2024年5月30日发(作者：宝豫)
、填空题（共22 分）:
1. （ 3分）当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压
力 ________ 。
2.
（ 3分）
Rew
实验证明，流体在管内稳定流动时，当
时，流动类型为滞流，滞
流时的摩 擦系数入与 _______ 成反比；湍流时，当 Re一定，则入随& /d的增加而 _____________。
3. _____________________________________ （ 3分） 离心泵的主要部件有 ___ 、 、和 。
4 .（ 4分
）
离心泵输送的液体密度变大，则其扬程 ___________ ，流量 ________ ，效率 __________ ,
轴功率 __________ 。
5. （ 3分）蒸发器的生产能力是指 ___________________________________________ 。
6. （3分）下列各种情况下的对流传热系数的大小：空气流速为
25m./s时的
a
2
之间的数值大小顺序为 __________ ＞ ________
。
7. （ 3分）蒸汽中不凝性气体的存在，会使 ___________________大大降低，因此冷凝器都应有
____________ 的装置。
6m/s时的
a
i
和空气流速为
二、 选择题（每题4分，共20分）：
1. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数入数值 ___________ 。
A） 与光滑管一样；
B） 只取决于雷诺准树 Re;
C） 只取决于相对粗糙度；
D） 与粗糙度无关。
2.
A、加快；
A、增大位能
A. ＞；
5. （
A、传导
B、减慢； C、不变
）
C、增大流量
（）微粒的沉降时间。
3. 离心泵并联操作的主要目的是（
B、增大扬程
B. ＜； C. ＜； D. ＞
B、对流 C、辐射
恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（
）。
4. 要使微粒从气流中除去的条件， 必须使微粒在降尘室内的停留时间
）是一种以电磁波传递热能的方式。
三、 简答题（8分）：
1•流体在管路中流动时，有哪两种流动形态？写出判断流型的具体根据。
四、 计算题（共50分，答案要求写在答题纸上）：
1. （18分）某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为 3m,吸入管直径为50mm的 水
煤气管，摩擦系数入=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀
Z
1
=10,泵吸入口附 近装一
真空表。底阀至真空表间的直管长 8m，其间有一个90度的标准弯头，局部 阻力系数
Z
2
=0.75。
（1） 试估计当泵的吸水量为20 m
3
/h、操作温度为20
C
时真空表的读数为多少？
（2） 又当泵的吸水流量增加时，该真空表的读数是增大还是减小？
2. （14分）欲将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中
真空度为67kPa （其中液体处于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强） 。
泵位于地面上，吸入管总阻力为 0.87J/N，液体的密度为986kg/m
3
，已知该泵的必 需
汽蚀余量
（
NPSH）为3.7m
，
试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新 安
排？（最大允许安装高度：［Hg］=P
o
/
p
g-P
v
/
p
g -刀 H
f
（
o-i
）
-［（ NPSH
r
+0.5］）
3.5 丄」 ----------
1
-一…~8
3. （18分
）
某列管式加热器由多根①25mm
x
2.5mm的钢管组成，将苯由20
C
加热 到
55
r
，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.5m/s。加热剂为130
C
的饱和 水蒸
气，在管外冷凝。苯的比热容 Cp=1.76kJ/kg.
C,
密度为858kg/m
3
。已知加热 器的传热
系数为700W/m
C,
试求此加热器所需管数n及单管长度I
。
一、填空题（共
24
分）:
1. （ 4分）流体体积流量一定时， 流通截面扩大，则流速 __________ —，动压头 ___________ —
静压头 _____________ 。
（
填增加
，
减少
，
不变
）
2. （3分）减少流体在管路中流动阻力》 h
f
的具体措施有： __________________________________
3. （3分
）
离心泵的工作点是如下两条曲线的交点： _________________________________________ 和
4. （ 3分
）
离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体，这
种现象称为 ________ 现象。
5. （4分） 厚度不同的三种材料构成三层平壁
，
各层接触良好
，
已知b
1
>b
2
>b
3
；导热系数入
1
<
入
2
<入
3
。在稳态传热过程中，各层的热阻R
1 __________
R
2 ________
R
3
；各层导热速率 Q
1
___Q
2
___Q
3
。
6. （4分）在采用列管换热器进行换热时， 一般来说，蒸汽走管 _______;高压流体走管 _______ ;
有腐蚀性流体走管 ________ ;粘度大或流量小的流体走管 _________ 。（内或外）
7. （ 3分
）
采用多效蒸发的目的是 ________________________________________________________ 。
二、 选择题（每题
3
分，共
18
分）：
1. 过滤操作中滤液流动遇到阻力是（
2. 滞流时圆管中心处的流速为平均流速的（
A. 0.5 B. 2
）
C.变截面、恒压差
C.增大流量
）粒径。
）。
C.平均；
）.
C. 0.8
）。
）倍
A、介质阻力；B、滤渣阻力；C、介质和滤渣阻力之和。
3. 转子流量计的主要特点是（
A.恒截面、恒压差
A.增大位能
A.最小；
4. 离心泵并联操作的目的是（
B.变截面、变压差
B.增大扬程
B.最大；
5. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（
6. 蒸发装置中，效数越多，温度差损失（
A、越少；B、越大；C、不变
三、 简答题（
8
分）：
1. 简要指出换热器强化有那些途径？
四、 计算题（共
50
分）
1. （ 17 分）
如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面
算，式中u为水在管内的流速（m/s）。求
（1） A-A'截面（垂直管路中的某一截面）处的流速 m/s?（ 2）水的流量为多少 m
3
/h?
10m，水从①108
x
4mm钢管流出。钢管出口中
心线与地面的距离为 2m,管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失） 可按刀h
f
=16.15u
2
（J/kg） 计
2 （16分）欲用离心泵将 20
C
水以30m
3
/h的流量由敞口水池打到敞口高位槽，两液面均保持 不变，
两液面高度差为 18m，泵的吸入口在水池液面上方 2m处。泵的吸入管路全部阻力为
1mH
2
O柱，压出管路全部阻力为 3mH
2
O柱，泵的效率为 0.6,求
（1）泵的轴功率；
度是否合适？水的密度可取 1000kg.m
-3
，外界大气压为10mH
2
O。
3.（ 17 分）
在内管为巾189*10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100
C
冷却到60
C
，其平均比热 Cp
（烃）
=2.38kJ/kg.
C
，基于传热外面积的总传热系数
K=2000W/m
C,
设其值恒定，忽略热损失。试求：
（1）水用量；
计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
一、
填空题（共
20
分）
1. （ 3 分）减少流体在管路中流动阻力》h
f
的措施有
6. （3分
）
热量传递的方式主要有三种
选择题（每题
3
分，共
21
分）
1.
流体在管内作湍流流动时，滞流内层的厚度随雷诺数
A.增厚
2.
B.减薄
C.不变
C.变截面、恒压差
）
转子流量计的主要特点是（
B.
变截面、变压差
A.恒截面、恒压差 离心泵的扬程是
（
3.
)
A.实际的升扬高度
B.泵的吸液高度
C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度
D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
4.
旋风分离器主要是利用（
5.
6.
A.重力； B.惯性离心力；
）的作用使颗粒沉降而达到分离。
C.静电场
Re的增大而（
稳态的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（
A.愈大 B.愈小 C.不变
A
）沸腾下操作。
、
对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（
7. 采用多效蒸发的目的是为了提高（ ）°
A.
完成液的浓度； B.加热蒸汽经济程度； C.生产能力
三、
简答题（
9
分）
1.
离心泵为什么会出现气蚀现象?
四、计算题（共
50
分）
1. （18 分）
如下图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，管道直径均为
0
压力表安装位置离贮水池的水面高度为
的全部阻力损失为1.96 J/kg,出水管道的全部阻力损失为
泵的效率为70%，试求：⑴两液面的高度差
⑶真空表的读数多少 kPa?
83
X
3.5m m,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高 度为4.8m,
5m。当输水量为36m
3
/h时，进水管道
4.9J/kg，压力表的读数为250k Pa,
kw? H为多少m?⑵泵所需的实际功率为多少
2. （16分
）
某离心泵在一定转速下的特性方程为 H = 26 - 0.4
X
0
6
Q
2
，用该泵将水从贮槽
抽送至某高位槽，两槽皆敞口，两槽液面高度差为
（1） 若两槽中水位恒定，求流量。
10米。管路系统的阻力损失》 h
f
= 0.6
X
10
6
q
v
2
（工h
f
的单位为米，q
v
的单位为m
3
/s）。试计算：
（2） 开始时，两槽液面位差是10米，过程中如高位槽中液位恒定，
两米所需的时间，低位槽面积为 100m
2
。
求低位槽中液面下降
3. （16分） 有一列管换热器 用-15
C
的液氨蒸发来冷却空气。空气在换热器的簿壁列管内
作湍流流动
，
由40
C
冷却到-5
C,
液氨侧的对流传热系数为
传热系数为：46.5 w.m
-2
.K
-1
，忽略管壁和污垢热阻。
求：
（
1）平均温度差；
1880w.m
-2
.K
-1
，空气侧的对流
（
2）总传热系数。
、
填空题（每题
3
分，共
24
分）
（3
1.
指：
分） 流 体 流 动 中 的 理 想 流 体
。
是
2. (3
分
）
液体在等直径的管中作稳态流动，
长 ，静压强沿管长 。
3.(
是
3分
）
由于有摩擦阻力损失，其流速沿管
泵的扬程的单位是
。
,其物 理意义
4. （ 3分
）
离心泵采用并联操作的主要目的是提高（扬程或流量）
目的是提高（扬程或流量） _______________ 。
________ ，串联操作的
5. （3分）对外来辐射能吸收率为 100%的物体称为 —— __________ （黑体或灰体），对各种波
长辐射能均能同样吸收的理想物体称为
〜
___ （黑体或灰体）。
6. （ 3分
）
在列管换热器中，用水冷却其气体，气体中有稀酸冷凝出来，冷却水应安排走
____________ 程，气体应是走 __________________ 程。
7. （3 分
）
列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是
8. （分）蒸发操作中，造成温度差损失的原因有：
（1） ______________________________
，
（2） ______________________________ 。
二、选择题（每题
3
分，共
18
分）
1. 相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和清水，若雷诺数
大，而粘度相差很大，则油速（
A.大于 B.小于
）水速。
C.等于
）倍。
Re相等，二者的密度相差不
2. 板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤
液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（
A、1 ; B、0.5; C、0.25
）。
C.不变
3. 将管路上的阀门关小时
，
其阻力系数（
A.变小 B.变大
4. 在一定流量下，流体在并联管路中作稳态连续流动，当并联管路数目愈多，则（
A.流体阻力损失越大
C.流体阻力损失与并联管数无关
5. 当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，
A.颗粒密度； B.空气粘度；
6. 中央循环管式蒸发器属于（
以（
C.颗粒直径
B.流体阻力损失越小
）。
）的大小对沉降速度的影响最为显著。
）蒸发器。
A.自然循环； B.强制循环； C.膜式
三、 简答题（
7
分）
1. 离心泵有哪些基本参数和特征曲线？
四、 计算题（共
51
分）
1. （16分）如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面
钢管出口中心线与地面的距离为
10m，水从①108
x
4mm钢管流出。
2m,管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失） 可按 刀
h
f
=16.15u
2
J/kg计算，式中u为水在管内的流速（m/s）。求
（1） A-A'截面处的流速 m/s?
（2 ）水的流量为多少 m
3
/h?
2. （18分）如图所示输水系统。已知：管路总长度
（
包括所有局部阻力当量长度
）
为100m, 从压
力表至高位槽所有管长 （包括所有局部阻力当量长度） 为80m，管路摩擦系数入=0.025, 管子内径为
0.05m，水的密度
p
=1000kg.m
-3
，泵的效率为 0.8,输水量为10m
3
/h，求：
（
1） 泵轴功率Pa=?;
（2）压力表的读数为多少？
3 （17分）
有一套管换热器，内管为① 54
X
2mm外管为①116
X
4mm的钢管，内管中苯被 加
热，苯进口温度为 50
C
，出口温度为 80
C,
流量为4000kg/h。环隙为133.3
C
的饱和水
蒸气冷凝，其汽化热为 2168.1kJ/kg，冷凝传热系数为 11630W/mlK
。
苯在50〜80
C
之间的物性参数平均值为密度
p
=880kg/m
3
，比热Cp=1.86kJ/kg.
C,
粘 度卩
=0.00039Pa.s ,导热系数入=0.134W/m.K,管内壁污垢热阻为 0.000265
C
.m/W,管壁及 管外侧垢阻不
计，在圆形直管内做强制湍流时对流给热系数计算公式：
a
/d）（Re）
0.8
（Pr）
0.4
试求：
（
1）加热蒸汽消耗量；
（2）所需的传热面积（以内管外表面计）
。
=0.023*（入
五、填空题（共
25
分）
1. （3分）过滤速率的定义是 ____________________________________________________ ,在恒
压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐变 ______________
。
2. （4分）某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 _________________ 型曲线，其管
中心最大流速为平均流速的 __________ 倍。
3. （3分） 当离心泵出口阀门开大时，流量 ______________ ，泵出口压力 __________
。
（变大,
变小
，
不变
）
4. （ 3分
）
离心泵的流量调节阀安装在离心泵 ______ （进或出）口管路上，关小出口阀门后，
真空表的读数变 ___________ ，压力表的读数变 ______________
。
5. （4分）厚度不同的三种材料构成三层平壁
，
各层接触良好
，
已知b
1
>b
2
>b
3
；导热系数入
1
<
入
2
<入
3
。在稳定传热过程中，各层的热阻R
1 ________________________
R
2 ________
R
3
；各层导热速率
Q
1
Q
2
Q
3
。
6. （ 4分
）
牛顿冷却定律 的表达式为 ______________________________________ ,给热系数
a
的
单位是 ____________________ 。
7. （4分）蒸发操作中所指的生蒸汽是指 ________________________________________ ;二次蒸
汽是指
二、选择题（每题
3
分，共
18
分）
1.
2.
u
2
/ 2的物理意义是表示流动系统某截面处（
A. 1kg B. 1N C. 1m
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。
3. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示
排除了故障，你认为以下可能的原因中， 哪一 真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，
个是真正的原因
（
A.水温太高
C.吸入管路堵塞
）流体具有的动能。
）
B.真空计坏了
D.排出管路堵塞
4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（
C.
V;
D. >
）微粒的沉降
时间。
A. >；
2024年5月30日发(作者：宝豫)
、填空题（共22 分）:
1. （ 3分）当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压
力 ________ 。
2.
（ 3分）
Rew
实验证明，流体在管内稳定流动时，当
时，流动类型为滞流，滞
流时的摩 擦系数入与 _______ 成反比；湍流时，当 Re一定，则入随& /d的增加而 _____________。
3. _____________________________________ （ 3分） 离心泵的主要部件有 ___ 、 、和 。
4 .（ 4分
）
离心泵输送的液体密度变大，则其扬程 ___________ ，流量 ________ ，效率 __________ ,
轴功率 __________ 。
5. （ 3分）蒸发器的生产能力是指 ___________________________________________ 。
6. （3分）下列各种情况下的对流传热系数的大小：空气流速为
25m./s时的
a
2
之间的数值大小顺序为 __________ ＞ ________
。
7. （ 3分）蒸汽中不凝性气体的存在，会使 ___________________大大降低，因此冷凝器都应有
____________ 的装置。
6m/s时的
a
i
和空气流速为
二、 选择题（每题4分，共20分）：
1. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数入数值 ___________ 。
A） 与光滑管一样；
B） 只取决于雷诺准树 Re;
C） 只取决于相对粗糙度；
D） 与粗糙度无关。
2.
A、加快；
A、增大位能
A. ＞；
5. （
A、传导
B、减慢； C、不变
）
C、增大流量
（）微粒的沉降时间。
3. 离心泵并联操作的主要目的是（
B、增大扬程
B. ＜； C. ＜； D. ＞
B、对流 C、辐射
恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（
）。
4. 要使微粒从气流中除去的条件， 必须使微粒在降尘室内的停留时间
）是一种以电磁波传递热能的方式。
三、 简答题（8分）：
1•流体在管路中流动时，有哪两种流动形态？写出判断流型的具体根据。
四、 计算题（共50分，答案要求写在答题纸上）：
1. （18分）某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为 3m,吸入管直径为50mm的 水
煤气管，摩擦系数入=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀
Z
1
=10,泵吸入口附 近装一
真空表。底阀至真空表间的直管长 8m，其间有一个90度的标准弯头，局部 阻力系数
Z
2
=0.75。
（1） 试估计当泵的吸水量为20 m
3
/h、操作温度为20
C
时真空表的读数为多少？
（2） 又当泵的吸水流量增加时，该真空表的读数是增大还是减小？
2. （14分）欲将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中
真空度为67kPa （其中液体处于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强） 。
泵位于地面上，吸入管总阻力为 0.87J/N，液体的密度为986kg/m
3
，已知该泵的必 需
汽蚀余量
（
NPSH）为3.7m
，
试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新 安
排？（最大允许安装高度：［Hg］=P
o
/
p
g-P
v
/
p
g -刀 H
f
（
o-i
）
-［（ NPSH
r
+0.5］）
3.5 丄」 ----------
1
-一…~8
3. （18分
）
某列管式加热器由多根①25mm
x
2.5mm的钢管组成，将苯由20
C
加热 到
55
r
，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.5m/s。加热剂为130
C
的饱和 水蒸
气，在管外冷凝。苯的比热容 Cp=1.76kJ/kg.
C,
密度为858kg/m
3
。已知加热 器的传热
系数为700W/m
C,
试求此加热器所需管数n及单管长度I
。
一、填空题（共
24
分）:
1. （ 4分）流体体积流量一定时， 流通截面扩大，则流速 __________ —，动压头 ___________ —
静压头 _____________ 。
（
填增加
，
减少
，
不变
）
2. （3分）减少流体在管路中流动阻力》 h
f
的具体措施有： __________________________________
3. （3分
）
离心泵的工作点是如下两条曲线的交点： _________________________________________ 和
4. （ 3分
）
离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体，这
种现象称为 ________ 现象。
5. （4分） 厚度不同的三种材料构成三层平壁
，
各层接触良好
，
已知b
1
>b
2
>b
3
；导热系数入
1
<
入
2
<入
3
。在稳态传热过程中，各层的热阻R
1 __________
R
2 ________
R
3
；各层导热速率 Q
1
___Q
2
___Q
3
。
6. （4分）在采用列管换热器进行换热时， 一般来说，蒸汽走管 _______;高压流体走管 _______ ;
有腐蚀性流体走管 ________ ;粘度大或流量小的流体走管 _________ 。（内或外）
7. （ 3分
）
采用多效蒸发的目的是 ________________________________________________________ 。
二、 选择题（每题
3
分，共
18
分）：
1. 过滤操作中滤液流动遇到阻力是（
2. 滞流时圆管中心处的流速为平均流速的（
A. 0.5 B. 2
）
C.变截面、恒压差
C.增大流量
）粒径。
）。
C.平均；
）.
C. 0.8
）。
）倍
A、介质阻力；B、滤渣阻力；C、介质和滤渣阻力之和。
3. 转子流量计的主要特点是（
A.恒截面、恒压差
A.增大位能
A.最小；
4. 离心泵并联操作的目的是（
B.变截面、变压差
B.增大扬程
B.最大；
5. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（
6. 蒸发装置中，效数越多，温度差损失（
A、越少；B、越大；C、不变
三、 简答题（
8
分）：
1. 简要指出换热器强化有那些途径？
四、 计算题（共
50
分）
1. （ 17 分）
如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面
算，式中u为水在管内的流速（m/s）。求
（1） A-A'截面（垂直管路中的某一截面）处的流速 m/s?（ 2）水的流量为多少 m
3
/h?
10m，水从①108
x
4mm钢管流出。钢管出口中
心线与地面的距离为 2m,管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失） 可按刀h
f
=16.15u
2
（J/kg） 计
2 （16分）欲用离心泵将 20
C
水以30m
3
/h的流量由敞口水池打到敞口高位槽，两液面均保持 不变，
两液面高度差为 18m，泵的吸入口在水池液面上方 2m处。泵的吸入管路全部阻力为
1mH
2
O柱，压出管路全部阻力为 3mH
2
O柱，泵的效率为 0.6,求
（1）泵的轴功率；
度是否合适？水的密度可取 1000kg.m
-3
，外界大气压为10mH
2
O。
3.（ 17 分）
在内管为巾189*10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100
C
冷却到60
C
，其平均比热 Cp
（烃）
=2.38kJ/kg.
C
，基于传热外面积的总传热系数
K=2000W/m
C,
设其值恒定，忽略热损失。试求：
（1）水用量；
计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
一、
填空题（共
20
分）
1. （ 3 分）减少流体在管路中流动阻力》h
f
的措施有
6. （3分
）
热量传递的方式主要有三种
选择题（每题
3
分，共
21
分）
1.
流体在管内作湍流流动时，滞流内层的厚度随雷诺数
A.增厚
2.
B.减薄
C.不变
C.变截面、恒压差
）
转子流量计的主要特点是（
B.
变截面、变压差
A.恒截面、恒压差 离心泵的扬程是
（
3.
)
A.实际的升扬高度
B.泵的吸液高度
C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度
D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
4.
旋风分离器主要是利用（
5.
6.
A.重力； B.惯性离心力；
）的作用使颗粒沉降而达到分离。
C.静电场
Re的增大而（
稳态的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（
A.愈大 B.愈小 C.不变
A
）沸腾下操作。
、
对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（
7. 采用多效蒸发的目的是为了提高（ ）°
A.
完成液的浓度； B.加热蒸汽经济程度； C.生产能力
三、
简答题（
9
分）
1.
离心泵为什么会出现气蚀现象?
四、计算题（共
50
分）
1. （18 分）
如下图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，管道直径均为
0
压力表安装位置离贮水池的水面高度为
的全部阻力损失为1.96 J/kg,出水管道的全部阻力损失为
泵的效率为70%，试求：⑴两液面的高度差
⑶真空表的读数多少 kPa?
83
X
3.5m m,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高 度为4.8m,
5m。当输水量为36m
3
/h时，进水管道
4.9J/kg，压力表的读数为250k Pa,
kw? H为多少m?⑵泵所需的实际功率为多少
2. （16分
）
某离心泵在一定转速下的特性方程为 H = 26 - 0.4
X
0
6
Q
2
，用该泵将水从贮槽
抽送至某高位槽，两槽皆敞口，两槽液面高度差为
（1） 若两槽中水位恒定，求流量。
10米。管路系统的阻力损失》 h
f
= 0.6
X
10
6
q
v
2
（工h
f
的单位为米，q
v
的单位为m
3
/s）。试计算：
（2） 开始时，两槽液面位差是10米，过程中如高位槽中液位恒定，
两米所需的时间，低位槽面积为 100m
2
。
求低位槽中液面下降
3. （16分） 有一列管换热器 用-15
C
的液氨蒸发来冷却空气。空气在换热器的簿壁列管内
作湍流流动
，
由40
C
冷却到-5
C,
液氨侧的对流传热系数为
传热系数为：46.5 w.m
-2
.K
-1
，忽略管壁和污垢热阻。
求：
（
1）平均温度差；
1880w.m
-2
.K
-1
，空气侧的对流
（
2）总传热系数。
、
填空题（每题
3
分，共
24
分）
（3
1.
指：
分） 流 体 流 动 中 的 理 想 流 体
。
是
2. (3
分
）
液体在等直径的管中作稳态流动，
长 ，静压强沿管长 。
3.(
是
3分
）
由于有摩擦阻力损失，其流速沿管
泵的扬程的单位是
。
,其物 理意义
4. （ 3分
）
离心泵采用并联操作的主要目的是提高（扬程或流量）
目的是提高（扬程或流量） _______________ 。
________ ，串联操作的
5. （3分）对外来辐射能吸收率为 100%的物体称为 —— __________ （黑体或灰体），对各种波
长辐射能均能同样吸收的理想物体称为
〜
___ （黑体或灰体）。
6. （ 3分
）
在列管换热器中，用水冷却其气体，气体中有稀酸冷凝出来，冷却水应安排走
____________ 程，气体应是走 __________________ 程。
7. （3 分
）
列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是
8. （分）蒸发操作中，造成温度差损失的原因有：
（1） ______________________________
，
（2） ______________________________ 。
二、选择题（每题
3
分，共
18
分）
1. 相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和清水，若雷诺数
大，而粘度相差很大，则油速（
A.大于 B.小于
）水速。
C.等于
）倍。
Re相等，二者的密度相差不
2. 板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤
液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（
A、1 ; B、0.5; C、0.25
）。
C.不变
3. 将管路上的阀门关小时
，
其阻力系数（
A.变小 B.变大
4. 在一定流量下，流体在并联管路中作稳态连续流动，当并联管路数目愈多，则（
A.流体阻力损失越大
C.流体阻力损失与并联管数无关
5. 当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，
A.颗粒密度； B.空气粘度；
6. 中央循环管式蒸发器属于（
以（
C.颗粒直径
B.流体阻力损失越小
）。
）的大小对沉降速度的影响最为显著。
）蒸发器。
A.自然循环； B.强制循环； C.膜式
三、 简答题（
7
分）
1. 离心泵有哪些基本参数和特征曲线？
四、 计算题（共
51
分）
1. （16分）如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面
钢管出口中心线与地面的距离为
10m，水从①108
x
4mm钢管流出。
2m,管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失） 可按 刀
h
f
=16.15u
2
J/kg计算，式中u为水在管内的流速（m/s）。求
（1） A-A'截面处的流速 m/s?
（2 ）水的流量为多少 m
3
/h?
2. （18分）如图所示输水系统。已知：管路总长度
（
包括所有局部阻力当量长度
）
为100m, 从压
力表至高位槽所有管长 （包括所有局部阻力当量长度） 为80m，管路摩擦系数入=0.025, 管子内径为
0.05m，水的密度
p
=1000kg.m
-3
，泵的效率为 0.8,输水量为10m
3
/h，求：
（
1） 泵轴功率Pa=?;
（2）压力表的读数为多少？
3 （17分）
有一套管换热器，内管为① 54
X
2mm外管为①116
X
4mm的钢管，内管中苯被 加
热，苯进口温度为 50
C
，出口温度为 80
C,
流量为4000kg/h。环隙为133.3
C
的饱和水
蒸气冷凝，其汽化热为 2168.1kJ/kg，冷凝传热系数为 11630W/mlK
。
苯在50〜80
C
之间的物性参数平均值为密度
p
=880kg/m
3
，比热Cp=1.86kJ/kg.
C,
粘 度卩
=0.00039Pa.s ,导热系数入=0.134W/m.K,管内壁污垢热阻为 0.000265
C
.m/W,管壁及 管外侧垢阻不
计，在圆形直管内做强制湍流时对流给热系数计算公式：
a
/d）（Re）
0.8
（Pr）
0.4
试求：
（
1）加热蒸汽消耗量；
（2）所需的传热面积（以内管外表面计）
。
=0.023*（入
五、填空题（共
25
分）
1. （3分）过滤速率的定义是 ____________________________________________________ ,在恒
压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐变 ______________
。
2. （4分）某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是 _________________ 型曲线，其管
中心最大流速为平均流速的 __________ 倍。
3. （3分） 当离心泵出口阀门开大时，流量 ______________ ，泵出口压力 __________
。
（变大,
变小
，
不变
）
4. （ 3分
）
离心泵的流量调节阀安装在离心泵 ______ （进或出）口管路上，关小出口阀门后，
真空表的读数变 ___________ ，压力表的读数变 ______________
。
5. （4分）厚度不同的三种材料构成三层平壁
，
各层接触良好
，
已知b
1
>b
2
>b
3
；导热系数入
1
<
入
2
<入
3
。在稳定传热过程中，各层的热阻R
1 ________________________
R
2 ________
R
3
；各层导热速率
Q
1
Q
2
Q
3
。
6. （ 4分
）
牛顿冷却定律 的表达式为 ______________________________________ ,给热系数
a
的
单位是 ____________________ 。
7. （4分）蒸发操作中所指的生蒸汽是指 ________________________________________ ;二次蒸
汽是指
二、选择题（每题
3
分，共
18
分）
1.
2.
u
2
/ 2的物理意义是表示流动系统某截面处（
A. 1kg B. 1N C. 1m
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。
3. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示
排除了故障，你认为以下可能的原因中， 哪一 真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，
个是真正的原因
（
A.水温太高
C.吸入管路堵塞
）流体具有的动能。
）
B.真空计坏了
D.排出管路堵塞
4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（
C.
V;
D. >
）微粒的沉降
时间。
A. >；