2010-2011化工原理试题b答案

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1、南京工业大学材料工程导论试题（B）卷闭试题标准答案2010-2011学年第二学期使用班级材实验0801一、名词解释（每题3分，共18分）1、泵的气缚与气蚀答：气缚是离心泵在启动前未充满液体时，泵壳内存在的空气所产生的离心力很小，造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象（1.5分）。汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体部分汽化并有部分气体解吸，生成大量小汽泡。这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、龟鳞状的破坏现象（1.5分）。2、运动相似与动力相似答：

2、运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例，方叫相同。（1.5分）原、模型对应点同名力作用下的流动，相同同名力大小成比例的现象称动力相似。（1.5分）3、节点与控制容积：答：节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置（1.5分）控制容积：数值模拟中用于控制方程的最小几何单位（1.5分）。4、油的闪点与着火点符：闪点：液体燃料受热时表面出现油蒸汽，当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度（1.5分）。着火点为液体燃料自燃的最低温度。（1.5分）5、扩散传质与对流传质答：在浓度差驱动下通过分子热运动

3、而引起的组分传递现象称扩散传质；（1.5分）流体巾由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。（1.5分）6、恒定干燥条件与千燥曲线答：恒定干燥条件是干燥介质（或热空气）的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件（2分）。干燥曲线：表征相同干燥条件卜，物料含水量X及物料表面温度e与干燥时间T的关系曲线。二、简答题（每题6分，共36分）1、根据所学流体力学知识，简述减小管内流体流动附力的途径及措施。答：途径h改进流体外部边界，改善边壁对流动的影响，具体措施有：（1）减小管壁粗造度；（2）采用柔性边

4、壁代替刚性边壁；（3）采用平顺管道进口、渐扩管、突扩管；（4）减小支管与合流管间的夹角或将支管与合流管连接处的折角改缓，等。（4分）途径2:在流体内部投加少:U:添加剂，使其影响流体内部结构实现减阻。具体措施有：在流体闪部加入减小粘度的添加剂；加热流体等。（2分）2、简述离心泵的轴功率、效率定义及其离心泵功率损失的主要原因。答：离心泵泵轴所需功率N称为轴功率（1分）；有效功率（单位时间内液体从泵屮叶轮所获得的有效能量Ne）与轴功率之比称为离心泵的效率（1分）。离心泵功率损失的主要原冈有：（1）泵内流体流动的摩擦损失。（2）泵内高压流体

5、泄漏至低压区造成的流量损失或容积损失。（3）泵轴与轴承间的机械摩擦损失。（三点共4分）。3、简述减少工业窑炉燃烧过程中NOx气体产生的途径。答：（1）降低火焰温度；（2）降低空气系数；（3）缓慢冷却高温区内气体；（4）燃烧系统中实现烟气循环；（5）火焰根部喷水或水蒸汽；（6）尽量使煤气完全燃烧；（7）采用含氮S低的煤气燃料。（1）、（5）为1分，其他每点1分。4、简述换热器的强化途径及措施。答：（1）增大平均传热温度差：可通过增加热流体温度、降低冷流体温度和尽可能保证或接近逆流操作实现；（2分）（2）增大换热器单位体积的传热而积：可改

6、进传热而结构和扩展传热而积，如表而加装翅片等；（2分）（3）增大总传热系数K:可采取增大流体流速;管内插入旋流元件；改变传热而形状和增加籼糙度。（2分）5、简述传质中Schmidt（Sc）准数与Sherwood（Sh）准数的表达式及其物理含义。答：Sc=v/Da,其物理含义是流体中动量扩散能力与质量扩散能力之比，它与对流传热中的Pr相对应（3分）；Sh=kxX/DA,其物理含义是流体边界层的扩散传质阻力与对流传质阻力之比，它与对流传热屮的Nu相对应（3分）。上式屮v为流体运动粘度，DA*扩散系数，kx为对流传质系数，X为扩散距离。6、

7、简述直角六面体均匀网络剖分情况下，非稳定传热显示差分方程的稳定性条件及满足稳定性条件的最小时间步长。答：闪部节点稳定性条件：（aAt/Ax2+aAt/Ay2+aAt/Az2）<1/2；或F0

8、,1-2而间阻力损失为13.6g/cm3）的液而高度差R=44mm,已知变径管,试求速度Lb解：(1)由连续性方程可得：(2分)Wj—d又因：d2=72J,w,u2=—所以：292^+Z1+^=^+Z,4-^4-£/tn