化工原理試題及答案

1、一、填空題：1. （ 2分）懸浮液屬液態(tài)非均相物系，其中分散內(nèi)相是指;分散外相是指*答案*答案*在濾餅中形成骨架，使濾渣疏松，孔隙率加大，濾液得以暢流12. （2分）過(guò)濾阻力由兩方面因素決定：一方面是濾液本身的性質(zhì)，即其 ;另一方面是濾渣層本身的性質(zhì)，即 。答案3丫 L13. （2分）板框壓濾機(jī)每個(gè)操作循環(huán)由 五個(gè)階段組成。 *答案*裝合板框、過(guò)濾、洗滌、卸渣、整理14. （4分）板框壓濾機(jī)主要由 ，三種板按的順序排列組成。 答案* 濾板、濾框、主梁（或支架）壓緊裝置等組成1 2 3 2 1 2 32 115. （3分）某板框壓濾機(jī)的框的尺寸為：長(zhǎng)X寬X厚=810X 810 X 25 mm若該

2、機(jī)有10塊框,其過(guò)濾面積約為m 。固體微粒，包圍在微粒周?chē)囊后w2. （ 3分）懸浮在靜止流體中的固體微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降時(shí)，會(huì)受到三個(gè)力的作用。當(dāng)此三個(gè)力的 時(shí)，微粒即作勻速沉降運(yùn)動(dòng)。 此時(shí)微粒相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)速度，稱為 。*答案*重力、阻力、浮力代數(shù)和為零沉降速度3. （ 2分）自由沉降是 。*答案*沉降過(guò)程顆?；ゲ桓蓴_的沉降4. （ 2分）當(dāng)微粒在介質(zhì)中作自由沉降時(shí)，若粒子沉降的Rep相同時(shí)，球形度越大的微粒,介質(zhì)阻力系數(shù)越 。球形粒子的球形度為 。5. （ 2分）沉降操作是使懸浮在流體中的固體微粒，在 力或力的作用下，沿受力方向發(fā)生運(yùn)動(dòng)而 ，從而與流體分離的過(guò)程。*答

3、案* 重離心 沉積6. （ 3分）球形粒子在介質(zhì)中自由沉降時(shí)，勻速沉降的條件是 。滯流沉降時(shí)，其阻力系數(shù) =.*答案*粒子所受合力的代數(shù)和為零24/ Rep7. （ 2分）降塵寶做成多層的目的是 。*答案*增大沉降面積，提高生產(chǎn)能力。8. （ 3分）氣體的凈制按操作原理可分為 .旋風(fēng)分離器屬。*答案*重力沉降、離心沉降、過(guò)濾離心沉降9. （ 2分）過(guò)濾是一種分離懸浮在 的操作。*答案*液體或氣體中固體微粒10. （2分）過(guò)濾速率是指 。在恒壓過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾速率將隨操作的進(jìn)行而逐漸。*答案*單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的濾液體積變慢11. （ 2 分）懸浮液中加入助濾劑進(jìn)行過(guò)濾的 目的是16. （ 4分

4、）板框壓濾機(jī)采用橫穿洗滌濾渣，此時(shí)洗穿過(guò) 層濾布及個(gè)濾框厚度的濾渣，流經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度約為過(guò)濾終了濾液流動(dòng)路程的 倍，而供洗液流通的面積又僅為過(guò)濾面積的。* 答案 *二二 ;一 - ;二二 ;二 分之 -17. （ 3分）轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓每旋轉(zhuǎn)一周，過(guò)濾面積，的任一部分都順次經(jīng)歷等五個(gè)階段。*答案*過(guò)濾、吸干、洗滌、吹松、卸渣18. （3分）離心分離因數(shù)是指 .增高，而。為了提高離心機(jī)的分離效率， 通常使離心機(jī)的 將它的減少。*答案*物料在離心力場(chǎng)中所受的離心力與重力之比； 轉(zhuǎn)速直徑適當(dāng)19. （2分）離心機(jī)的分離因數(shù)越大，則分離效果越 ;要提高離心機(jī)的分離效果，一般采用的離心機(jī)。*答案* 好；

5、高轉(zhuǎn)速； 小直徑9807m.s，20. （3分）某懸浮液在離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心分離時(shí)，若微粒的離心加速度達(dá)到 則離心機(jī)的分離因數(shù)等于* 答案 *1000二、選擇題：1. （ 2分）欲提高降塵寶的生產(chǎn)能力，主要的措施是（）。A.提高降塵寶的高度；B.延長(zhǎng)沉降時(shí)間；C.增大沉降面積*答* c2. （ 2分）為使離心機(jī)有較大的分離因數(shù)和保證轉(zhuǎn)鼓有關(guān)足夠的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)采用（ 的轉(zhuǎn)鼓。B.高轉(zhuǎn)速、小直徑;D.低轉(zhuǎn)速，小直徑;A. 高轉(zhuǎn)速、大直徑；C. 低轉(zhuǎn)速、大直徑；*答* b,若過(guò)濾3. （ 2分）用板框壓濾機(jī)恒壓過(guò)濾某一濾漿（濾渣為不可壓縮，且忽略介質(zhì)阻力）時(shí)間相同，要使其得到的濾液量增加一倍的方法有（

6、A.將過(guò)濾面積增加一倍；B.將過(guò)濾壓差增加一倍；C.將濾漿溫度到高一倍。*答* a）順序置于機(jī)架上。4. （ 2分）板框壓濾機(jī)組合時(shí)應(yīng)將板、框按（A. 123123123； B. 123212321C. 31212123*答* b5. （ 2分）有一高溫含塵氣流，塵粒的平均直徑在23卩m,現(xiàn)要達(dá)到較好的除塵效果，可采（）的除塵設(shè)備。A.降塵室；B.旋風(fēng)分離器；C.濕法除塵；D.袋濾器*答* c）的大小對(duì)沉降速度的影響最6. （2分）當(dāng)固體微粒在大氣中沉降是層流區(qū)域時(shí)，以（ 為顯著。A.顆粒密度；B.空氣粘度；C.顆粒直徑*答* c）離心機(jī)。7. （ 2分）臥式刮刀卸料離心機(jī)按操作原理分應(yīng)屬于（

7、A. 沉降式 B. 過(guò)濾式 C. 分離式 答案* B）°泡沫除塵器8. （ 2分）分離效率最高的氣體凈制設(shè)備是（A.袋濾器；B.文丘里除塵器；C.答案* A9. （ 2分）若氣體中所含微粒的最小直徑為制，并希望分離效率達(dá) 99%則應(yīng)選用（A.袋濾器；B.文丘里除塵器；C.答案* B1卩m,并含有少量水分，現(xiàn)要將此氣體進(jìn)行凈）°泡沫除塵器10. （2分）當(dāng)微粒與流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬于滯流時(shí)，旋轉(zhuǎn)半徑為 一微粒在上述條件下的離心沉降速度等于重力沉降速度的（A. 2 倍； B. 10 倍； C. 40.8 倍*答* c11. （2分）為提高旋風(fēng)分離器的效率，當(dāng)氣體處理量較大時(shí)，A.幾

8、個(gè)小直徑的分離器并聯(lián)；B.大直徑的分離 ；C.幾個(gè)小直徑的分離器串聯(lián)。*答* a12. （2分）顆粒的重力沉降在層流區(qū)域時(shí)，塵氣的除塵以（A.冷卻后進(jìn)行；B.加熱后進(jìn)行；C.不必?fù)Q熱，馬上進(jìn)行分離。*答* a13. （2分）旋風(fēng)分離器的臨界粒徑是指能完全分離出來(lái)的（A. 最??； B. 最大；*答* a14. （2分）旋風(fēng)分離器主要是利用（A. 重力； B.慣性離心力；答案* B1m,切線速度為）°應(yīng)米用（）為好。）粒徑。C.平均;）的作用使顆粒沉降而達(dá)到分離。C. 靜電場(chǎng)20m.s,同15. （ 2分）離心機(jī)的分離因數(shù)a愈大，表明它的分離能力愈（A. 差； B. 強(qiáng)； C. 低*答*

9、 b16. （2分）恒壓過(guò)濾時(shí)過(guò)濾速率隨過(guò)程的進(jìn)行而不斷（A. 加快； B. 減慢； C. 不變 答案* B）微粒17. （2分）要使微粒從氣流中除去的條件，必須使微粒在降塵室內(nèi)的停留時(shí)間（ 的沉降時(shí)間。A. ； B. ； C. v； D. *答* a18. （2分）板框過(guò)濾機(jī)采用橫穿法洗滌濾渣時(shí)，若洗滌壓差等于最終過(guò)濾壓差，洗滌液粘度等于濾液粘度，則其洗滌速率為過(guò)濾終了速率的（）倍。A. 1； B. 0.5； C. 0.25*答* c19. （2分）現(xiàn)有一乳濁液要進(jìn)行分離操作，可采用（）°A.沉降器；B.三足式離心機(jī)；C.碟式離心機(jī)。*答* c20. （2分）含塵氣體中的塵粒稱為（

10、 A.連續(xù)相；B.分散相；答案* BC.非均相。三、判斷題：1. （ 2分）離心機(jī)的分離因數(shù)a愈大，表明它的分離能力愈強(qiáng)。* 答*v2. （ 2分）通過(guò)旋風(fēng)分離器能夠完全分離出來(lái)的最大顆粒直徑，稱臨界顆粒直徑。* 答*x3. （ 2分）固體顆粒在大氣中沉防是層流區(qū)域時(shí)，以顆粒直徑的大小對(duì)沉降速度的影響最為顯著。（）* 答*v4. （ 2分）旋風(fēng)分離器是利用慣性離心力作用來(lái)凈制氣的設(shè)備。* 答*v5. （2分）若洗滌壓差與過(guò)濾壓差相等，洗水粘度與濾液粘度相同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)來(lái)說(shuō)，洗滌速率=過(guò)濾未速度。（）* 答* v6. （ 2分）沉降器的生產(chǎn)能力與沉降高度有關(guān)。*答*x7. （ 2分）恒壓

11、過(guò)濾過(guò)程的過(guò)濾速度是恒定的。*答* x8. （ 2分）要使固體顆粒在沉降器內(nèi)從流體中分離出來(lái)，顆粒沉降所需要的時(shí)間必須大于顆粒在器內(nèi)的停留時(shí)間。（）*答*x9. （ 2分）為提高旋風(fēng)分離器的分離效率，當(dāng)氣體處理量大時(shí)，解決的方法有：一是用幾個(gè)直徑小的分離器并聯(lián)操作。（）答案* v（2分）在氣一固分離過(guò)程，為了增大沉降速度U答案* X（2分）顆粒的自由沉降速度U 小于擾沉降速度。答*（2分） ）答*（2分）粒子的離心沉降速度與重力沉降速度一樣，是 答案（2分） ）答*（2分）板框壓濾機(jī)采用橫穿法洗滌時(shí)，若洗滌壓差=最終過(guò)濾壓差，洗滌液粘度=濾液粘度，則其洗滌速率=1/4過(guò)濾終了速率。（）* 答*

12、 v16. （2分）物料在離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行分離時(shí)，其離心加速度與重力加速度的比值，稱為離心分 離因數(shù)。（）10.11.12.(13.14.(15.，必須使氣體的溫度升高。X通常氣體的凈制宜在低溫下進(jìn)行；（）而懸浮液的分離宜在高溫下進(jìn)行。個(gè)不變值。X做板框壓濾機(jī)的過(guò)濾實(shí)驗(yàn)時(shí)，濾液的流動(dòng)路線與洗水的流動(dòng)路線是相同的。17. （2分）濾渣的比阻越大，說(shuō)明越容易過(guò)濾。（）答*18. （2分）恒壓過(guò)濾時(shí)過(guò)濾速率隨過(guò)程的進(jìn)行不斷下降。答*19. （2分）袋濾器可用于除去含微粒直徑小至1卩m的濕氣體的凈制。（）20. （2分）欲提高降塵室的生產(chǎn)能力一倍，應(yīng)將降塵室的高度增加一倍。四、問(wèn)答題：1. （ 8分）為什

13、么工業(yè)上氣體的除塵常放在冷卻之后進(jìn)行？而在懸浮液的過(guò)濾分離中，濾漿 卻不宜在冷卻后才進(jìn)行過(guò)濾？答案由沉降公式u =d （ p p ）g/（18卩）可見(jiàn)，U 與卩成反比，對(duì)于氣體溫度升, 高其粘度增大，溫度下降，粘度減少。所以對(duì)氣體的除塵常放在冷卻后進(jìn)行，這樣可增大沉 降速度U 。而懸浮液的過(guò)濾，過(guò)濾速率為 dv/（Adq）= P/（r卩L），即粘度為過(guò)濾阻力。當(dāng) 懸浮液的溫度降低時(shí)，粘度卻增大，為提高過(guò)濾速率，所以不宜冷卻后過(guò)濾。試題二一：填充題（20分）1 、牛頓粘性定律 ，粘度在 SI 制中的單位是 。2 、常用測(cè)定流量的流.。3 、在流動(dòng)糸統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等僅隨 而變

14、，不隨而變，稱為穩(wěn)定流動(dòng)。若以上各量既隨 而變，又隨 而變，稱為不穩(wěn)定流動(dòng)。4、 等邊三角形的邊長(zhǎng)為 a,其當(dāng)量直徑為 。5、 流體在圓形直管內(nèi)滯流流動(dòng)時(shí)，其速度分布是 型曲線，其管中心的最大流速為平均流速的 ，縻擦糸數(shù)與Re的關(guān)系為O6、泵是指，按其工作原理來(lái)分可分為7、氣體按壓縮比來(lái)分，可分為 . 。& 降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件 。9、過(guò)濾操作實(shí)際上是濾液通過(guò) 和 的流動(dòng)過(guò)程，過(guò)濾速率是指。10 、傳熱一般采用逆流操作，但為 .時(shí)采用并流操作。11、用二種厚度相同的材料保溫時(shí)，往往把 的材料包在內(nèi) 層，以達(dá)到好的保溫效果。12 、蒸發(fā)是利用溶液中溶質(zhì)的 ，用加熱的方法使部分溶劑汽

15、化并除去溶液的濃度或析出溶質(zhì)。13 、金屬的導(dǎo)熱糸數(shù)大都隨其純度的增加而 ，隨其溫度的升高_(dá)。14 、對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在 ,因強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。15 、工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在 Kpa。二：?jiǎn)柎痤}（30分）1、流體的流動(dòng)形態(tài)有哪幾種？如何判斷？2、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？3、采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？4 、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？5 、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為r1和r2，壁表面溫度分別為 t'和t'，若t' < T '，試寫(xiě)出圓筒任意半徑 r處的溫度表達(dá)式？三：計(jì)算題（50分）1、 流量為5000 mh的水通過(guò)

16、一根20Km長(zhǎng)的水平管，總壓降為 0.5Mpa?，F(xiàn)在中央接 一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問(wèn)總流量變?yōu)槎嗌倏?人？（設(shè)總壓降始終不變，流 動(dòng)始終為高度湍流，局部阻力忽略）。2、泵將20°C的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為98 4mmm的無(wú)縫鋼管。吸入管長(zhǎng)為50m,排出管長(zhǎng)為160m。且泵到管出口的距離為10m其中流量為35m/h。（已知：p0 1atm ,0.02, H s 3.0m, N 電 2Kw,電 0.94 ) .( 20°C 時(shí)水,1000103)31.24 10 N.s 2 , p02.4/ m2求：忽略動(dòng)壓頭，求泵的安裝高度?泵的軸功率和效率？

17、3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長(zhǎng)3m,管數(shù)30根，管徑為 25 2.5mm，管程為1 ,現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻 CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫度 46°C降至100C。CS2走管外，其流量為G1 0.07 Kg s，其冷凝潛熱為356Kj Kg，比熱為1.05Kw 0 。水走管內(nèi)，且與 CS2成逆流流動(dòng)。冷卻水的進(jìn)出口溫度分別為/ Kg.0C50C和300C。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為K1 2000W 2 °c和K2 100w 2 °c。問(wèn)此換熱器是否造適用?4、用一傳熱面積為10m2的蒸發(fā)器將某溶液由15%縮到40%沸點(diǎn)進(jìn)料，要求每小時(shí)蒸得37

18、5Kg濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為 200Kpa,蒸發(fā)室的操作壓強(qiáng)為20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取 8°C，熱損失可忽略不計(jì)。試求：（1）開(kāi)始設(shè)入使用 時(shí)，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？（2）操作一段時(shí)間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加 熱蒸汽的壓力提高到 350Kpa，問(wèn)此時(shí)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為 60.1°C，汽化潛熱為2354.9查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.20C查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138.80C試題二的答案一：填充題dwdy2、孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。3、位置、時(shí)間、

19、時(shí)間、位置。4、5、拋物線、0.5、6、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。7、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。8、顆粒的停留時(shí)間大于沉降時(shí)間。9、介質(zhì)和濾渣層的流動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)所獲到的濾液量。10 、控制溫度、降低粘度、減少阻力。11 、導(dǎo)熱糸數(shù)小的。12 、不揮發(fā)性、提高。13 、增加、增加。14 、層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。15 、10.13-101.3.問(wèn)答題1、流體的流動(dòng)形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來(lái)判斷，當(dāng)Re 2000，為層流,當(dāng)Re 4000為湍流。1、 在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動(dòng)的流體薄層，此薄層稱為層 流內(nèi)層。受管徑、流速、粘

20、度和密度。2、 避免壓縮后氣體溫度過(guò)高， 提高氣缸容積糸數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為合理。3、 列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（500C以上）時(shí)，由于熱應(yīng)力會(huì)引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補(bǔ)償。4、Q 2丄. .T七=2丄. .T七r T t .ln - r1lnr1ln r1ln 二r1三：計(jì)算題設(shè)接平行管道后總流量為V3m二平行管流量為V和VO板努利方程:32圖2-1U322P32U1P12hf 12U32P3U22P22總壓降相同得:3l32U321.dU12u3、8u.5l1l31

21、2l。ui12U3.8v。2、6330 m35u121.5314. .0.092.3600ou21.53of' HS 炸l u2d 2g3.0曲 0.02.總.直 1.555m0.09 2.9.812981考慮0.5m的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N 軸 N 電電 2.0.941.88KW.HZh' Zl u2Ug2進(jìn)u岀2g .160 501.532H110.0210.5H 16.75m0.092.9.81N HQ g 16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw3、換熱器已有的傳熱面積：A n. .dl 30.3.14.0.025.3 7.07m2。冷卻

22、段的熱量：Q2 w.C1.T1 T20.07.1.05.36 2.65Kw ?？偀崃繛椋篞=Q1+Q2=27.55Kw冷卻水的用量:G水QC.t2 t127.554.187. 3050263 Kg s冷卻水離開(kāi)冷卻段的溫度:t t12.650.263.4.1877.40C冷凝段的溫度差:46 7.446 30ln346 3025.70C冷卻段的溫度差：t 46 7.410 5 16.40C,46 7.4In10 5冷凝段所需傳熱面積:QA1K. t冷卻段所需傳熱面積:A2K. t2491000200.25.72.65.1000100.16.44.84m221.61m2求所需的傳熱面積： 冷凝段

23、的熱量：Q1 = w.r 0.07.356 24.9Kw所需的總的傳熱面積：A=6.45 m2 .4、水分蒸發(fā)量：W F. 1 X0x10.625F，F(xiàn) W 375.F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為t 60.1 868.10C。傳熱糸數(shù)K為：KQ 625.2354.9.1000A t 10.3600. 120.2 68.1改變壓力后的傳熱糸數(shù):625.2354.9.1000A t 10.3600. 138.8 68.1可見(jiàn)結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。一：填充題（20分）1、精餾塔內(nèi)，氣液兩相的流動(dòng)，液體靠自上而下地流動(dòng)，氣體靠自下而上地與液體成逆流流動(dòng)。2、全回流時(shí)，操作線與重合，操

24、作線方程為，理論塔板數(shù)為.當(dāng)回流比減少到稱為最小回流比，所需的理論塔板數(shù).適宜的回流比應(yīng)通過(guò)確定。3、y-x相平衡曲線上各點(diǎn)的溫度是。4、當(dāng)增大操作壓強(qiáng)時(shí)，精餾過(guò)程中物糸的相對(duì)揮發(fā)度,塔頂溫度,塔釜溫度。5 、精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若工藝要求一定，減少需要的理論板數(shù)，回流比應(yīng),蒸餾釜中所需的加熱蒸汽消耗量應(yīng) ,所需塔徑應(yīng)，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總設(shè)資將6 、享利定律。其數(shù)學(xué)表達(dá)式. 。7 、所謂氣膜控制，即吸收總阻力集中在 一側(cè)，而 一側(cè)阻力可忽略；如果說(shuō)吸收質(zhì)氣體是屬于難溶氣體，則此吸收過(guò)程是 控制。8 、填料層高度的計(jì)算將要涉及 .與這三種關(guān)系式的應(yīng)用。9 、離開(kāi)干燥器的濕空氣溫度 t2比絕熱飽和溫度

25、.目的是.10、物料中的水分與空氣達(dá)到平衡時(shí)，物料表面所產(chǎn)生的水蒸汽分壓與空氣中水蒸汽分壓.11 、非吸水性物料，如黃沙、瓷土等平衡水分接近于 .12 、萃取和精餾同樣是分離 的單元操作，但萃取操作更適用一：填充題1、重力、壓力差。2、對(duì)角線、y=x、最小、兩操作線的交到相平衡線時(shí)、無(wú)限多、經(jīng)濟(jì)核算。3、 不等的。4、減少、增加、增加。5、增大、增大、增大、急速下降至一最低點(diǎn)后又上升。6 、總壓不太高時(shí)，在一定溫度下，稀溶液上方溶質(zhì)組分的平衡分壓與它在液相中的濃度之間的關(guān)系。p E.x， p CH， y mx，Y mX。7、氣膜、液膜、液膜。8、物料衡算、傳質(zhì)速率、相平衡。9 、高20-50K

26、、防止干燥產(chǎn)品反潮。10、相等。 11、零。12、液體均相混合物、溶液沸點(diǎn)高、沸點(diǎn)相近、恒沸物、熱敏性物料。一、填空題：1. （ 3分）某輸水的水泵系統(tǒng)，經(jīng)管路計(jì)算得，需泵提供的壓頭為He=19m水柱，輸水量為0.0079m/s,則泵的有效功率為 . * 答案*1472w2. （ 2分）離心泵的主要部件有如下三部分：,.* 答案* 泵殼； 葉輪； 泵軸3. （ 2分）離心泵的主要參數(shù)有：,.*答案* 流量； 揚(yáng)程； 功率； 效率4.（3 分）離心 泵 的特性 曲 線有*答案* 壓頭H流量Q曲線；功率N流量Q曲線； 效率n流量 Q曲線5. （ 2分）離心泵的最大安裝高度不會(huì)大于 . * 答案*

27、10m6. （ 2分）離心泵的工作點(diǎn)是如下兩條曲線的交點(diǎn)： ,*答案*泵特性曲線H-Q;管路特性曲線H-Q7 .（3 分） 調(diào) 節(jié) 泵 流 量 的 方 法 有*答案* 改變閥門(mén)的開(kāi)度； 改變泵的轉(zhuǎn)速；車(chē)削葉輪外徑8. （3分）液體輸送設(shè)備有： ,.*答案* 離心泵；往復(fù)泵；齒輪泵；螺桿泵；旋渦泵9. （ 3分）氣體輸送設(shè)備有：,.*答案* 通風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；壓縮機(jī)10. （3分）泵起動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開(kāi)關(guān)的原因是 *答案*降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，防止超負(fù)荷而受到損傷；同時(shí)也避免出口管線水力沖11. （3分）若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭，流量，效率.軸功率。*答案* 減小減小下降增大1

28、2.離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵管路上，關(guān)小出口閥門(mén)后，真空表的讀數(shù)13.，壓力表的讀數(shù)。*答案*岀口（2分）流體輸送設(shè)備按工作原理大致可分為四類(lèi)即,減小增大, 。* 答*離心式，往復(fù)式，旋轉(zhuǎn)式，流體動(dòng)力作用式14（2分）離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí) 離心泵會(huì)發(fā)生現(xiàn)象。*答*J /J J L J J IT1'1 J I T?IT氣蝕15.（2分）離心泵的揚(yáng)程含義是*答案 *離心泵給單位重量的液體所提供的能量。16.（2分）離心泵葉輪按有無(wú)蓋板可分為，*答*敞式半敞式閉式（或開(kāi)式,半開(kāi)式,閉式）17.（2分）離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚(yáng)程指的是時(shí)的流量和揚(yáng)程。*答*效率最高18.（

29、3分）用離心泵在兩敞口容器間輸液，在冋管路中，若用離心泵輸送卩=1200kg/m3的某液體（該溶液的其它性質(zhì)與水相同），與輸送水相比，離心泵的流量,揚(yáng)程 ,泵出口壓力 ,軸功率。（變大,變小,不變,不確定）*答案* 不變 不變 變大 變大19. （5分）離心泵用來(lái)輸送常溫的水，已知泵的性能為：Q= 0.05m3/s時(shí)H= 20m ;管路特性為Q= 0.05m3/s時(shí)，He= 18m,則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門(mén)上的壓頭增值 H= m 有效功率厶 N= kw。*答案* 2; 0.98120. （ 2 分）離心泵起動(dòng)時(shí)，如果泵內(nèi)沒(méi)有充滿液體而存在氣體時(shí)，離心泵就不能輸送液體。這種現(xiàn)象稱為 現(xiàn)象。

30、* 答案 * 氣縛21 . （2分）離心泵采用并聯(lián)操作的目的是 ，串聯(lián)操作的目的是 。* 答案 *提高流量； 提高揚(yáng)程22. （2 分）風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指 的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)而獲得的能量。 * 答案* 單位體積23. （2 分） 離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線比離心泵的性能曲線多了一條 曲線。* 答案 *流量與靜風(fēng)壓二、選擇題：1 . （2分）離心泵起動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉， 以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)， 不致超負(fù)荷工作，這是因?yàn)椋?）A. Q 啟動(dòng)=0, N啟動(dòng)& 0 ; B. Q啟動(dòng)0 , N啟動(dòng)0;* 答案 * A2.（2分） 題號(hào) 2073 第2章 知識(shí)點(diǎn) 離心泵開(kāi)動(dòng)以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生A

31、.氣縛現(xiàn)象B.汽蝕現(xiàn)象C.汽化現(xiàn)象D.氣浮現(xiàn)象* 答案 * A.3.（2分） 題號(hào) 2074 第2章 離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是 （ ）A. 改變吸入管路中閥門(mén)開(kāi)度 B.C. 安置回流支路,改變循環(huán)量的大小C. Q 啟動(dòng) 0， N 啟動(dòng) 0100難度 容易知識(shí)點(diǎn)100難度 容易4.（2分）離心泵的揚(yáng)程,是指單位重量流體經(jīng)過(guò)泵后能量的值A(chǔ). 包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量 B. 機(jī)械能改變壓出管路中閥門(mén)的開(kāi)度D. 車(chē)削離心泵的葉輪 * 答案* B.（ ）C. 壓能 D.位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度） * 答案* B.25. （ 2分）已知流體經(jīng)過(guò)泵后，壓力增大 P N/m，則單位重量流體壓力能增加為（）A. PB

32、. P/ p C. P/( Pg ) D. P/(2 g )答案 *C.6. （ 2 分）當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí),將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是因?yàn)?（ ）A. 氣體的粘度太小 B. 氣體的密度太小C. 氣體比液體更容易起漩渦D. 氣體破壞了液體的連續(xù)性答案 *B.7. （ 2 分）某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn),啟動(dòng)泵后,出水管不出水,泵進(jìn)口處真空 計(jì)指示真空度很高, 他對(duì)故障原因作出了正確判斷, 排除了故障, 你認(rèn)為以下可能的原因中, 哪一個(gè)是真正的原因 （ ）A.水溫太高 B.真空計(jì)壞了C.吸入管路堵塞D. 排出管路堵塞答案 *C.難度 較難1m泵的入口處裝一 u形管壓差在某校離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝

33、置中泵的安裝高度為8. （ 2 分）題號(hào) 2089 第 2 章 知識(shí)點(diǎn) 100計(jì)，則測(cè)得入口處的壓力 （）A. 自始至終大于大氣壓力B. 隨著流量的增大，經(jīng)歷大于大氣壓力 , 等于大氣壓力 , 小于大氣壓力三個(gè)階段 C. 自始至終小于大氣壓力 D. 自始至終等于大氣壓力B.臺(tái)試驗(yàn)用離心泵，開(kāi)動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的 此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是B. 吸入管路堵塞D. 吸入管路漏氣* 答案 *9.（2 分） 壓力表也逐漸降低為零，A. 忘了灌水C. 壓出管路堵塞 * 答案 * D.10.（2 分）離心泵的允許吸上真空度隨泵的流量增大而（ A. 增大 B. 減少

34、 C. 不變 * 答案 * B11. （ 2 分）用離心泵將液體從低處送到高處的垂直距離，稱為（ A. 揚(yáng)程 B. 升揚(yáng)高度* 答案 * B12.（2 分）流量調(diào)節(jié)，離心泵常用（A. 出口閥 B. 進(jìn)口閥 * 答案 * A 、 C13.（2 分）輸送氣體的密度越大，則風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓（ A. 越高 B. 越低 C. 不變 * 答案 * A14. （ 2分）欲送潤(rùn)滑油到高壓壓縮機(jī)的氣缸中，應(yīng)采用（ 體應(yīng)采用（ ） A. 離心泵 B. 往復(fù)泵* 答案 * C 、 A15.（2 分）用離心泵從河中抽水， 當(dāng)河面水位下降時(shí)， 泵提供的流量減少了， A. 發(fā)生了氣縛現(xiàn)象 B. 泵特性曲線變了* 答案 * C1

35、6.（2 分）當(dāng)離心泵輸送的液體的粘度增大時(shí)，則其（ A. 揚(yáng)程減少，流量、效率、軸功率均增大； C. 揚(yáng)程、效率增大，流量，軸功率減少；答案 * B2 分）離心泵的吸液高度與（）排出管路的阻力大小 ； B. 吸入管路的阻力大小 當(dāng)?shù)卮髿鈮?D. 被輸送液體的密度 答案 * A17.A.C.C.吸液高度），往復(fù)泵常用（ C.旁路閥C.輸送大流量，低粘度的液齒輪泵其原因是（C. 管路特性曲線變了）流量、效率均降低，軸功率增大B. 揚(yáng)程、D. 揚(yáng) 程、流量、效率均增大，軸功率減少無(wú)關(guān)三、問(wèn)答題：1. （ 12 分）何謂離心泵的“氣縛”和“氣蝕”現(xiàn)象，它們對(duì)泵的操作有何危害？應(yīng)如何防 止？* 答案

36、*“氣縛”： 由于泵內(nèi)存氣， 啟動(dòng)泵后吸不上液的現(xiàn)象，稱“氣縛”現(xiàn)象?！皻饪`”現(xiàn)象 發(fā)生后，泵無(wú)液體排出，無(wú)噪音，振動(dòng)。為防止“氣縛”現(xiàn)象發(fā)生，啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體?！皻馕g”：由于泵的吸上高度過(guò)高，使泵內(nèi)壓力等于或低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽 壓時(shí)，液體氣化，氣泡形成，破裂等過(guò)程中引起的剝蝕現(xiàn)象，稱“氣蝕”現(xiàn)象，“氣蝕”發(fā)）。生時(shí)液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、使流量減少，甚者無(wú)液體排出。為防止“氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生；泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)不高于允許吸上高度。2. （ 10分）為什么離心泵可用出口閥來(lái)調(diào)節(jié)流量？往復(fù)泵可否采用同樣方法調(diào)節(jié)流量？為 什么？管路和電機(jī)的損*答案* 由離心泵的工作點(diǎn)知， 改變泵出口閥的

37、開(kāi)度， 使局部阻力改變，而管路特性 曲線改變，流量隨之改變，此法雖不經(jīng)濟(jì)，但對(duì)泵運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)其它影響；而往復(fù)泵屬容積式泵， 壓頭與流量基本無(wú)關(guān)，若關(guān)閉出口閥，則因泵內(nèi)壓力急劇升高，造成泵體。 壞，故不宜用出口閥來(lái)調(diào)節(jié)流量。3. （ 6分） 離心泵的揚(yáng)程和升揚(yáng)高度有什么不同？液體獲得能量后，可和動(dòng)壓頭的增量Au/2g可見(jiàn)，升*答案* 離心泵的揚(yáng)程是指泵給以單位重量液體的有效能量、 將液體升揚(yáng)到一定高度厶Z,而且還要用于靜壓頭的增量 P/ pg及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚(yáng)高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離， 揚(yáng)高度僅為揚(yáng)程的一部分，泵工作時(shí)，其揚(yáng)程大于升揚(yáng)高度。4. （ 8分）當(dāng)離心泵啟動(dòng)后不吸

38、液，其原因主要有哪些？*答案*不吸液的原因可能是：由于灌液不夠或底閥不嚴(yán)密而漏液，使泵內(nèi)存有空氣； 由于底閥或吸入管路堵塞；安裝高度過(guò)高；電機(jī)接線不正確致使葉輪反轉(zhuǎn)等。5. （ 8分）按圖寫(xiě)出離心泵開(kāi)泵及停泵操作程序。* 答B(yǎng)一打開(kāi)閥A一灌液一關(guān)閉閥 A一啟動(dòng)鍵K A至合適流量。B （若長(zhǎng)期停泵可不關(guān)，以便放完K其Q-H曲線的形狀不同，有的較開(kāi)泵：關(guān)閉閥 全開(kāi)閥B 一調(diào)節(jié)閥B-N-A 一關(guān)閉閥停泵：關(guān)閉閥 一 管路中的液體）一按停止電鍵6. （18分）不同類(lèi)型的離心泵，II/ 1IU 2平（如圖A線），有的較陡（圖中B線），問(wèn)：（1）當(dāng)用離心泵來(lái) 輸送含有泥漿的液體，其部分泥漿會(huì)在管道內(nèi)沉積，

39、在此種情況 下，宜選哪一類(lèi)型Q-H線的離心泵才能避免流量發(fā)生過(guò)大的波動(dòng)？ （ 2）若用出口閥調(diào)節(jié)流量，對(duì)于哪一種形狀的Q一 H線離心泵較為理想？* 答*從圖中可看出對(duì)A泵來(lái)說(shuō),變到 皆變小 A泵較好,C 對(duì) 應(yīng) 的） 的幅度 B泵A而調(diào)節(jié)流量較為靈敏（變化幅度較大）Qi到m?V（Qi-，由圖中工作（1）選用QH線較陡的泵（即圖中的 B線），設(shè)曲線I為原來(lái) 的管路特性曲線；曲線II為后來(lái)（阻力增大）的管路特性曲線， 工作點(diǎn)由M變?yōu)镸對(duì)應(yīng)的流量由 Q倒Q m2;對(duì)B泵來(lái)說(shuō) 工 作 點(diǎn) 由 C Q2兩泵流量變化（ Qc2）（ 2）對(duì)調(diào)節(jié)流量來(lái)說(shuō)， 點(diǎn)變化可知。 四、計(jì)算題：將20C的水由水池打至一敞

40、口高位槽中，槽內(nèi)的水面與水池內(nèi)的水面的垂直50J/kg，流量為20m3/h，試求理論功率為多少kw?1. （10 分） 距離為31.6m。管路總能量損失為2 、乙+u 2 /2 + P2 p +刀W f仟 0,u 2 0,刀Wf = 50 J /kg* 答*2 g 乙 +u 1 /2 + R/ p+W e=gZ 1 = 0, Z2= 31.6m , Pi = P2,uWe=g Z2+EW f = 9.81 x 31.6 + 50= 3 60 J /kgm s = 20/3600 x 1000= 5.556kg/s; N=W e ms = 360x 5.556 = 2000 J /s = 2kw

41、2. (16分)如圖所示輸水系統(tǒng)。已知：管路總長(zhǎng)度(包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為100m,從壓力表至高位槽所有管長(zhǎng)(包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為80m,管路摩擦系數(shù)入=0.025 ,管子內(nèi)徑為 0.05m，水的密度 p =1000kg/m ,泵的效率為 0.8, 輸水量為10ni/h，求:(1)泵軸功率N軸=?(2)壓力表的讀數(shù)為2多少kgf/cm* 答* N 軸=Ne/n ,Ne=ms We ,m s=10X 1000/3600=2.778kg/sWe-泵對(duì)單位質(zhì)量流體所做的有效功。選取1-1與2-2截面，并以1-1截面的基準(zhǔn)面。做能量衡算：2 2乙 +u 1 /2 g + P1/ pg+

42、He= Z2+U 2 /2 g+ P2/'/Z 1=0 Z 2=2+18=20m p 1 =p2=0u 仟0,2We=g-Z 2+ShfShf=入(工 L/d)(u /2)2u=(V/3600)/( n /4)d =(10/3600)/(0.78522Sh f=0.025 X (100/0.05)(1.415Ne=Ms We=2.778X 246.25=684J/s再就3-3與2-2 gZ 3+(p 3/ p )+(u /'Z 3=0 Z 2=18 p3/ p =gZ2+hf -(u在兩截面間2X 0.05)=1.415m/s/2)=50.06J/kg; We=9.81 X 2

43、0+50.06=246.25J/kg;N 軸=Ne/0.8=684/0.8=855W截面做能量衡算，并取3-32 23 /2)=gZ 2+(p2/ p )+(u 2 /2)+hp 2=0 u 2=023/2) =9.81 X 18+入(l/d) (u 2 一、為基準(zhǔn)面2 23 /2) -(u3 /2)=176.58+0.025(80/0.05) X (1.41572)-(1.41572)2 =176.58+40.04-1.0=215.62J/kg ; P3=pX 215.62=215620N/mP 3=215620/(9.81 X 10 )=2.198kgf/cm(表)3. ( 18分)如圖3

44、B57離心泵將20C的水由敞口水池送到一壓力為0 108X 4mm管路全長(zhǎng)100m(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度， 已知：水的流量為 56.5m3/h，水的粘度為1厘泊，密度為 0.024，試計(jì)算并回答：(1)水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)； 管路所需要的壓頭和功率；* 答*已知：d=108- 2X 4=100mm=0.1mA=(n /4)d 2=3.14 X (1/4) X 0.1 2=0.785 X 10-2卅31+ 工 le=100mQ=56.5m /h u=Q/A=56.5/(3600 X 0.785 X 10-3=1cp=10 Pa - S p =1000kg/m / Re=dup / 卩=0.

45、1 X 2X 1000/10 以1-1乙+u'/Z 1=0 u2.5at的塔內(nèi)，管徑為管的進(jìn)、出口當(dāng)量長(zhǎng)度也包括在內(nèi))。 1000kg/m3，管路摩擦系數(shù)可取為(2)Xhf-2)=2m/s3入=0.024-35=2X 10 >4000;水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流面為水平基準(zhǔn)面，在1-12 21 /2 g + P1/ pg+ He= Z2+U 2 /21=0 p 1=0(表壓)Z 2=18m u 2=0;=入(1+與2-2面間列柏努利方程:=0.024 X (100/0.1) X 2/(2 X 9.81)=4.9m;g+ P2/ pg +刀h fP 2/ p g=2.5 X 9.81 X

46、10 3/(1000 X 9.81)=25m2工 le)/d(u/2g) He=18+25+4.9=47.9mNe=HQ g=47.9 X 1000X 9.81 X 56.5/3600=7.4kw4. ( 20分)如圖所示，用離心泵將水從貯水池輸送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面離貯水池的水面高度保持為10m輸送水量用孔板流量計(jì)測(cè)得?？装灏惭b在離高位槽水面0.8m處，孔徑為20mm孔流系數(shù)為0.61。管路為0 57X 3.5mm的鋼管，直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)2量長(zhǎng)度之和(包括孔板局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為250m,其中貯水池至孔板前測(cè)壓點(diǎn)A的直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和為50m。水的密度為1000k

47、g/m3,A36.86m /h ? (2)在孔R(shí)i為多少？水的粘度為icp,摩擦系數(shù)近似為入=0.3164/Re 0.25。U形管中指示液均為水銀，其密度為13600kg/m3。當(dāng)水的流量為 時(shí)，試確定：(1)水通過(guò)泵所獲得的外加能量為多少 板前測(cè)壓點(diǎn)A處安裝的U形管壓力計(jì)中指示液讀數(shù)孔板流量計(jì)的 U形管中指示液讀數(shù) Ra為多少？* 答*2 2 u=Vs/(0.785d)=6.86/(0.785 X 0.05 X 3600)=0.971m/s-33Re=0.05X 0.971 X 1000/(1 X 10 - )=485500.25 =0.0213入=0.3164/Re 0.25 =0.136

48、4/48550取貯水池液面為1-1截面，高位槽液面為2-2截面,列柏努利方程式：乙g+pd p +u 1 /2+We=乙g+p2/ p +U2 /2+ 刀h (f 1 - 2)_ - _ - 2W=Z2g + Eh (f 1 -2) = Z2g + 入(1+ 刀le )/d(u/2)2=10X 9.81+0.0213 X (250/0.05) X (0.971/2) =98.1+50.2=148.3J/kg以A點(diǎn)為2' -2'截面，在1-1與2' -2'截面間列柏努利方程式乙g+p1/ p +U1 /2+We= Z2' g+p2' / p +U2

49、' /2+ Eh (f 1 -2')22(p 2' -p 1)/ p =(p A -p a )/ p = We - Z 2' g -(u /2)-入(1+ Ele )/d(u/2)2 2=148.3- 9.2 X 9.81 -0.971 /2-0.0213(50/0.05)(0.971/2)2 =148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;p a -pa =47.5366 X 1000=47.53 X 103N/mR=(Pa -p a )/g( p o - p ) =47.53 X 10 3/9.81 X (13600 -1000)=

50、0.3846m=38.46cm 根據(jù) Vs=CoAo2gR ( p o - p )/ p ; R2=(Vs/CoAo) p /2g( p o - p )式中：Co=0.61, Ao=0.785 X 0.02=3.14 X 10- m;Vs=6.86/3600m /s,-4R>=(6.86/3600)(1/(0.61X 3.14 X 10) X 1000/2 X 9.81 X (13600 -1000)=0.4m =40cm5. ( 12分)欲用離心泵將20C水以30ni/h的流量由水池打到敝口高位槽，兩液面均保持不 變，液面高差為18m,泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路全部阻力為 1mHO柱，壓出管路全部阻力為 3mHO柱，泵的效率為0.6，求泵的軸功率。若已知泵的允許吸上真空高度為 6m,問(wèn)上述安裝高度是否合適？(動(dòng)壓頭可忽 略)。水的密度可取 1000kg/m。*答案* 如圖取1- 1, 2- 2截面，并以1 1截面為 基準(zhǔn)面，列柏努里方程得：H=A Z+Eh f(