发布时间 : 星期三 文章姹熷崡澶у鍖栧伐鍘熺悊璇曞嵎8 - 鐧惧害鏂囧簱更新完毕开始阅读5590fb8e76c66137ee0619e1
一 概念题（30分）
1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的______倍。
2、降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的________有关，与__________无关。离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越_______ 。
3、离心泵的工作点是___ _______曲线与_ ___________曲线的交点。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_ ______现象。
4、恒压过滤操作，一个周期中，过滤时间为?，获滤液量为V，现将过滤压差增加一倍, 其他条件不变，则过滤时间变为_____。(设滤饼不可压缩且介质阻力不计) ?5、液体沸腾根据温度差大小可分为 ； ； 三个阶段，实际操作应控制在_________。
6、在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于_____流体。
7、并联管路的特点是：并联各管段压强降_____；主管流量等于并联的各管段_ ____；并联各管段中是管
子长、直径小的管段通过的流量___。
8、流化床中，当气流速度等于颗粒的_______________时，这个气流速度称为带出速度。 9、流化床中常见的不正常现象有 和 。
10、泵的扬程的单位是__ ，其物理意义是__________________。
11、黑体是指:____________________________；镜体是指：___ _____________________； 灰体是指：___________________________；
12、在蒸汽-空气间壁换热过程中, 为强化传热，下列方案中的_____在工程上可行。
A提高空气流速。 B提高蒸汽流速。
C采用过热蒸汽。 D在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。
13、在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对?的影响是（ ）。
A会使?(值)大大降低。 B会使?(值)升高。
C不凝性气体存在与否，对数据无影响。
14、往复泵在操作中( )
A. 不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B. 允许的安装高度与流量无关 C. 流量与转速无关
D. 开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关 15、离心泵铭牌上标明的扬程是指( )
A功率最大时的扬程 B最大流量时的扬程 C泵的最大扬程 D效率最高时的扬程 16、 因次分析法的目的在于____________。 A得到各变量间的确切定量关系。 B得到各无因次数群的确切定量关系。
C用无因次数群代替变量, 使实验与关联工作简化。 D用无因次数群代替变量, 使实验结果更可靠。 二、计算题（70分）
1(15分)如图所示的管路系统中输送密度??=867kg/m3的液体，管路系统有一直径为?38 mm×2.5 mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有孔径为16.4 mm的标准孔板流量计来测量流量，已知U形压差计指示剂读数R=600mmHg柱，孔板流量系数Co=0.63。流体流经孔板永久性压差损失为3.5×104 N/m2，AB段的摩擦
系数?可取为0.024。孔板流量计孔口流速为：试计算:(1)液体流经AB管段的压强差；
(2) AB管段所消耗的功率。
u0?C02?p?
2（20分）某离心泵安装在高出井水面5.45 m处，其流量为80 m3/h，此流量下允许吸上真空度7 m。吸入管为?114 mm×4 mm钢管，吸入管中总的阻力损失为0.25 mH2O（包括管路入口损失）。 试求：（1）泵入口处真空度p入（用mmHg表示）；
（2）若水温为20℃，当地大气压力为9.5 mH2O，问这样安装是否合适？ （3）若将此安装好的水泵的转速提高30%，试说明可能发生哪些情况？
?qVnH??n?P??n??，???，???qn?H?n??P?n??（泵的比例定律为：V23）
3、（15分）一小型板框压滤机有框10块，长、宽各为0.2m，在200kPa（表压）下做恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160升，每次洗涤与装卸时间为１小时，若介质阻力可忽略不计， 求: (1)过滤常数Ｋ，洗涤速率[m3/h]。
(2)若表压增加一倍，其他条件不变，此时生产能力为若干？[m3滤液/h]。
?（??分）一单壳程单管程列管换热器,由多根?25mm×2.5mm的钢管组成管束, 管程走某有机溶液, 流速为0.5m/s，流量为15T/h,比热容为1.76kJ/kg.K,密度为858kg/m3,温度由20℃加热至50℃。壳程为130℃的饱和水蒸汽冷凝。管程、壳程的表面传热系数分别为700W/（m2·K）和10000W/(m2·K)。钢热导率为45W/(m·K)。垢层热阻忽略不计。 求: A)总传热系数Ko;
B)管子根数n及管长l;
C)在冷流体温度不变的情况下,若要提高此设备的传热速率,你认为要采取什么措施？ 一 概念题（30分） 1、2； 1/4
2、面积；高度； 大 3、（1）离心泵特性； 管路特性 （2）气蚀 4、0.5?
5、自然对流 ；泡状沸腾； 膜状沸腾； 泡状沸腾段 6、牛顿型
7、相等； 流量之和； 小
8、沉降速度 9、沟流； 腾涌
10、m，泵提供给单位重量流体的能量。 11、（1）能吸收全部辐射能的物体。
（2）能全部反射辐射能的物体。
（3）能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体。 12、A 13、A 14、A 15、D 16、C
二、计算题（70分） 1(15分)
解： (1)在A-B之间列柏氏方程(管中心线为基准面)：
gZA +(uA/2)+(pA /?)=gZB +(uB/2)+(pB /?)+?hf 3分
222
pA -pB =??hf =?·?(l/d)·(uA/2)+?p孔 2分
uo=Co[2gR(?A-?)/?]0.5=0.63×[2×9.81×0.6(13600-867)/867]0.5 =8.284 m/s 2分 u=(16.4/33)2×8.284=2.046 m/s 2分 ∴ pA -pB =0.024×(30/0.033)×(2.0462/2)×867+3.5×104=74590 N/m2 1分 ⑵N耗=[( pA -pB)/?] qms=(74590/867)[(?/4)d2u?]=86(0.785×0.0332×2.046×867)=130W 5分 2（20分） 解：
（1）流量q v=80 m3/h 内径d=106 mm 在水面与入口截面间列柏努利方程
p0/?g=p1/?g+5.9+u12/2g+0.25 3分 u1=80/(3600×0.785×0.1062)=2.52 m/s (p0-p1)=5.45×?g+u12/2×?+0.25?g=[5.45+2.522/(2×9.81)+0.25]×1000×9.81
=59092.2 Pa 2分 用mmHg 表示为59092.2×0.00750=443.2 mmHg=5.83 mH2O 2分 （2）当地压力为9.5 mH2O，水温为20℃
实际允许吸上真空高度Hs'=7-(10.33-9.5)=6.17 m 3分
允许安装高度 Hg=Hs'-?Hf0-1-u12/2g=6.17-0.25-2.522/(2×9.81)=5.6 m 3分 故可以应用。 1分 （3）当转速提高30%时，离心泵特性曲线变化将有Q'/Q=1.3， 6分 H'/H=1.32，将转移到新的工作点 即Q↑，H↑。
设阻力系数不变，则入口管阻力损失约将增加到1.32倍，即?Hf'=0.25×1.32=0.42 m
Hg'=6.17-0.42-2.522/(2×9.81)=5.42 m，将会发生汽蚀。与此同时，泵入口处真空度将
增大。 3、（15分）
解：(1)?p=200kPa
A=0.2×220.2×10×2=0.8m2 V=KA??q=V/A=0.160/0.8=0.2m3/m2 q2= K??K=0.22/2=0.02 m2/h 5分 (dq/d??W=(1/4)[K/(2q)???=0.02/(4×2×0.2)
=0.0125m3
/( h) 5分 (2)当?p增大一倍时，K’=2K 0.22 =K’??’
?’=(0.2×0.2)/(2×0.02)=1 h
故生产能力为：0.16/(1+1)=0.08m3/h 5分
?（??分）
解： Q=WCp?t=15×103×1.76×103(50-20)/3600=2.20×105W
?tm=[(130-20)+(130-50)]/2=95℃ 以外表面为基准的传热系数: Ko=1/[1/10000+(0.0025×0.025)/(45×0.0225)+0.025/(700×0.02)]=513W/(Km2) V=W/?=15×103/(3600×858)=0.0049m3/s S=V/u=0.0049/0.5=9.8×10-3m2 S=?d2n/4 2
n=4S/(?d)=4×0.0098/(3.14×0.022)=31根 6分 Ao=Q/(Ko?tm)=220000/(513×95)=4.5m2 Ao=n?do·l
l=A/(n?do)=4.5/(31×3.14×0.025)=1.85m 取2m 4分 因为管程流速小, ?也小, 故应强化管程, 可改为双管程。 4分
6分