化工原理复习题 及习题答案

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化工原理（上）复习题及答案 一、填空题

1. 在阻力平方区内，摩擦系数λ与（ 相对粗糙度 ）有关。 2. 转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差 ）。

3. 正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（ 减少 ）。 4. 气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等 ）相等。 5. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流

体 ）

6. 离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小 ）

7. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高

度 ）有关。

8. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚 ）现象。

9. 离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则

扬程（不变 ）。

10. 已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数，

关键是（增大 αo ）。

11. 现场真空表的读数为8×10Pa，该处绝对压力为 （2×10?Pa?? ）（当时当地大气

压为1×10Pa）。

12. 为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于 ）泵的必需汽蚀余量。（大于、

小于、等于）

13. 某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则该

流体的流量为 （ ）m/h，管壁处的流速为（ 0 ）m/s。

14. 在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的

流速是粗管内的（4 ）倍。

15. 离心泵的工作点是指（泵 ）特性曲线和（ 管路 ）特性曲线的交点。 16. 离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体 ）和（ 转换能量 ）。 17. 除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小 ）；阻力损失随流体流速的

增加而（增大 ）。

18. 两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃，

则并流时的Δtm= （ ）℃。

19. A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A 腐蚀

性介质 ）流体应走管内。

20. 在管壳式换热器中，用100℃的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20℃和

50℃。则管壁温度约等于（100℃ ），总传热系数K接近于（空气 ）的对流传

3

5

4

4


热系数。 二、计算题

在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m/h，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152和，轴功率为，转速为2900r/min。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下的泵的性能。

解：分别以真空表和压强表所在截面为1-1和2-2截面，在两截面间列柏努利方程有：

3

Hz

p（表压）p（真空度）1520002470021

0.4= m

g10009.8





三、计算题

gQH10009.826/360018.4

% N2450

有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120℃降至80℃，其对流传热系数α1＝50w/(m·k)。壳程的冷却水从15℃升至 90℃，其对流传热系数α2＝2000w/（m·k），管壁热阻及污垢热阻皆可不计。当冷却水量增加一倍时，试求：（1）水和空气的出口温度和

2

2

t2'

T2'

，忽略流体物性参数随温度的变化；（2）传热速率Q'比原来增加了多少

解：①水量增加前 T1=120℃，T2=80℃，t1=15℃，t2=90℃，

2

α1=50W/（m2·K），α2=2000W/（m·K），

K

11

1



1



111



502000

48.8W/(m2K)

2

T(T1t2)(T2t1)(12090)(8015)45.3C

m

Tt12090ln12lnT2t18015 Qqhcph(T1T2)qccpc(t2t1)KATm

40qhcph75qccpc48.845.3A （a） 水量增加后 '220.82 K'

11

122

0.8



111

0.8

5022000

49.3W/(m2K)

1



T'(T1t'2)(T'2t1)(120t'2)(T'215)

m

Tt'120t'2ln12lnT'2t1T'215


Qqhcph(T1T'2)2qccpc(t'2t1)K'AT'm

qc(120T')2qc(t'15)49.3A120t'2T'215 （b）

hph2cpc2

120t'2ln

T'215

4075 或 t'21575(120T'2) （c） 

80120T'22(t'215)

（d） 4048.845.3

120T'

249.3120T'2(t'215)

ln

120t'2T'215

式（c）代入式（d），得ln120t'20.0558 ln120t'21.057 T'215

T'215由式（c）与（e）得 t'2=℃ T '2=℃

②Q'T1T'2T12069.91.25即传热速率增加了25%。

Q

1T2

12080

（e）

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