第七章自测练习（上册部分） 7.1练习-： 流体流动 一、填充 1、连续性假定是指 2、控制体与系统的区别在于考察方法的不同，对系统进行考察的方法是法，对控制 体进行考察的方法是」 3、圆管内湍流和层流的区别是： 流型 层流 湍流 本质区别 Re 剪应力分布 速度分布 u/u X与Re的关系 高度湍流 一般湍流 λ与c/d的关系 4、圆形直管内，qm一定，设计时若将d增加一倍，则层流时是原值的倍，高度湍 流时，hr是原值的倍。（忽略e/的变化） 5、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因是 直管阻力损失体 现在 6、某孔板流量计用水测得Co=0.64,现用于测p=90Okg/m,u=0.8mPas的液体，问此 时Co 0.64。(>.=.<) 7、如图示管线，将支管A的阀门开大，则管内以下参数如何 变化？(1，↓) 8、图示管路系统中，己知流体流动的总阻力损失h=56J/kg, 若关小阀门，则总阻力损失h -J/kg. 两槽液面的垂直距离 9、图示管路系统中，己知dw-deed,l=,μ≠0。 a 比较山upPs.pep(②P_(P,P》. b c d 10、如图示供水管线。管长L, 流量，今因检修管子，用 若干根直径为0.5d、管长相同于L的管子并联代替原管，保 证输水量，不变，设入为常数，e/相同，局部阻力均忽略， 则并联管数至少需要根。 62
62 第七章 自测练习(上册部分) 7.1 练习一： 流体流动 一、填充 1、连续性假定是指 。 2、控制体与系统的区别在于考察方法的不同，对系统进行考察的方法是 法，对控制 体进行考察的方法是 法。 3、圆管内湍流和层流的区别是： 流型 层流 湍流 本质区别 Re 剪应力分布 速度分布 u/umax λ与 Re 的关系 高度湍流 一般湍流 λ与ε/d 的关系 4、圆形直管内，qV一定，设计时若将 d 增加一倍，则层流时 hf是原值的 倍，高度湍 流时，hf是原值的 倍。（忽略ε/d 的变化） 5、流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因是 ，直管阻力损失体 现在 。 6、某孔板流量计用水测得 Co=0.64，现用于测ρ=900kg/m3 ，μ=0.8mPas 的液体，问此 时 Co 0.64。（>, =, <） 7、如图示管线，将支管 A 的阀门开大，则管内以下参数如何 变化？(↑,↓) qVA ，qVB ， qV 总 ，P ， hfA ， hfMN 8、图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失 hf=56J/kg, 若关小阀门，则总阻力损失 hf ’ = J/kg， 两槽液面的垂直距离 H= m. 9、图示管路系统中，已知 dab=dcd, εab=εcd，lab=lcd，μ≠0。 比较 ua uc,(pa-pb) (pc-pd), (Pa-Pb) (Pc-Pd). 10、如图示供水管线。管长 L， 流量 qV，今因检修管子， 用 若干根直径为 0.5d、管长相同于 L 的管子并联代替原管，保 证输水量 qV不变,设λ为常数,ε/d 相同，局部阻力均忽略， 则并联管数至少需要 根
11、如图通水管路，当流量为g时，测得 (P-P=5O,若流量为2qm时，(P-P) 0(设在阻力平方区) @6m 二、选择 5300 1、倒U型压差计，指示剂为空气，现改指示剂为油，水的流向不变，则R( A)增大 B)变小 C)不变 D)R不变，但倒U型压差计中左侧液位高于右测。 2、圆形直管内径d100mm,一般情况下输水能力为( 一水 A)3m3/hB)30m3/hC)200m3/hD)300m3/h 3、某孔板流量计，当水流量为g时，U型压差计读数R=600m (P-300k/,若支 用P=6000kg/m2的指示液，水流量不变，则此时读数R为() A)150mm B)120mm C)300mm D)240mm 三。计算 如图所示三只容器A、B、C均装有水（液面恒定），己知：z=1m,2:2m,U型水银乐差 计读数：R=0.2m,=0.1m试求： 1)容器A上方压力表读数p: 2)若p:(表压)加倍，则(R+H)值为多少？ ①P 2、某输液管路如图所示，己知液体的密度为900kg/m,粘度为30mPas,除AB段外，直管 总长（包括全部局部阻力的当量长度），L=50m,管径d=53m,复式U型压差计指示剂为水 银，两指示剂中间流体与管内流体相同，指示剂读数R,=7cm,R=14cm,。试求： 1)当两槽液面垂直总距离为4m时，管内流速为多少？ 2)当阀关闭时，R,R读数有何变化（定性判断）？
63 11、如图通水管路，当流量为 qV时，测得 （P1-P2）=5mH2O，若流量为 2 qV时，（P1-P2） = mH2O（设在阻力平方区） 二、选择 1、倒 U 型压差计，指示剂为空气，现改指示剂为油，水的流向不变，则 R（ ） A)增大 B)变小 C)不变 D) R 不变，但倒 U 型压差计中左侧液位高于右侧。 2、圆形直管内径 d=100mm，一般情况下输水能力为（ ） A）3m3 /h B）30m3 /h C）200 m3 /h D）300 m3 /h 3、某孔板流量计，当水流量为 qV时，U 型压差计读数 R=600mm, （ρi=3000kg/m3 ）, 若改 用ρi=6000 kg/m3 的指示液，水流量不变，则此时读数 R 为（ ） A)150mm B)120mm C)300mm D)240mm 三、计算 1、如图所示三只容器 A、B、C 均装有水（液面恒定），已知：z1=1m, z2=2m, U 型水银压差 计读数：R=0.2m, H=0.1m 试求： 1) 容器 A 上方压力表读数 p1； 2) 若 p1（表压）加倍，则（R+H）值为多少？ 2、某输液管路如图所示，已知液体的密度为 900kg/m3 ，粘度为 30mPas，除 AB 段外，直管 总长（包括全部局部阻力的当量长度），L=50m, 管径 d=53mm, 复式 U 型压差计指示剂为水 银，两指示剂中间流体与管内流体相同，指示剂读数 R1=7cm, R2=14cm,。试求： 1）当两槽液面垂直总距离为 4m 时，管内流速为多少？ 2）当阀关闭时，R1, R2读数有何变化（定性判断）？
3、某敞口高位槽输送管路（见下图），在管路0C段的水平位置装一孔板流量计，已知孔径 do-25m,流量系数C0=0.62。管长L=45m,La=15m,La=15m(均包括全部局部阻力的当量 长度)，管径dc=50m,d-40m,d-40mm,压力容器B中的压强维持在9.81k a(表压).试 求： 1)阀门D全关时，孔板两侧的压差△P为多少Pa? 2)逐渐打开D阀，直到使得CA,CB段管中的流速相等，此时压力表P,读数为多少？（己 知液体密度为1000kg/m3,入均取0.03) 10 12m B 3m 孔板流计了A 7.2练习二：流体输送机械 一、填充 1.属于正位移泵型式的，除往复泵外，还有 2.产生离心泵气缚现象的原因是 避免产生气缚的方法有 3.造成离心泵汽蚀的原因是 增加离心泵最大允许安装高度[H]的措施 和 4.往复泵的流量调节方法有 和 5.启动离心泵前，应先 启动往复泵前，必须检查 是否打开 6. 用同一离心泵分别输送密度为P,及P=1.2P1两种液体，已知两者流量相等，则 Pe 7.如图所示，两图管道相同，入均为常数，要使-q0m, 问泵的扬程需多大？ 8.离心通风机输送p=1.2g/m空气时，流量为6000m3/h,全风压为2.354kPa。 若用来输送p'=1.4kg1m23气体，流量仍为6000m31h,全风压为 kPa 9。如图示，泵打水时，压力表读数为P,流量为，若保持不变 流体的密度增大，μ不变，则以下参数如何变化？ p、He、Pa 10.两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n时，泵流量g=1001/s 扬程He,=l6m,转速为时，qm=201/,扬程ie=20m,则两容器的 垂直距离
64 3、某敞口高位槽输送管路（见下图），在管路 OC 段的水平位置装一孔板流量计，已知孔径 do=25mm, 流量系数 Co=0.62。管长 LOC=45m, LCB=15m, LCD=15m(均包括全部局部阻力的当量 长度),管径 dOC=50mm, dCB=40mm, dCA=40mm,压力容器 B 中的压强维持在 9.81kPa(表压). 试 求： 1）阀门 D 全关时，孔板两侧的压差△P 为多少 Pa？ 2）逐渐打开 D 阀，直到使得 CA，CB 段管中的流速相等，此时压力表 PD读数为多少？ （已 知液体密度为 1000kg/m3 ,λ均取 0.03） 7.2 练习二：流体输送机械 一、填充 1．属于正位移泵型式的，除往复泵外，还有 ， 等。 2．产生离心泵气缚现象的原因是 ，避免产生气缚的方法有 。 3．造成离心泵汽蚀的原因是 ，增加离心泵最大允许安装高度[ ] Hg 的措施 有 和 。 4．往复泵的流量调节方法有 和 。 5．启动离心泵前，应先 和 。启动往复泵前，必须检查 是否打开。 6．用同一离心泵分别输送密度为ρ1 及ρ2=1.2ρ1两种液体，已知两者流量相等，则 He2= He1, Pe2= Pe1 。 7．如图所示，两图管道相同，λ均为常数，要使 -qV2=qV1， 问泵的扬程需多大? 8．离心通风机输送 3 ρ =1.2kg / m 空气时，流量为6000m / h 3 ,全风压为 2.354kPa。 若用来输送 3 ρ'=1.4kg / m 气体，流量仍为6000m / h 3 ，全风压为 kPa。 9．如图示,泵打水时，压力表读数为 P，流量为 qV，若保持 qV不变， 流体的密度增大，μ不变，则以下参数如何变化？ P 、He 、Pa 。 10．两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n1时，泵流量qV1=100l/s, 扬程 He1=16m, 转速为 n2时，qV2 =120l/s,扬程 He2=20m,则两容器的 垂直距离= m
11.如图所示，泵在输送密度为p液体时，流量为g,现改为 输送密度为p液体(p>p)时，流量为q',试问： 1)若q'g时，PB 2)若g'=q时，PP(《,=,>). 12.某台操作中的离心泵，当转速为n时，离心泵的工作点为A,A点的=30m,q2m/min。 今将转速减慢为n=0.9n时，泵的工作点为B,若A与B是等效的，则B点压头，= m。管路特性方程H= 2+Kg中，42 p m,K=min21m3。 二、选择 1.如图离心泵输水管路，若水槽液面上升0.5m,则)增 加，减小 p1 B)a减小，H增加 C)gnH都不变，P,和P,绝对压增加 D)gnH都不变，P和P绝对压减小 2.常压下，100℃水槽液面距泵入口垂直距离Z至少为 已 知泵(NPSH),=4.5m,吸入管线阻力为2ll0。 A、10m B、7m C、4m D、只须Z>0即可 3.有一水平放置的圆形散口盛水容器，绕中心轴作等角速度旋转， 已知Z,Za,R,则转速n(转/分)为： A)2πR(Z-Z2g g( C02成2gZ-2Z,P H-R- 4.已知泵的特性方程H。=20-2q,管路特性方程H=10+8g,式中流量单位为m/min。 现要求两台相同型号的泵组合操作后使流量为1.6/mi,下列结论中正确。 A)串联B)并联C)串、并联均可D)无法满足要求
65 11．如图所示，泵在输送密度为 ρ 液体时，流量为 qV，现改为 输送密度为 ρ' 液体( ρ' > ρ )时,流量为 ' qV ,试问: 1)若 ' qV )。 12．某台操作中的离心泵，当转速为 n 时，离心泵的工作点为 A，A 点的 He=30m, qV=2m3 /min。 今将转速减慢为 n'= 0.9n时，泵的工作点为 B，若 A 与 B 是等效的，则 B 点压头 H' e = m。管路特性方程 2 KqV g H + ∆ = ρ P 中， ρg ∆P = m, K= 2 5 min / m 。 二、选择 1．如图离心泵输水管路，若水槽液面上升 0.5m，则 A) qV增 加，H 减小 B) qV减小，H 增加 C) qV、H 都不变，P1 和 P2绝对压增加 D) qV、H 都不变，P1和 P2绝对压减小 2．常压下，100℃水槽液面距泵入口垂直距离 Z 至少为 。已 知泵 NPSH r ( ) =4.5m，吸入管线阻力为 2mH2O。 A、10m B、7m C、4m D、只须 Z>0 即可 3.有一水平放置的圆形敞口盛水容器，绕中心轴作等角速度旋转， 已知 Z1，Z2，R，则转速 n（转/分）为： 。 A）2 R(Z Z )g π 1 − 2 B） 0.5 1 2 [2 ( )] 60 g Z Z R − π C） 0.5 1 2 [2 ( )] 2 1 g Z Z R − π D） 0.5 1 2 [2 ( )] 30 g Z Z R − π 4.已知泵的特性方程 2 He = 20 − 2qV ，管路特性方程 2 H =10 + 8qV ，式中流量单位为 m 3 /min。 现要求两台相同型号的泵组合操作后使流量为 1.6 m3 /min，下列结论中 正确。 A）串联 B）并联 C）串、并联均可 D）无法满足要求
三、在图示括环管路中，已知管长1=2 =30m冷知器及其它管件1e=0.符径d=30 入=0.03，循环量。 ,1.413/,p90kg/，冷却器液面至吸入直距离为2米.试 1)泵的扬程He: 2)为保证系的吸入口不出现负压，冷却器液面上方压强P至少为多少？（表压） 可。 冷却器 2 四、如图所示，两塔均微口，己知d均为40mm,入=0.02，吸入管L=10m,压出管LL=70m (均包括局部阻力)，泵特性方程H。=22-7.2×10g。式中L:m,q:m/s. 试求：1)B阀全关时泵的流量 2)B阀全开L=70▣时，泵的流量（忽略泵出口至0点的管长 B 五.欲用离心泵将池中水送至10米高处水塔。输送量g-0.21m/min,管路总长L=50米（包 括局部阻力的当量长度)，管径均为40m,=0.02。试问： 1.若所选用的离心泵特性方程：H。=40-222g,：m,:/min,为什么该系是适用 的？ 2.管路情况不变时，此泵正常运转后，实际管路流量为多少m/mn？ 3.为使流量满足设计要求，需用出口阀进行调节，则消耗在该阀门上的阻力损失增加了多 少J/kg? 10m
66 三、在图示循环管路中，已知管长 L1=L2=20m, L3=30m, 冷却器及其它管件 Le=0，管径 d=30mm, λ=0.03,循环量 qV =1.413L/s, ρ =900kg/m3 , 冷却器液面至泵吸入口垂直距离为 2 米，试 求： 1)泵的扬程 He; 2)为保证泵的吸入口不出现负压，冷却器液面上方压强 P0至少为多少？(表压) 四、如图所示，两塔均敞口，已知 d 均为 40mm，λ=0.02, 吸入管 L1=10m, 压出管 L2=L3=70m （均包括局部阻力），泵特性方程 5 2 He = 22 − 7.2×10 qV 。式中 He:m, qV: m3 /s. 试求：1)B 阀全关时泵的流量； 2)B 阀全开 L3=70m 时,泵的流量(忽略泵出口至 O 点的管长)。 五．欲用离心泵将池中水送至 10 米高处水塔。输送量 qV=0.21m3 /min，管路总长 L=50 米（包 括局部阻力的当量长度），管径均为 40mm，λ=0.02。试问： 1．若所选用的离心泵特性方程： 2 He = 40 − 222qV ，He:m, qV: m3 /min,为什么该泵是适用 的？ 2．管路情况不变时，此泵正常运转后，实际管路流量为多少 m 3 /min？ 3．为使流量满足设计要求，需用出口阀进行调节，则消耗在该阀门上的阻力损失增加了多 少 J/kg？
7.3练习三：流体通过颗粒层的流动、颗粒的沉降和流态化 为基淮的，理由是 。若流体以一定的流速通过一大小均匀且规则装填的球形颗粒因定床，球形颗 粒直径越小，流体通过床层的压降越—，原因是 。工业上康采尼方程常用来 2、叶滤机中如滤拼不可压缩，当过滤压差增加一倍时，过滤速率是原来的倍。粘度增加 倍时，过滤速率是原来的 倍 3、对真空回转过滤机，转速越大，则每转一周所得的滤液量就越 ,该滤机的生产能 力则越 4、某叶滤机恒压操作，过滤终了时V=0.5m,T=lh,Ve=0,滤液粘度是水的4倍。现在同 一压强下再用清水洗涤，Vw0.1m3,则洗涤时间为 5、流化床操作中，流体在床层中的真实速率为山，颗粒沉降速度为儿，流体通过床层的表 观速度为心， 者数值大小关系为 6、离心分离因素α的物理意义是 ,评价旋风分离器主要性能指标为 7、流体通过流化床的压降随气体流量增加而 。流化床主要优点 其主要不正常现象有】 和 ,流化床实际流化现象 8、玻璃管长1米，充满油。从顶端每隔1秒加入1滴水，问： A、油静止，当加入第21滴水时，第一滴正好到底部，则沉降速度为 m/s B、现油以0.01m/s的速度向上运动，加水速度不变，则管内有水 二、作图题 9 恒速过滤？ 恒压过滤 K K 恒压过滤~口 恒速过滤 恒速过滤 .0） （4.≠0】 △P 4 恒压过滤 恒速过滤 恒速过滤 67
67 7.3 练习三：流体通过颗粒层的流动、颗粒的沉降和流态化 一、填空 1、流体通过固定床，颗粒群的平均直径是以 为基准的，理由是 。若流体以一定的流速通过一大小均匀且规则装填的球形颗粒固定床，球形颗 粒直径越小，流体通过床层的压降越 ，原因是 。工业上康采尼方程常用来 。 2、叶滤机中如滤饼不可压缩，当过滤压差增加一倍时，过滤速率是原来的 倍。粘度增加 一倍时，过滤速率是原来的 倍。 3、对真空回转过滤机，转速越大，则每转一周所得的滤液量就越 ，该滤机的生产能 力则越 。 4、某叶滤机恒压操作，过滤终了时 V=0.5m3 ，τ=1h，Ve=0，滤液粘度是水的 4 倍。现在同 一压强下再用清水洗涤，Vw=0.1m3 ，则洗涤时间为 。 5、流化床操作中，流体在床层中的真实速率为 U1，颗粒沉降速度为 Ut, 流体通过床层的表 观速度为 U，三者数值大小关系为 。 6、离心分离因素α 的物理意义是 ，评价旋风分离器主要性能指标为 和 。 7、 流体通过流化床的压降随气体流量增加而 。流化床主要优点 是 ， 其主要不正常现象有 和 。流化床实际流化现象 分 和 。 8、玻璃管长 1 米，充满油。从顶端每隔 1 秒加入 1 滴水，问： A、油静止，当加入第 21 滴水时，第一滴正好到底部，则沉降速度为 m/s。 B、现油以 0.01 m/s 的速度向上运动，加水速度不变，则管内有水 滴。 二、作图题
三、计算题 、拟用板框压滤机恒压过滤含CaC0,8%(质量)的水悬浮液2m,每㎡滤饼中含固体1000kg, CaC0,密度为2800kg/m,过滤常数K=0.162m/h,过滤时间t=30min,试问： ①滤液体积m, ②现有560×560×50m▣规格的板框压滤机，问需要多少只滤框？（过滤介质阻力不计） 2、某悬浮液用板框过滤机过滤，该板框过滤机有滤框28个，尺寸为635×635×25m,操 作表压恒定为98.1kPa,该条件下K=1×10m/s,a=0.02m/m。已知滤饼与滤液的体积比 为0.075，试求： ①滤饼充满滤框需要多少时间？ ②若将操作表压提高一倍。其他条件不变(S-0.5),则充满同样滤框所需时间为多少？ ③若将框厚增加一倍，其他操作条件同2，则过滤同样时间可获得滤液多少？ 3、一降尘室每层底面积10m,内设9层隔板，现用此降尘室净化质量流量为1200kg/h,温 度为20℃的常压含尘空气，尘粒密度为2500kg/m,问： ①可100%除去的最小颗粒直径为多少？可50%除去的最小颗粒直径为多少？直径为5μm的 尘粒可除夫百分嘉为多少？（设尘粒在空气中均匀分布） ②如将含尘空气预热至150℃，再进入降尘室，则可 00%除去的最小颗粒直径为多少？为保 证100%除去的最小颗粒直径不变，空气的质量流量为多少 ③定性分析降尘室生产能力发生变化的原因。 4、现用一直径1.75m,长0.9m的回转直空讨滤机过波密度为1116kg/m的某悬浮液，转简 转速为1r/min,浸没度为1/3。测得过滤常数K=5.15×10/s,每送出1m滤液所得的滤饼 中含固相594kg,固相密度为1500kg/,液相为水。假定滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩 试求： ①过滤机每转一周所得的滤液量及过滤机的生产能力Q: ②转筒表面的滤饼厚度L: ③若转速为0.5r/min,而其它操作条件不变，Q与L将如何变化？ 7.4练习四：传热 一、填空 1.在沿球壁的一维定态传热过程中，热流量Q沿半径增大方向 ，热流密度q 沿该方向 ,(增大，减少，不变)。 2.在一维定态传热过程中，二层的热阻分别为R和R,推动力为△t和△t2,若R入2， 6=6,则应该将导热系数为」 的材料包于内层，更有利于保温。 4。对流对传热的贡献是 5.对流给热时，a∝△t',q∝△t(△t=t-t),当流体在圆形直管内强制高度湍流时，a=一
68 三 、计算题 1、拟用板框压滤机恒压过滤含 CaCO38%（质量）的水悬浮液 2m3 ，每 m 3 滤饼中含固体 1000kg, CaCO3密度为 2800kg/m3 ，过滤常数 K=0.162m2 /h，过滤时间τ=30min, 试问： ①滤液体积 m 3 ， ②现有 560×560×50mm 规格的板框压滤机，问需要多少只滤框？（过滤介质阻力不计） 2、某悬浮液用板框过滤机过滤，该板框过滤机有滤框 28 个，尺寸为 635×635×25mm，操 作表压恒定为 98.1kPa, 该条件下 K=1×10-5 m 2 /s ,qe=0.02m2 /m3 。已知滤饼与滤液的体积比 为 0.075，试求： ①滤饼充满滤框需要多少时间？ ②若将操作表压提高一倍。其他条件不变（S=0.5），则充满同样滤框所需时间为多少？ ③若将框厚增加一倍，其他操作条件同 2，则过滤同样时间可获得滤液多少？ 3、一降尘室每层底面积 10m2 ，内设 9 层隔板，现用此降尘室净化质量流量为 1200kg/h，温 度为 20℃的常压含尘空气，尘粒密度为 2500kg/m3 ，问： ①可 100%除去的最小颗粒直径为多少？可 50%除去的最小颗粒直径为多少？直径为 5μm 的 尘粒可除去百分率为多少？（设尘粒在空气中均匀分布）。 ②如将含尘空气预热至 150℃，再进入降尘室，则可 100%除去的最小颗粒直径为多少？为保 证 100%除去的最小颗粒直径不变，空气的质量流量为多少？ ③定性分析降尘室生产能力发生变化的原因。 4、现用一直径 1.75m，长 0.9m 的回转真空过滤机过滤密度为 1116kg/m3 的某悬浮液，转筒 转速为 1r/min,浸没度为 1/3。测得过滤常数 K=5.15×10-6 m 2 /s,每送出 1m3 滤液所得的滤饼 中含固相 594kg,固相密度为 1500kg/m3 ,液相为水。假定滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩， 试求： ①过滤机每转一周所得的滤液量及过滤机的生产能力 Q; ②转筒表面的滤饼厚度 L; ③若转速为 0.5r/min，而其它操作条件不变，Q 与 L 将如何变化？ 7.4 练习四：传热 一、填空 1．在沿球壁的一维定态传热过程中，热流量 Q 沿半径增大方向 ，热流密度 q 沿该方向 ，（增大，减少，不变）。 2．在一维定态传热过程中，二层的热阻分别为 R1和 R2，推动力为Δt1和Δt2，若 R1, = , λ2， δ1=δ2，则应该将导热系数为 的材料包于内层，更有利于保温。 4．对流对传热的贡献是 。 5．对流给热时，α∝Δt a ，q∝Δt b （Δt=t-tw），当流体在圆形直管内强制高度湍流时，a=
b一：当蒸汽在管外冷凝（层流）时a=一，b=一：大容积饱和核状沸腾时，a=一 b=。 6.水在列管换热器的管程内流动，其Re>10,当流量增加一倍，管径不变，则▣为原来的 倍：将管径减小一半，流量不变，则ā为原来的倍：若流量、管径不变，而将 管程数增加一倍，则α为原来的倍。（忽略物性变化） 7.用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气，此时，管壁温度接近于的温度。 8.蒸汽冷凝分状冷凝和状冷凝，工业设计时按_状冷凝考虑：大容积饱和 沸腾分状沸腾和状沸腾，操作应控制在状沸腾下进行。 9.某无相变逆流传热过程，已知T-60℃，t=30℃，(q.C)/(a.C,)=l,则△t行 10.用饱和蒸汽加热冷流体（冷流体无相变），若保持加热蒸汽压降和冷流体t,不变，而增 加冷流体流量e,则t2_,Q_,R_,At,_。 11.冷热流体在换热器无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件下，与 无垢层时相比，结垢后换热器的K一，△t。一，t2一，Q。(上升，不变，下降，不确定)。 12.冷热流体的进出口温度t,t2,T1,1,相等时，△t.#△te0,5,)。 13.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的温度1、12及流量%不变。 今因冷却水进口温度t,增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，则K,t2, △t。,Q_。(上升，不变，下降，不确定)。 二、作图题： 1,某换热器原工况操作线如图，试将新工况操作线定性画在原图中，并证明之。 热流体流量增加 降至1 2.某逆流换热器的(qC,):<(q.C,)1,试定性绘出两种流体沿传热面的温度分布曲线及操作线。 69
69 b= ；当蒸汽在管外冷凝(层流)时 a= ，b= ；大容积饱和核状沸腾时，a= ， b= 。 6．水在列管换热器的管程内流动，其 Re>104 ，当流量增加一倍，管径不变，则α为原来的 倍；将管径减小一半，流量不变，则α为原来的 倍；若流量、管径不变，而将 管程数增加一倍，则α为原来的 倍。（忽略物性变化） 7．用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气，此时，管壁温度接近于 的温度。 8．蒸汽冷凝分 状冷凝和 状冷凝，工业设计时按 状冷凝考虑；大容积饱和 沸腾分 状沸腾和 状沸腾，操作应控制在 状沸腾下进行。 9．某无相变逆流传热过程，已知 T1=60℃，t2=30℃，(qmCp)2/(qmCp)1=1，则Δtm= 。 10．用饱和蒸汽加热冷流体（冷流体无相变），若保持加热蒸汽压降和冷流体 t1不变，而增 加冷流体流量 qm2，则 t2 ，Q ，K ，Δtm 。 11．冷热流体在换热器无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件下，与 无垢层时相比，结垢后换热器的 K ，Δtm ，t2 ，Q 。（上升，不变，下降，不确定）。 12．冷热流体的进出口温度 t1，t2，T1，T2相等时，Δtm 并 Δtm 逆(>,=,<)。 13.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的温度 T1、T2及流量 qm1不变。 今因冷却水进口温度 t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量 qm2，则 K ，t2 ， Δtm ，Q 。(上升，不变，下降，不确定)。 二、作图题： 1．某换热器原工况操作线如图，试将新工况操作线定性画在原图中，并证明之。 2．某逆流换热器的(qmCp)2<(qmCp)1，试定性绘出两种流体沿传热面的温度分布曲线及操作线
t T2 1t2 t 3.试定性在同一图中绘出两个换热器的操作线。 B 三、找错 请将下面各结论（划线部分）中的错误结论找出， 1.热辐射中，(A)灰体是一种理想物体，(B)黑体也是二种特殊的灰体，(C)温度相等时 黑体与灰体的辐射能力相同，(D)对太阳能的辐射，实际物体也可看作灰体。 2.某逆流换热器，已知(q.C,):/(qC)=∞，(A)此时冷流体的进、出口温度近似相等， (B)该条件下的平均传热推动力决定于（工±），若继续增加冷流体流量，(C)平均推动力 △t将下降，(D)但热流量Q仍能明显上升
70 3．试定性在同一图中绘出两个换热器的操作线。 三、找错 请将下面各结论（划线部分）中的错误结论找出。 1．热辐射中，（A）灰体是一种理想物体，（B）黑体也是一种特殊的灰体，（C）温度相等时， 黑体与灰体的辐射能力相同，（D）对太阳能的辐射，实际物体也可看作灰体。 2．某逆流换热器，已知(qmCp)2/(qmCp)1=∞， （A）此时冷流体的进、出口温度近似相等， （B）该条件下的平均传热推动力决定于（T2-t1），若继续增加冷流体流量，（C）平均推动力 Δtm将下降， （D）但热流量 Q 仍能明显上升
四、计算题 1.进入某间壁式换热器的冷、热流体温度为t=50℃，T=200℃，己知换热器的总热阻 1/KA=0,试求下列条件下冷流体的出口温度。 ①并流操作(q.C)/(q.C)=2 ②逆流操作(a.C)/(aC)1=2: ③逆流操作(q.C)/(q.C,)=0.5。 2.有一单程列管式换热器，其管束由269根长3m,d=25m的管子组成。现欲用此换热器将 流量为8000kg/h的常压空气从10℃加热至110℃，已知定性温度下，空气的Cp=1.01kJ/kg ℃，μ=2.01×10mPas,X=2.87×10W/m.℃，试问，若壳程通120℃饱和蒸汽，此换热器 是否适用？（蒸汽管壁及垢层热阻可忽略不计）。 3.某台传热面积为25的单程列管式换热器，在管程内通水逆流冷却管外热油，原工况下， 水的流量为2kg/s,比热为4.18kJ/kg.℃，进出口温度分别为20℃和40C,热油的进出口 温度分别为100℃和50℃，热油的给热系数=500m/m.℃。现将冷水的流量降为1.2kgs, 同时因管子渗漏而堵塞该部分管子，使管子根数为原来的0.8倍，已知冷水在管内的>I0, 物性的变化、管壁及垢层热阻可忽略，试求新工况下，冷、热流体的出口温度（冷、热流体 的进口温度及热流体的流量不变)。 4.现有两个完全相同的列管式换热器，内有180根中19×1.5mm的管子，每根长3m,管内走 流量为2000kg/h的冷流体，进口温度为30℃，与热流体单程换热，已知(q.C,)/(q-C,)=0.5: 冷流体C=1.05kJ/kg.℃，μ=2X10mPa.s,=0.0289W/m.℃，热流体的进口温度T=150C 热流体、管壁及垢层热阻可忽略，现按下图方式进行操作，求热流体的出口温度T。 T A B
71 四、计算题 1．进入某间壁式换热器的冷、热流体温度为 t1=50℃, T1=200℃, 已知换热器的总热阻 1/KA=0，试求下列条件下冷流体的出口温度。 ① 并流操作(qmCp)2/(qmCp)1=2； ② 逆流操作(qmCp)2/(qmCp)1=2； ③ 逆流操作(qmCp)2/(qmCp)1=0.5。 2．有一单程列管式换热器，其管束由 269 根长 3m，d=25mm 的管子组成。现欲用此换热器将 流量为 8000kg/h 的常压空气从 10℃加热至 110℃，已知定性温度下，空气的 Cp=1.01kJ/kg. ℃, μ=2.01×10-2mPas, λ=2.87×10-2W/m.℃, 试问，若壳程通 120℃饱和蒸汽，此换热器 是否适用？（蒸汽管壁及垢层热阻可忽略不计）。 3．某台传热面积为 25m2 的单程列管式换热器，在管程内通水逆流冷却管外热油，原工况下， 水的流量为 2kg/s，比热为 4.18kJ/kg.℃, 进出口温度分别为 20℃和 40℃，热油的进出口 温度分别为 100℃和 50℃，热油的给热系数α =500W/m2 .℃。现将冷水的流量降为 1.2kg/s， 同时因管子渗漏而堵塞该部分管子，使管子根数为原来的 0.8 倍，已知冷水在管内的 Re>104 , 物性的变化、管壁及垢层热阻可忽略，试求新工况下，冷、热流体的出口温度(冷、热流体 的进口温度及热流体的流量不变)。 4．现有两个完全相同的列管式换热器，内有 180 根φ19×1.5mm 的管子，每根长 3m,管内走 流量为 2000kg/h 的冷流体，进口温度为 30℃，与热流体单程换热，已知(qmCp)2/(qmCp)1=0.5； 冷流体 Cp=1.05kJ/kg.℃,μ=2×10-2mPa.s，λ=0.0289W/m.℃，热流体的进口温度 T1=150℃， 热流体、管壁及垢层热阻可忽略，现按下图方式进行操作，求热流体的出口温度 T