化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)
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化工原理绪论、流体流动、流体输送机械
一、填空题
1.一个生产工艺是由若干个__________ 和
___________构成的。
2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以
__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。
3.常见的单位制有____________、
_____________和_______________。
4.由于在计量各个物理量时采用了不同的
__________,因而产生了不同的单位制。5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行
到什么程度,只有通过__________来判断。6.单位时间内过程的变化率称为
___________。
二问答题
7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操
作?
1.
2.在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流
量计两侧的压差将_______,若改用转子流
量计,随流量增加转子两侧压差值
________。
一、选择题
3.液体的密度随温度的升高而_________。
A 增大
B 减小
C 不变
D 不一定
4.表压值是从压强表上读得的,它表示的是
_________。
A 比大气压强高出的部分
B 设备
的真实压力 C 比大气压强低的部分
D 大气压强
5.流体的流动类型可以用___________的大小
来判定。
A 流速
B 雷诺准数 C
流量 D 摩擦系数
6.气体在等截面的管道中流动时,如质量流量
不变则其质量流速_________。
A 随温度大小变化
B 随压力大小变
化 C 不变 D 随流速大小变化7.粘度愈大的流体其流动阻力__________。
A 愈大
B 愈小 C
二者无关系 D 不会变化
8.柏努利方程式既可说明流体流动时的基本
规律也能说明流体静止时的基本规律,它表
明静止流体内任一点流体的__________是
常数。
A 总能量
B 静压能与动压能的
和 C 压强 D 静压能9.流体的流动状态是由多方面因素决定的,d、u、ρ增大,都使流体向_________方向移动,μ增大,使流体向________方向移动。
A 湍流
B 滞流
C 过
渡流 D 稳流
10.湍流流动的流体随Re值的增大,摩擦系数
与________关系不大,而________的影响却
越来越明显。
A 雷诺准数
B 粘度 C
管壁粗糙度 D 流体阻力
11.当液体内部任一点的压强有变化时,将使液
体内部其它各点的压强_________。
A 发生变化
B 发生同样大小的变化
C 不变化D发生不同情况的变化
二、判断题
12.气体的粘度随压力的升高而增大。( ) 13.层流内层的厚度随流体湍动程度的增加而
增加。( )
14.流体在管路中作稳定流动时,任一截面处流
体的流速、密度与截面积的乘积均相等。
( )
15.当液体内部某点压强一定时,则液体的密度
越大,此点距液面的高度也越大。( )
16.流体阻力的主要表现之一是静压强下降。
( )
17.真空度为定值时,大气压强越大,则绝对压强越大。( )
18.流动的流体各种机械能的形式是可以相互转化的,但任一截面上流体具有的各种机械能的总和是常数。( )
19.U型管测压仪中指示液的密度比被测液的密度小时,应倒置安装。( )
20.因流动阻力而引起的压力降是指1m3流体流动时所损失的机械能。( )
四、问答题
1.什么叫密度、相对密度和比容?写出它们的关系式。
2.表示压强的常用单位有哪几种?分别写出工程大气压和物理大气压与其它常用单位间的换算关系。
3.什么叫体积流量、质量流量、流速和质量流速?它们之间有什么关系?
4.流体稳定流动的连续方程式如何表示?当管路有分支的情况下又怎样表示?
5.流体在管路中稳定流动具有哪几种机械能量?它们之间有什么规律?写出描述其规律的方程式。
6.何谓层流内层?层流内层的厚度与雷诺准数有什么关系?
7.想要降低流体的阻力,应从哪些方面着手?
8.为什么可以用液柱高度来表示压强的大
小?
9.写出计算管径的方程式。在流量一定的情况
下,管径是否越小越好?为什么?
第二章流体输送机械
一、填空题
一、离心泵的主要工作部件为_________、
________、__________等部件。
二、离心泵的主要性能为________、________、
____________、___________。
三、往复式压缩机实际工作循环由________、
_________、_________、和________所组成。
四、将表明__________、__________、和
__________关系的曲线绘在同一张图上,称
为离心泵的特性曲线。
五、为了保证不发生汽蚀现象,离心泵的实际安
装高度只能_______理论计算出的最大吸上
高度。
六、采用多级压缩的优点是
______________________、
_________________________、
_________________________。
七、表示管路所需的__________与
____________的函数关系的曲线称为管路
特性曲线;它与所配用泵的__________曲线
绘在一张图上,则两线的交点称为泵的工作
点。
八、凡是正位移泵,在开泵前必须先将
_________打开,否则泵内的压强将因
____________而压力急剧升高,造成事故。
九、往复式压缩机的排气是________的,解决排
气不均匀的措施之一是安装缓冲罐,此装置
还具有________________________的作用。
二、选择题
一〇、启动离心泵前,需用被输送液体把泵灌满,其原因是为了防止________ 。
A 气缚现象
B 气浮现象 C
气蚀现象 D 排不出液体
一一、离心泵内的叶轮有开式、半闭式和闭式三
种,其中闭式叶轮的_________。
A 效率最低
B 效率最高 C
效率适中 D 无法判断
一二、调节泵的工作点可采用改变管路特性曲线
的方法来达到,其具体措施是_________。
A 调节泵的进口阀
B 调节泵的转速
C 调节泵的出口阀
D 调节支路阀
一三、气体压送机械的出口压强与进口压强之比
在4以上的是_________。
A 鼓风机
B 压缩机
C 通风机
D 真空泵
一四、用泵将液体从低处送往高处的高度差称为
__________。
A 升扬高度
B 吸上高度
C 扬程
D 安装高度
一五、离心泵运转时,其扬程随流量的增大而
__________;而往复泵的实际流量会随扬程
的增大而_________。
A 减小
B 增大
C 不变
D 不一定
一六、往复式压缩机的余隙系数越大,压缩比越
大,则容积系数__________。
A 越大
B 越小
C 不变
D 不一定
一七、输送液体的粘度越大,则液体在泵内的能量
损失越大,使离心泵的扬程、流量________,
而功率______ 。
A 减小
B 增大
C 不变
D 不一定
一八、离心泵在停泵时,应先关闭出口阀,再停电
机,这是为了防止___________。
A 汽蚀现象
B 电流过大 C
高压流体倒流 D 气缚现象
三、判断题
一九、离心泵吸入管的单向底阀是为了防止泵内
液体倒流回贮槽。( ) 二〇、泵壳不仅作为一个汇集液体的部件,而且是
一种转能装置。( )
二一、离心泵启动时应关闭出口阀,这样可避免功
率过大而烧坏电机。( )
二二、往复泵可用出口阀调节流量也可用回流支
路调节流量。( )
二三、往复式压缩机在运行中,不允许关闭出口
阀,这样可防止压力过大而造成事故。
( )
二四、离心式压缩机与离心鼓风机相同,各级叶轮
大小相等。( )
二五、离心式压缩机常用的调节方法是调节入口
阀的开度,此方法是改变了压缩机的特性曲
线。()
二六、离心泵工作点的坐标是泵实际工作时的流
量和扬程,也是管路的流量和所需的外加压
头。( )
二七、一台往复式压缩机工作时的压缩比不能太
大,否则将使压缩机根本吸不进气体。
( )
四、问答题
二八、为什么离心泵启动之前,要先灌满液体?泵
吸入管末端为什么要安装单向底阀?
二九、在有的离心泵叶轮的盖板上钻有少量小孔,其原因何在?
三〇、轴封的作用是什么?为什么填料密封的松
紧度必须合适?
三一、扬程和升扬高度有什么区别?
三二、为什么离心泵启动时要关闭出口阀?
三三、试说明一般选择离心泵类型的方法和步骤。
三四、往复泵的流量为什么不均匀?为了改善这
一状况,可以采取哪些措施?
三五、往复式压缩机中直接参与压缩过程的主要
部件有哪些?
三六、为什么要采取多级压缩?在多级压缩中,通
常有哪些附属装置?活塞环的作用是什
么?
三七、
标准答案
绪论
一、填空题
1.单元操作;化工单元
2.物理衡算;能量衡算;平衡关系;过程速率
3.绝对单位制;工程单位制;国际单位制(SI制)
4.基本物理量、基本单位
5.平衡关系
6. 过程速率。
二、问答题
三八、要点:化工生产过程中普遍采用的、遵循共
同的物理变化规律、所用设备相似、具有相
同作用的基本操作。包括流体的流动与输送、沉降、过滤、离心分离、传热、蒸发、结晶、蒸馏和吸收等。
三九、要点:过程速率=过程推动力/过程阻力。增
大过程推动力和降低过程阻力都可提高过程
速率。
第一章流体流动
一、填空题
1.密度;比容
2.流体的压强
3.流量;体积流量;质量流量
4.连续流动的
5.内摩擦力;流体的流动状态;的大小有影响
6.层流(滞
流);湍流(紊流);层流:质点沿管轴作有规则的平行运动、湍流:质点作不规则的杂乱运动 7.静止的;连通的;连续的同一种液体 8.分别或同时提高流体的位压头;动压头;静压头以及弥补损失能量 9.增大;不变。
二、选择题
1. B
2. A
3. B
4. C
5. A
6. B
7. A 、B
8. A、C
9. B
三、判断题
1. T;
2. F;
3. T;
4. F;
5. T;
6. T;
7. F;
8. T;9. T。
四、问答题
1. 要点:单位体积流体的质量称为密度。单位质量流体的体积称为流体的比容。在一定温度下,物体的密度与277K时纯水密度之比,称为相对密度。ρ=1/ν=1000×d T277
2. 要点:kPa mmHg mH2O atm at等1atm=760mmHg=10.33mH2O=1.033kg/cm2= 101.3kPa。1at=735.6mmHg=10mH2O=98.1kPa=1kg/cm2
3. 要点:单位时间内流经管道任一截面的流体体积称为体积流量。单位时间内流经管道任一截面的流体质量称为质量流量。单位时间内流体在流动方向流过的距离称为流速。质量流量与管道截面积之比称为质量流速(单位时间内流体流过管道单位截面积的质量。) W=Q×ρ=G×S=uρS;Q=u×S;G=uρ
4. W1=W2;ρ1u1S1=ρ2u2S2;W=W1+W2+W3+…+Wn
5. 要点:流体的机械能(位能、动能、静压能)、外加能、损失能量;输入的总能量=输出的总能量;z1g+p1/ρ+u12/2+We=z2g+p2/ρ+u22/2+∑h f或Z1+p1/ρg+u12/2g+He=Z2+p2/ρg+u22/2g+H f
6. 要点:在紧靠管壁处流体作层流流动,这一流体薄层称为层流内层。层流内层的厚度随雷诺准数的增大而减小。
7. 要点:∑h f=λ(L+∑Le)/d5(4Q/π)2×1/2 ;适当增加管径和减小流速;减小直管长度;减小局部阻力。
8.要点:流体的等于该液柱作用于其底部单位面积上的液体重力;P=AZρg/A=Zρg;当流体一定,即ρ, g为常数,可以用液柱高度表示压强的大小。
9.要点:d=(Q/0.785u)1/2 ;当流量一定,管径越小,投资费用越小,但将使流速增大,流体阻力增加;操作费用增加;故管径不是越小越好。
第二章流体输送机械
一、填空题
1. 叶轮;泵壳;轴封装置;
2. 流量;扬程;功率和效率;
3. 吸气阶段;压缩阶段;排气阶
;Q-η;5. 低段;膨胀阶段;4. Q-H ;Q-N
轴
于;6. 避免压缩后气体温度过高;提高气缸容积系数或提高生产能力;减小压缩所需的功率;
7. 的外加压头;流量;Q-H;8. 出口阀;液体
排不出去;9.不连续;使气体中夹带的油沫和水沫得到沉降与气体分离。
二、选择题
1. A
2. B
3. C
4. B
5. A
6. A , A
7.
B 8. A , B 9. C
三、判断题
1. T
2. T
3. T
4. F
5. T
6. F
7. T
8. T
9. T
四、问答题
四〇、要点:若不灌满液体,或在运转中泵内漏
入空气,由于空气的密度比液体的密度小
得多,产生的离心力小,在吸入口处所形
成的真空度较低,不足以将液体吸入泵
内,这时,虽然叶轮转动,却不能输送液
体,这种现象称为“气缚”。单向底阀可防
止灌入的或上一次停泵存留的液体漏掉。
四一、要点:闭式和半闭式叶轮在工作时,离开
叶轮的高压液体,有一部分会流到叶轮的
后侧,而叶轮前侧为入口处的低压液体,
由于这种叶轮前后两侧的压差,产生轴向
的推力,使电机负荷增加,严重时会引起
叶轮与泵壳接触,发生振动和磨损。故在
盖板上转一些称为平衡孔的小孔,使一部
分高压液体通过平衡孔漏到低压区,减轻
了叶轮两侧的压差,但同时也会降低泵的
效率。
四二、要点:防止泵的泄漏或空气的进入。压的过紧可减少泄漏,但填料与轴之间摩擦损失增加,会降低填料和轴的寿命,严重时造成发热冒烟,甚至将填料和轴烧坏;若压的过松,则起不到密封的作用。
四三、要点:扬程:泵赋予1N流体的外加能量。升扬高度:用泵将液体从低出送到高处的高度差。扬程包含静压头、位压头、动压头和损失压头,而升扬高度只是其中的一部分。
四四、要点:Q-N曲线表明,流量越大,泵所需的功率越大,当Q=0时功率为最小,故,开泵前要关闭出口阀,可避免因启动功率过大烧坏电机。
四五、要点:(1) 根据被输送介质的性质确定泵的类型;(2) 确定输送系统的流量与压头;(3) 选择泵的型号;(4) 校核泵的轴功率。
四六、要点:由于其只是压出行程时排出液体,吸入行程时无液体排出;同时,又由于泵的往复运动是依靠电动机通过曲柄连杆机构,使旋转运动变为活塞的往复运动而实现的,在一个冲程中,活塞的移动速度随时间而变化,则排液量也相应地变化。可以采用双动泵、多动泵或在泵的吸入口和压出口处装设空气室。
四七、要点:汽缸、活塞、吸入阀和排出阀。防止气体从高压端漏到低压端。
四八、要点:(1) 提高气缸的容积系数;(2) 避免压缩机的温度过高;(3) 降低压缩机的功率。中间冷却器、油水分离器、出口气体冷却器,冷却器的作用是可以将气体冷却避免了压缩机温度过高;油水分离器的作用是将气体夹带的润滑油和水沉降下来,定期排放。