化工原理复习题_谭天恩版

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1、二、简答题1、产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么？答：气缚现象产生的原因是泵内未灌满水，存有空气，空气的密度远小于水，产生的离心力小，泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内。气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时，就会产生气泡，气泡在破裂过程中损坏叶片。2、离心泵的操作三要点是什么？答：操作三要点，一是灌水(防气缚)；二是泵启动前关出口阀(降低启动功率)；三是停机前关出口阀(防高压液体倒流损坏叶轮)。3、指出换热器强化有那些途径？其主要途径是什么？换热器强化的途径：一是增大传热面积，二是增大传热推动力，三是增大传系数K。其主要途径

2、是增大传系数K。4、在列管换热器中，拟用饱和蒸汽加热空气，试问：①　传热系数接近哪种流体的膜系数？②　传热管壁温接近哪种流体的温度？答：传热系数接近膜系数小的流体，即空气的膜系数，传热管壁温接近膜系数大的那一侧流体温度，即饱和蒸汽的温度，因为空气的膜系数远远小于蒸汽的膜系数。7、离心泵启动前要灌引水其目的是什么？泵启动后却没有水出来，其可能的原因又是什么？答：启动前必须灌水，其目的是防止发生气缚现象。如果不灌液，则泵体内存有空气，由于ρ空气<<ρ液， 所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。泵启动

3、后却没有水出来，其可能的原因一管路堵塞，二是电机接线反了使叶轮倒转，三是泵的安装高度可能高了。8、某厂刚完成大修任务，其中一台通过电机带动的离心泵在开启出口阀后不能送液，其可能的原因是什么？答：原因可能有两个：其一，启动前没灌泵，此时应停泵、灌泵，关闭出口阀后再启动。其二，电机接线不正确，致使叶轮倒转。10、某固体微粒从不同的高度落下，其沉降速度如何？为什么？答：沉降速度相同，因为沉降速度只与颗粒直径、颗粒密度、流体性质有关，而与沉降高度无关。13、在强化传热的过程中，为什么要想办法提高流体的湍动程度?12答：由于总热阻为对流热阻所控制，而对流传热的

4、热阻主要集中在层流底层内，提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度，降低热阻，从而可以提高传热效果。14、产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么？答：缚现象产生的原因是泵内未灌满水，存有空气，空气的密度远小于水，产生的离心力小，泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内。气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时，就会产生气泡，气泡在破裂过程中损坏叶片。15、影响颗粒沉降速度的因素有哪些？答：影响颗粒沉降速度包括如下几个方面：颗粒的因素：尺寸、形状、密度、是否变形等；介质的因素：流体的状态（气体还是液体）、密度、粘度等；环境因素：温度（影响ρ、

5、μ）、压力、颗粒的浓度（浓度大到一定程度使发生干扰沉降）等。16、离心泵的真空度随着流量的增大是增加还是减小，为什么？答：增大，因为流量增大时，泵入口处的动能增大，同时流动阻力也增大，根据柏努利方程，总能量不变，则入口处的静压能将减小，也就是真空度增大。17、简述离心泵的工作原理。答：离心泵工作分吸液与排液过程。吸液过程的推动力是液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）之差，而泵内的负压是由于电机带动泵轴、泵轴带动关键部件叶轮旋转，产生离心力，叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围，叶轮中心处就形成真空。排液过程的推动力则是由于液体以很高的流速流入

6、泵壳的蜗形通道后，因截面积扩大，大部分动能转变为静压能而形成压差，将液体从压出口进入压出管，输送到所需的场所。18、如图，1-1截面的压强必大于2-2截面的压强，1-1截面的压强必小于2-2截面的压强，上述两种说法不正确，你认为哪种正确？1122答：两种说法不正确。根据柏努利方程可知，二截面的总能量不变，由于不清楚流动方向，所以不能确定压强大小。如果由1－1流向2－2，管径减小，由连续性方程得流速增大，动能增大，存在流动阻力，则1-1截面的压强必大于2-2截面的压强；如果从2－2流向1－1，则需要讨论。19、为什么随着过滤时间的增加，过滤速率减少？答

7、：随着过滤时间的增加，滤渣越厚，过滤阻力增大，从而过滤速率减小。1221、一台离心泵输送20℃清水时，泵操作正常。当用此泵输送70℃热水时，泵产生噪音，且流量与压头均降低，试定性分析其原因并从理论上提出改善办法。答：其原因是产生了气蚀现象，此时泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压。改善办法：理论上提高安装高度，可以采取提高液面上方压强，减少弯头、管件与阀件，或是将泵安装在液面下方。23、列管式换热器什么情况下需要有温度补偿装置？常用的热补偿装置有哪几种？答：当壳体和管壁之间的温差在50℃以上时，由于两者热膨胀程度不同，产生温差应力，因此，要考虑温

8、度补偿问题。有三种形式温度补偿：补偿圈补偿；浮头补偿；U型管补偿。三、计算题1、密度为1200kg/m3，粘