ↑,H ↓ C:Q ↑,η↓
17.离心泵的转速提高到原来的1倍,其Q 、H 、N 分别是原来的( )倍 A ;1,2,3 B:2,4,8 C:1,4,6 D:1,4,16 18.恒压过滤时( )不变
A :滤渣阻力 B:介质阻力 C:过滤阻力 19.重力沉降时,( )属斯托克斯区沉降。
A :1
21. 离心泵在叶轮直径为40cm 时的轴功率为40Kw, 现在切割叶轮直径至20cm, 此时的轴功率为( )
A :5Kw B: 10Kw C: 20Kw D: 40Kw
22. 离心泵在叶轮直径为40cm 时的流量为40m 3
/h,现在切割叶轮直径至20cm, 此时的流量为( )
A :10m 3/h B: 20m3/h C: 40m3/h D: 80m3
/h
23. 离心泵在叶轮直径为40cm 时的扬程为40m, 现在切割叶轮直径至20cm, 此时的扬程为( )
离心泵在叶轮直径为40cm 时的流量为40m 3
/h,现在切割叶轮直径至20cm, 此时的流量为( )
A :10m 3/h B: 20m3/h C: 40m3/h D: 80m3
/h 24. 离心泵的流量调节操作中, 经济性最差的方法是( )
A :改变阀门开度 B: 改变转速 C: 改变叶轮直径 D: 重新设计管路 25. 离心泵的流量调节操作中, 最方便的方法是( )
A :改变阀门开度 B: 改变转速 C: 改变叶轮直径 D: 重新设计管路
26. 一台离心泵在管路工作时的流量为20m 3
/h,再加一台相同的离心泵与之并联工作, 此时管路的实际流量为( )
A :Q=20m3/h B: 20m3/h 40m3
/h
27. 一台离心泵在管路工作时的扬程为20m, 再加一台相同的离心泵与之并联工作, 此时管路的实际扬程为( )
A :H=20m B: 20m 40m
28. 16.一台离心泵在管路工作时的流量为20m 3
/h,再加一台相同的离心泵与之串联工作, 此时管路的实际流量为( )
A :Q=20m3/h B: 20m3/h
40m3
/h
29. 一台离心泵在管路工作时的扬程为20m, 再加一台相同的离心泵与之串联工作, 此时管路的实际扬程为( )
A :H=20m B: 20m 40m 30. 在泵的分类中, 齿轮泵属于( )
A :离心泵 B: 旋转泵 C: 往复泵 31. 在泵的分类中, 计量泵属于( ) A :离心泵 B: 旋转泵 C: 往复泵 32. 在泵的分类中, 隔膜属于( )
A :离心泵 B: 旋转泵 C: 往复泵 33. 在泵的分类中, 螺杆泵属于( ) A :离心泵 B: 旋转泵 C: 往复泵
34. 气体输送设备中, 终压在1∽3个压力(表压) 的机械是( ) A :通风机 B: 鼓风机 C: 压缩机 D:真空泵
35. 气体输送设备中, 终压在0∽1个压力(表压) 的机械是( ) A :通风机 B: 鼓风机 C: 压缩机 D:真空泵
36. 气体输送设备中, 终压在小于1个压力(表压) 的机械是(D ) A :通风机 B: 鼓风机 C: 压缩机 D:真空泵 37. 气体输送设备中, 压缩比大于4的机械是( ) A :通风机 B: 鼓风机 C: 压缩机 D:真空泵 38. 颗粒重力沉降时,Re t =0.5,那么颗粒在( )区沉降 A :斯托克斯 B: 牛顿 C: 艾仑
39. 颗粒重力沉降时,Re t =0.5,那么颗粒在( )区沉降 A :层流 B: 湍流 C: 过度
40. 颗粒重力沉降时,Re t =10000,那么颗粒在( )区沉降 A :层流 B: 湍流 C: 过度
41. 颗粒重力沉降时,Re t =10000,那么颗粒在( )区沉降 A :斯托克斯 B: 牛顿 C: 艾仑
42. 固液分离设备中, 分离速度最快的操作是( )
A :重力沉降 B: 离心分离 C: 板框压滤 D旋风分离
43. 热流体的进出口温度分别为90℃和70℃, 冷流体的进出口温度分别为20℃和60℃, 并流流动, 其平均温差Δt m 为( )
A :30℃ B: 50℃ C: 40℃ D:30.8℃
44. 热流体的进出口温度分别为90℃和70℃, 冷流体的进出口温度分别为20℃和60℃, 逆流流动, 其平均温差Δt m 为( )
A :30℃ B: 50℃ C: 20℃ D:39.2℃
45. 流体的特性对对流传热系数α有一定影响, 采取什么措施能使α增大( )
A :降低导热系数 B: 降低粘度 C: 减小热容量ρC p D:减小体积膨胀系数β
46. 流体的特性对对流传热系数α有一定影响, 采取什么措施能使α增大( ) A :增大导热系数 B: 增大粘度 C: 减小热容量ρC p D:减小体积膨胀系数β
47. 低粘度流体在圆形直管内作强制湍流, 流速增大1倍, 其它条件不变, 对流传热系数α将是原来的( )倍
A :1 B: 2 C: 4 D:1.74
48. 高粘度流体在圆形直管内作强制湍流, 流速增大1倍, 其它条件不变, 对流传热系数α将是原来的( )倍
A :1 B: 2 C: 4 D:1.74
49. 辐射传热中, 当A =1时, 此物体称( ) A :黑体 B: 白体 C: 灰体 D:透热体 50. 辐射传热中, 当A+R=1时, 此物体称( ) A :黑体 B: 白体 C: 灰体 D:透热体 51.流体流动时产生阻力的主要原因是( )
A :外力大小 B:流体间的内摩擦力 C:管子的尺寸 52.精密度较高的压差计是( )压差计
A :普通U 型 B :倒U 型 C :双液柱微压U 型
53管内流体呈滞流流动时,其平均流速Um 与最大流速Umax 间的关系是( ) A :Um=Umax B:Um=0.5 Umax C:Um=0.82 Umax 54. 简单管路是指( )
A :串联管路 B:分支管路 C:并联管路 D:汇合管路 55.离心泵内液体的能量主要是从( )装置传递获得 A :泵壳 B:叶轮 C:轴封装置
56.离心泵的叶轮直径切割到原来的1/2倍,其Q 、H 、N 分别是原来的( ) A ;1,2,3 B:1,4,8 C:1,4,6 D:1/2,1/4,1/8 57.离心泵的流量调节中,采取( )方法,最方便
A :改变管路特性 B:改变转速 C:改变叶轮直径 D:调节阀门开度 (1)转筒尺寸按比例增大一倍;(2)转筒浸没度增大一倍;(3)操作真空度增大一倍;(4)58.颗粒重力沉降时,其斯托克斯区的范围是( )
A :103≤Ret
A :滤渣阻力 B:介质阻力 C:过滤阻力 60.减小流体流速能使对流传热系数( ) A :增大 B :减小 C :不变
61.列管换热器中,需设置温度补偿装置的是( )式换热器 A :固定管板 B :浮头 C :U 型管 D :填料函 62.流体流动时产生阻力的主要原因是( )
A :外力大小 B :流体粘度大小 C :管子的尺寸 63.下列流量计哪种( )属恒压差计
A :孔板流量计 B :转子流量计 C :文丘里流量计 64.流体湍流时,雷诺准数的范围是( )
A :Re
65.流体流经50根管子组成的并联管路时,每根管子的阻力损失为1J/Kg,则总阻力损失为( )A :100 J/Kg B:50 J/Kg C:1 J/Kg
66.离心泵内将一部分动能转变成静压能的装置是( )装置 A :泵壳 B:泵轴 C:轴封装置
67.心泵特性曲线分析,正确的是( ) A :Q ↑,N ↓ B:Q ↑,H ↓ C:Q ↑,η↓
68.离心泵的转速提高到原来的1倍,其Q 、H 、N 分别是原来的( )倍 A ;1,2,3 B:2,4,8 C:1,4,6 D:1,4,16 69.恒压过滤时( )不变
A :滤渣阻力 B:介质阻力 C:过滤阻力 70.重力沉降时,( )属斯托克斯区沉降。
A :1
二、简述题
1. 简述离心泵的气蚀现象及产生的危害 2.离心泵的主要部件及作用
3.画出离心泵的特性曲线图, 并说明随流量变化的关系.
4. 分别采取下列措施, 试分析转筒过滤机的生产能力将是原来的到时倍. 滤布阻力可忽略.
转速增大一倍;(5)粘度减小50%.
5. 如图所示为同一管路四种不同安装方位,管路内A 、B 两点安装水银压差计。若管内水流速相同,流向如图所示,则(1)比较R 1、R 2、R 3、R 4的大小;(2)试以大小为序,列出四种情况A 、B 两点的压差。
6 列举强化对流传热的方法。
三、填空题
1. 负压设备上真空表上的读数为560mmHg 柱, 那么设备内的绝对压力为( )mmHg 设备上压力表读数为6atm, 那么设备内的绝对压力为( ) atm
2. 液体在管内流动时, 当Re=1200时, 流体流动的类型是( ), 当Re=12300时, 流体流动的类型是( )
3. 管内层流流动的流体, 管中心处的流速为2m/s,其管内流体的平均流速为( )m/s;过程, 管内湍流流动的流体, 管中心处的流速为2m/s,其管内流体的平均流速为( )m/s.
4. 当Re=640时, 流体流动的内摩擦系数λ为( ),
5. 对于20mm ×40mm 的长方形管, 其当量直径d e 为( )mm,对于直径分别为Φ30×2.5与Φ56×3的套管, 其环隙当量直径d e 为( )mm,
6.流体在Φ25×2.5以1m/s的速度流动, 流体的粘度λ为0.02, 密度为800Kg/m3
, 流经10米长管子产生的直管阻力为 ( )J/Kg,产生的压降为 ( )Pa. 7. 理想流体的机械能有 、 、 。 8. 离心泵的主要部件有 、 、 。 9. 工业换热的基本方式有 、 、 。 10. 换热器内两流体经常采用的流向有 、 、 。 11. 离心泵的性能参数 、 、 、 。 12. 影响对流传热系数的因素有 、 、
、 。
13. 不可压缩流体在水平变径管路中流动时,在管径缩小的截面处,其流速,压力 (增大,减小,不变,不确定)。
14. 用离心泵在两敞口容器间输液,在同一管路中,若用离心泵输送 =1200kg.m -3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量 , 扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,15
16. 离心泵的工作点是指
17. 忽略管壁和污垢热阻,若管内外流体的对流传热系数分别为0.85和1.70kW/(m 2·℃),总传热系数K (m 2·℃)。
18. 对流传热的热阻主要集中在因此是强化对流传热的主要途径。
19. 降尘室的设计原则是等于 时间。
20. 测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值板流量计两端压差值 (增大、减小或不变)。
21 流体层流流过直径为40mm 的圆形直管,用比托管测得管中心处的流速为2m/s,则该管内流体平均流速为 m/s,体积流量为 m 3/h。 22. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体,热流体质量流量和出入口温度T 1、T 2一定,冷却水入口温度t 1一定,如果增加冷却水用量,则Q , ,t 2。(增大,减小,不变) 23 通常悬浮液的分离宜在下进行,气体的净制宜在下进行。(高温、低温、常温)
24. 写出三种流量计类型 、 、 。 25. 离心泵的特性曲线有 、 、 。 26. 传热的基本方式有 、 、 。
27. 管子在管板上的排列方法有 、 、 。 28. 常用的列管换热器形式是 、 、 、 。 29. 离心泵的特性参数有 、 、 、 。 30. 理想流体的机械能有 、 、 。31. 离心泵的主要部件有 、 、 。 32. 工业换热的基本方式有 、 、 。 33. 换热器内两流体经常采用的流向有 、 、 。 34. 离心泵的性能参数 、 、 、 。
35. 影响对流传热系数的因素有 、 、 、 。
36. 水由容器进入管道, 可视为突然缩小, 在管内以1m/s的流速流动, 在进口处产生的局部阻力是 ( ) J/Kg; 产生的压降为 ( )Pa
37. 水由管道进入容器, 可视为突然扩大, 在管内以1m/s的流速流动, 在出口处产生的局部阻力是 ( ) J/Kg; 产生的压降为 ( )Pa
38. 流体通过截止阀时产生的阻力在( )大, 在( )时小.(填全开,1/2开). 39. 属于简单管路的是( ),属于复杂管路的是( ).(填并联管路. 串联管路) 40. 流体在由三条支路组成的并联管路流动. 每条支路产生的阻力是1 J/Kg,其总阻力是( ), 流体在由三条支路组成的分支管路流动. 每条支路产生的阻力是1 J/Kg,其总阻力是( ).
41. 流体流过流量计时, 理论上产生阻力较小的流量计是( ),精度较底的流量计是( )(填孔板流量计, 文丘里流量计).
42. 液体的粘度随温度升高而( ),气体的粘度随温度升高而( ).(填增大, 减小, 不变).
43. 流体流动时产生的阻力随流速的增大而( ),静止流体产生的阻力为( )(填增大, 减小, 不变,0).
44. 离心泵的主要性能参数有( ),( ),( )和( ).
45. 正压设备内的绝对压强( ),负压设备内的绝对压强( )(填大于1, 小于0, 小于1)
46. 理想流体的粘度( ),实际流体的粘度( ),(填大于0, 小于0, 等于0)
47. 液体流动时, 流体间的内摩擦力随速度梯度增大而( ),随液体温度升高而( )(填增大, 减小, 不变)
48. 离心泵输送液体时, 随液体的密度增大, 其压头( ),流量( ),效率( ),轴功率( ).(填增大, 减小, 不变)
49. 离心泵输送液体时, 随液体的粘度增大, 其压头( ),流量( ),效率( ),轴功率( ).(填增大, 减小, 不变)
50. 颗粒重力沉降时,Re t =0.5,那么颗粒沉降时的阻力系数ξ为( )(填48,12.2,0.44)
51. 颗粒重力沉降时,Re t =12000,那么颗粒沉降时的阻力系数ξ为( )(填0.002,0.066,0.44)
52. 过滤过程中( )阻力不变,( )阻力增大. 53. 工业换热的方式有( ),( ),( )
54. 传热的基本方式有( ),( ),( )
55. 金属固体的导热系数一般随温度升高而( ),非金属固体的导热系数一般随密度增大而( )(填增大, 减小, 不变)
56. 一般情况下, 非金属材料的导热系数( )的导热系数最大,( )导热系数最小(填固体, 液体, 气体)
57. 非金属固体的导热系数一般随温度升高而( ),气体的导热系数一般随温度升高而( ).(填增大, 减小, 不变)
58. 流体的特性对对流传热系数α有一定影响, 降低导热系数使α ( ) 其中在靠近壁面的层流底层的传热方式为 ,在湍流主体中的传热方式为 。
72. 测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值板流量计两端压差值 (增大、减小或不变)。
73. 流体层流流过直径为40mm 的圆形直管,用比托管测得管中心处的流速为2m/s,则该管内流体平均流速为 m/s,体积流量为 m 3/h。 74. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体,热流体质量流量和出入口温度T 1、T 2一定,冷却水入口温度t 1一定,如果增加冷却水用量,则Q , 降低粘度使α ( 增大 ) (填增大, 减小, 不变)
59. 流体的特性对对流传热系数α有一定影响, 减小热容量ρC p 使α ( 减小 ) 增大体积膨胀系数β使α ( ) (填增大, 减小, 不变) 60. 蒸汽冷凝的二种方式是( ),( ).
61. 辐射传热中, 当黑体的吸收率为( ), 白体的吸收率为( )(填1,0) 62. 辐射传热中, 当透热体的吸收率为( ), 灰体的A+R为( ) (填1,0) 63. 不可压缩流体在水平变径管路中流动时,在管径缩小的截面处,其流速,压力 (增大,减小,不变,不确定)。
64. 用离心泵在两敞口容器间输液,在同一管路中,若用离心泵输送ρ =1200kg.m -3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量 , 扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)。
65. 离心泵的工作点是指
66. 板框过滤机处理某悬浮液,已知过滤终了时的过滤速率为0.04m 3/s,现采用横穿洗涤法洗涤10min ,洗涤时操作压力与过滤终了时相同,洗水和滤液为相同温度的水,则洗涤速率为 m 3/s,所消耗的洗水体积为m 3。 67. 忽略管壁和污垢热阻,若管内外流体的对流传热系数分别为0.85和1.70kW/(m 2·℃),总传热系数K (m 2·℃)。
68. 对流传热的热阻主要集中在因此是强化对流传热的主要途径。
69 以水平圆直管输送某油品。管内径为d 1,管两段压差为-∆p 1。因管道腐蚀,拟更换管道。对新装管道要求如下:管径为d 2,管长不变,管段压降为原来压降的0.75,而流量加倍。设前后情况流体皆为层流,则新管道内径d 2/d1。 70. 降尘室的设计原则是等于 时间。
71. 流动的流体通过温度与其不同的固体壁面时的传热过程称为t 2。(增大,减小,不变)
75. 多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是 76 以小型板框压滤机对某悬浮液进行恒压过滤试验,过滤压强差分别为Δp 1和Δp 2,且Δp 1=2Δp 2,s=0。若滤布阻力不变,则K 1K 2,θe1e2。 77. 通常悬浮液的分离宜在进行。(高温、低温、常温)
四、计算题
1. 将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中,两槽之间的垂直距离为18m ,输送管路的规格为φ108×4mm ,溶液在管内的平均流速为1.3m/s,管路摩擦系数取λ=0.02,管路总长为100m (包括全部局部阻力的当量长度),试求:(1)溶液在管内的流型。(2)泵的轴功率(η=60%)(计算时, 取溶液密度
为1500kg/m3
,粘度为1.5cP )。
2. 在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为1kgf/cm2),两端液面的位差Δz=10m,管路总长L=100m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为40mm ,摩擦系数λ=0.02。试求: (1) 该管路的特性曲线方程;(4分) (2) 若离心泵的特性曲线方程为H=40-200 Q2(H 为压头,m ;Q 为流量,m 3/min),
则该管路的输送量为多少m 3/min?扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6,泵的轴功率为多少W ?(6分)
3 一板框过滤机,恒压下过滤某种悬浮液,过滤1h 后,得到滤液50m 3,然后用5m 3的清水(物性与滤液相近)进行洗涤,拆装时间为20min ,已测得V e =4m3,试求: (1)过滤末速率为多少m 3滤液/h? (2)洗涤时间为多少h?
(3)该机生产能力为多少m 3滤液/h?
4. 在传热面积为30m 2
的某换热器中,用温度为20℃,流量为13200kg/h的冷却水,冷却进口温度为110℃的醋酸,两流体呈逆流流动。换热器刚投入使用时,冷却水出口温度为45℃。运转一段时间后,两流体的流量、进口温度均不变,而冷水的出口温度降至38℃,试求传热系数下降的百分率。
1.. 如图所示,用泵将20℃的水从水池送至高位槽,槽内水面高出池内液面20m ,输
送量为30m 3
/h,此时管路的全部能量损失为40J/kg。设泵的效率为70%,试求泵所需的功率。
5.. 用离心泵将密闭容器中的有机液体抽出外送,容器液面上方的压强为350kPa ,已
知吸入管路的阻力损失为2.5m 液柱,在输送温度下液体的密度为580Kg/m3
,饱和蒸汽压为314kPa ,所用泵的允许汽蚀余量为3m ,问此泵能否正常操作。已知泵吸入口位于容器液面以上的最大可能垂直距离(容器中液面处于最低位置时)为2.5m 。
6 有一列管换热器,热水走管内,冷水在管外,逆流操作。经测定热水的流量为200kg /h ,热水进出口温度分别为323K 、313K ,冷水的进出口温度分别为283K 、296K 换热器的传热面积为1.85m 2
。试求该操作条件的传热系数K 值。水的平均比热取4.187 kJ/(kg ·K )。
7、BMS50/810-25型板框压滤机,滤框尺寸为810×810×25mm ,共36个框,现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数为K =2.72×10-5 m2/s;q e =3.45×10-3m 3/m2。每滤出1 m3滤液的同时,生成0.148 m3的滤渣。求滤框充满滤渣所需时间。若洗涤时间为过滤时间的2倍,辅助时间15min ,其生产能力为多少?
8.附图1所示的是丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为2.0MPa (表压),精馏塔内操作压力为1.3MPa (表压)。塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ,管内径为140mm ,丙烯密度为600kg/m3。现要求输送量为40×103kg/h,管路的全部能量损失为100J/kg(不包括出口能量损失),试核算该过程是否需要泵。
附图1
9.用油泵从贮槽向反应器输送44℃的异丁烷,贮槽中异丁烷液面恒定,其上方绝对压力为652kPa 。泵位于贮槽液面以下1.5m 处,吸入管路全部压头损失为2.6m 。44℃时异丁烷的密度为530kg/m3,饱和蒸汽压为638 kPa 。所选用泵的允许汽蚀余量为3.5m ,问此泵能否正常操作?
10、有一过滤面积为0.093m2的小型板框压滤机,恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时间为100秒时,共得到2.27×10-3 m3的滤液;过滤时间为200秒时。共得到3.35×10-3 m3的滤液。试求当过滤时间为400秒时,可得到多少滤液?
11. 在逆流换热器中,用初温为20℃的水将1.25kg /s 的液体(比热容为1.9kJ /kg ·℃、密度为850kg /m3) ,由90℃冷却到40℃换热器的列管直径为φ25×2.5mm ,水走管方。水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW /(m2·℃) 和1.70kW /(m2·℃) ,污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃,试求换热器的传热面积。 12.. 如图所示,丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压强为2.0Mpa (表压),精馏塔内操作压力为1.3Mpa (表压),塔
内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ,管内径为140mm ,丙烯密度为600kg/m3
。现要
求输送量为40×103
kg/h,管路的全部能量损失为140J/kg(包括出口能量损失)。试核算该过程是否需要泵。
13.. 如图所示,用泵将20℃的水从水池送至高位槽,槽内水面高出池内液面
30m ,
输送量为30m 3/h,此时管路的全部能量损失为40J/kg。设泵的效率为70%,试求泵所需的功率。
7.. 用离心泵将密闭贮槽中60℃热水送至高位槽中,贮槽中水面上方的真空度为20kPa 。在操作条件下,吸入管路中的压头损失估计为1.8m ,泵的允许气蚀余量为
2.0m 。试确定泵的安装高度。60℃热水的饱和蒸汽压1.992×104
Pa ,密度为
983.1kg/m3
。
8.. 用离心泵将密闭容器中的有机液体抽出外送,容器液面上方的压强为350kPa ,已
知吸入管路的阻力损失为1.5m 液柱,在输送温度下液体的密度为580Kg/m3
,饱和蒸汽压为314kPa ,所用泵的允许汽蚀余量为3m ,问此泵能否正常操作。已知泵吸入口位于容器液面以上的最大可能垂直距离(容器中液面处于最低位置时)为2.5m 。 9 用柴油和原油换热,已知柴油进口温度为393K ;出口温度为433K ;原油的进, 出口温度分别为518 K和448 K;柴油的质量流量为5kg/s,比热为3Kj/(kg ·K ),换热器的总传热系数为100W/(m 2
·K ),试计算并流传热时所需换热器的面积。 10 有一列管换热器,热水走管内,冷水在管外,逆流操作。经测定热水的流量为200kg /h ,热水进出口温度分别为323K 、313K ,冷水的进出口温度分别为283K 、296K 换热器的传热面积为1.85m 2。试求该操作条件的传热系数K 值。水的平均比热取4.187 kJ/(kg ·K )。
11. 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置,假定其它条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少? 说明在本题情况下,哪一种材料包扎在内层较为适合?
12设计一燃烧炉,拟用三层砖,即耐火砖、绝热砖和普通砖。耐火砖和普通砖的厚度为0.5m 和0.25m 。三种砖的系数分别为1.02 W/(m·℃) 、0.14 W/(m·℃) 和0.92 W/(m·℃) ,已知耐火砖内侧为1000℃,外壁温度为35℃。试问绝热砖厚度至少为多少才能保证绝热砖温度不超过940℃,普通砖不超过138℃。
13、BMS50/810-25型板框压滤机,滤框尺寸为810×810×25mm ,共36个框,现用来恒压过滤某悬浮液。操作条件下的过滤常数为K =2.72×10-5 m2/s;q e =3.45×10-3m 3/m2。每滤出1 m3滤液的同时,生成0.148 m3的滤渣。求滤框充满滤渣所需时间。若洗涤时间为过滤时间的2倍,辅助时间15min ,其生产能力为多少?
14、有一过滤面积为0.093m 2的小型板框压滤机,恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时间为50秒时,共得到2.27×10-3 m3的滤液;过滤时间为100秒时。共得到3.35×10-3 m3的滤液。试求当过滤时间为200秒时,可得到多少滤液?
15. 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置,假定其它条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少? 说明在本题情况下,哪一种材料包扎在内层较为适合?