化工原理期末复习题 2

2u2?u12?0 D．p2?p1?0 A．z2?z1?0 B．?hf?0 C．218．离心泵停止操作时，宜（ ）。

A．先关出口阀后停电 B．先停电后关出口阀

C．先关出口阀或先停电均可 D．单级泵先停电，多级泵先关出口阀 19．离心泵的工作点是指（ ）。

A．与泵最高效率时对应的点 B．由泵的特性曲线所决定的点 C．由管路特性所决定的点 D．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 20．在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将（ ）。 A．随流量增大而减小 B．随流量增大而增大

C．随流量增大而基本不变 D．随流量增大而先增大后减小

（二）传热

1．双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为?1和?2，其对应的温度差为?t1和?t2，若?t1>?t2，则?1和?2的关系为（ ）。

A．?1?2 C．?1=?2 D．无法确定 2．空气、水、金属固体的导热系数分别为?1、?2和?3，其大小顺序为( )。 A．?1>?2>?3 B．?1?3>?1 D．?2

A．得到各变量间定量关系 B．用量纲为一的数群代替变量，使实验简化 C．实验结果可靠 D．得到量纲为一的数群间的定量关系

5

7．计算液体在圆管内对流传热系数，若可采用Nu?0.023Re0.8Prn，式中指数n为（ ）。 A．0．4 B．0.3

C．被加热时0.4，被冷却时0.3 D．被加热时0.3，被冷却时0.4

8．水在圆管中强制湍流时的对流传热系数?i为1000W/(m2??C)，若将水的流量增加一倍，而其它条件不变，则?i为（ ）。

A．2000 B．1740 C．1000 D．500

9．对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时?tm大小为（ ）。 A.?tm,逆??tm,并 B.?tm,逆??tm,并 C.?tm,逆??tm,并 D.无法确定 10．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（ ）。

A．自然对流区 B．核状沸腾区 C．膜状沸腾区 D．过渡区 11．在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气平均温度为20?C，则换热器

壁面温度约为（ ）。

A．20?C B．100?C C．60?C D．40?C

三．计算： (一)流体流动

1.用一水泵将20?C的清水从水池送至另一水槽，管道装置如本题附图所示。管道内径为100mm，其中装有一文丘里流量计，流量计入口直径与管道相同，喉部面积为管道面积的四分之一，流量计的测压计读数为300mmHg。流量计的进口至喉部的阻力系数?为0.15，管路中摩擦系数?与Re的关系为

?=0.002Re0.1。

求：①该管道的输水量。②图中A点的压强。 20?C时水的密度为1000kg/m3,粘度为0.001Pa?s。

2.用离心泵将地下贮槽中的石油以40m3/h的流率，?108mm?4mm的管子输送到高位槽。已知两槽的液面差为30m，管子总长（包括各种阀门、管件的当量长度）为400m，试计算输送15?C的石油时所需泵的有效功率。设输送过程中两槽液面恒定不变，15?C石油的密度为960kg/m3，粘度为3.43Pa?s。

6

3.如图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，系统管径均为?108mm?4mm，泵的进、出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离蓄水池的水面高度为4.8m，压力表安装位置离蓄水池的水面高度为5m，当输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为

1.96J/kg，出水管的全部阻力损失为4.9J/kg，压力表的读数为2.5×105Pa，泵的效率为70%，试求：

（1）两液面的高度差为多少m？ （2）泵所需的实际功率为多少？ （3）真空表的读数为多少Pa？

4.用离心泵把水从贮槽送至本题附图所示表压强为9.807 ×104Pa的水洗塔中，贮槽液面恒定，其上方为常压。泵 入口比贮槽液面高2m,贮槽液面与输送管出口端垂直距离为20米。在某输送量下，泵对每kg水作的功为317.7J/kg,管内的摩擦系数为0.018。泵的吸入和压出管路总长分别为10m及100m（包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度），管子直径为?108mm?4mm。若在泵出口处装一压强表，测压处与泵入口处的位差和摩擦阻力均可略去不计，试求压强表读数。

5.用一离心泵将水由水池送到高位槽，泵的入口管内径为80.5mm,管内水的流速为1m/s,出口管内径为53mm,其末端高出水面15m。若输送过程的总压头损失为3m水柱，试求该泵应提供的压头和理论功率？若泵的效率为65%，则所需轴功率为多少？水的密度取1000kg/m3。

6.水从蓄水箱经过一水管和喷嘴在水平方向射出， 如附图所示。假设d2=13mm,d3=7.5mm,

z1=12m,z2?z3=6.5m, ,整个管路的摩擦损失

7

2m水柱（喷嘴部分的摩擦阻力损失为0.8m水

柱）。试求：（1）管路出口处的速度u3；（2）水管和喷嘴连接处截面上的水流速度u2和 压强p2。

7.用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差为12m。输送管路直径为?42mm?2mm，管路总长为50m（包括管件、阀门的当量长度）。泵送液体流量为2.015?10?3m3/s，操作条件下液体的密度为1260kg/m3，黏度为

1?10?3Pa?s，若泵的效率为60%，试求泵的轴功率（kW）。

摩擦系数?可按下式计算：层流时??

640.3164，湍流时??。 0.25ReRe8.如本题附图所示，用泵将河水经?57mm?3.5mm无缝 钢管输送至高位槽，高位槽内液面恒定。泵出口处装有压强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量长度在内的管子总长度为：压强表前为20m，压强表后为求流量为10m3/h时：（1）泵的轴功率，效率为0.8；80m，

（2）压强表上读数。数据：①??1000kg/m3，

640.3164，湍流时??，ReRe0.25用于钢管时为了安全加大30%的安全因素。

??1?10?3Pa?s，②层流时??

9.黏度为30cP、密度为900kg/m3的液体，自开口槽A经?45mm?2.5mm的塑料管道流至开口槽B，两槽液面恒定，如本题附图所示，在水平管路上设置一个阀门，当阀门全关时，阀门前、后的压强表读数分别为

88.3?103Pa及

44.15?103Pa。将阀门调至1/4开度，流量为3.34m3/h，阀门前、后管长分别为50m及。试求阀门开度为1/4时阀门的当量长度。 20m（包括一切局部阻力的当量长度）

640.3164摩擦系数?计算式为为：层流：??，光滑管湍流：??。 0.25ReRe

10.如本题附图所示，用离心泵将贮槽A中的溶液输送至高位槽中，两槽液面恒定，其间

8