化工传递过程试题-题一
化工传递过程真题
化工传递过程真题
一、填空
1.传递过程所描述的“三传”分别是指 动量传递 、 质量传递 、 热量传递 ，其相应的传递驱动力是： 速度梯度 、 浓度梯度 、 温度梯度 。
2.传递过程研究的是物理过程的 速率 问题。
3.一维的牛顿黏性定律： x du dy τμ
=-；一维的傅里叶定律： q dt k A dy =-；一维的费克定律： A A AB
d j D dy ρ=-。
4.在壁面湍流中，壁面与相邻流层的传递是 分子传递 方式，湍流边界层包括 层流内层 、 湍流核心 、 缓冲层 三个部分。
二、简答
1.普朗特边界层要点；
2.画出层流边界层过渡到湍流边界层的过程；
3.根据图示温度分布和速度分布得出各点梯度值或梯度的范围。
三、推导
1.分子传递动量通量的表达式推导
()11333x x yx d u du v v v v dy dy ρρ
τλ
λλ=-=-⇒=
2.雷诺转换推导（P100-102）
四、计算
爬流课本例题（例3-8，P64-65）
五、分析（回忆版材料未记录，仅记录所考察知识点）简述香蕉球的踢法中蕴含的原理；
答：马格努斯效应（Magnus Effect）解释。
化工传递过程过程性考核(二) - 答案
化工传递过程过程性考核试卷（二）一、填空题（每空1分，本大题共31分）1. 离心泵的基本部件包括泵壳、叶轮和轴封装置。
2. 离心泵的基本性能参数有流量、压头、轴功率和效率。
3. 按照机械结构的不同，离心泵的叶轮可分为开式、半闭式和闭式；如输送含有固体颗粒的悬浮液，则应采用开式或半闭式叶轮。
4. 若离心泵输送流体的黏度增加，则其流量降低、压头降低、轴功率增大、效率降低。
5. 离心泵的性能曲线主要包括压头-流量曲线、轴功率-流量曲线和效率-流量曲线。
6. 离心泵的特性曲线上有一最高效率点，该效率点称为泵的设计点；离心泵的操作应尽可能在最高效率点附近的高效率区内进行。
7. 输送气体的机械根据其产生的压力高低，可以分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。
8. 离心通风机的全风压是指静风压和动风压之和。
9. 离心泵的轴封装置可分为机械密封和填料函密封两种形式。
10. 离心泵按照叶轮的吸液方式可分为单吸泵和双吸泵；按照叶轮的数目可分为单级泵和多级泵。
二、单项选择题：（每空1分，本大题共5分）在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
11. 为获得较高的有效压头，离心泵叶轮一般所采用叶片的形式为（B ）A. 前弯叶片B. 后弯叶片C. 径向叶片D. 不确定12. 若离心泵输送流体的密度增加，则其轴功率的变化为（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 13. 随着流量的增加，离心泵的气蚀余量（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不确定 14. 下列泵中，不属于正位移泵的是（ D ） A. 计量泵 B. 隔膜泵 C. 回转泵 D. 漩涡泵15. 往复压缩机的理想压缩循环应按照以下顺序进行（ A ） A. 吸气-压缩-排气 B. 压缩-吸气-排气 C. 排气-压缩-吸气 D. 吸气-排气-压缩三、名词解释题：（每小题3分，本大题共12分）16. 气缚若离心泵启动时没有向泵壳内灌满要输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵液泵能输送液体，这种现象称为气缚。
化工传递过程基础简答题
化工传递过程基础简答题1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度（2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。
边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x 的函数。
设流体流动方向为x 方向，垂直壁面的方向为y 方向。
（1）在边界层内（y <δ），受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法 向分子扩散。
（2）在层外主流层(y>δ)，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩 散。
（3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x 的长度。
2、以雷诺类似律为例说明三种传递现象之间的类似。
答：设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。
雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。
设单位时间单位面积上 ，流体与壁面间所交换的质量为M 。
单位时间单位面积上交换的动量为；；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由: 所以 单位时间单位面积上交换的组分A 的质量为 由联立得 ；3、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。
答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。
然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。
然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的b u f M ρ2=)(s b s b u u M Mu Mu s -==-τ22b u f s ρτ=0=s u ()b b p p s p s q Mc t Mc t Mc t t A -==-()q h t t s b A=-/pM h c =)(As Ab As Ab A c c c c M M M N -=-=ρρρ)(0As Ab A c c c k N -=0cM k ρ=02b P c f h M u k c ρρ===运动规律4、体系的温度函数为t=f(,x,y,z)，写出温度函数t对时间的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。
化工传递过程过程性考核(一) - 答案
化工传递Array过程过程性考核试卷（一）一．填空题（每空1分，本大题共41分）1. 流体静力学基本方程的应用包括压力压差的测量、液位的测量和液封高度的计算。
2. 甲地大气压为100 kPa，乙地大气压为80 kPa。
某刚性设备在甲地，其内部的真空度为25 kpa，则其内部的绝对压强为75 kpa；若将其移至乙地，则其内部的表压强为-0.5 mH2O。
3. 流体流动有两种基本形态，即层流和湍流。
判断流体流动形态的无量纲数群为雷诺数，其表达形式为Re=duρ/μ，物理意义为表示流体惯性力与与黏性力比值。
4. 复杂管路分为分支管路和并联管路。
5. 常用的流量计中，孔板流量计和文丘里属于差压流量计；转子流量计属于截面流量计；测速管可测量点速度。
6. 流体在圆形直管内做层流流动，若流量不变，将管径变为原来的两倍，则平均流速变为原来的1/4 ，流动摩擦系数变为原来的2倍，直管阻力损失变为原来的1/16 。
7. 流体在一套管环隙内流动，若外管内径为50 mm，内管外径为25 mm，则其流动当量直径为25 mm．8. 流体在圆形直管内做稳态层流流动，若管截面上平均流速为0.05 m/s ，则最大流速为 1.0 m/s 。
9. 联系各单元操作的两条主线为 传递过程 和 研究工程问题的方法论 。
10. 湍流边界层可以分为 层流底层 、 过渡层 和 湍流主体 ，其中传热、传质阻力主要集中在层流底层 。
11. 随体导数的表达形式为zu y u x u θzy x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=θD D 。
12. 不可压缩流体连续性方程的一般表达形式为0=•∇u。
13. 量纲分析的基础是 量纲一致性原则 和 π 定理。
14. 在研究流体的运动时，常采用两种观点，即 欧拉 观点和 拉格朗日 观点。
15. 牛顿黏性定律的表达形式为yu xd d μτ-=。
16. 流体质点的运动轨迹称为 迹线；在某一时刻，在流线上任一点的切线方向与流体在该点的速度方向相同 。
化工传递过程过程性考核（三）-答案
化⼯传递过程过程性考核（三）-答案化⼯传递过程过程性考核试卷（三）⼀、填空题（每空1分，共25分）1. Ф3 mm×3 mm的圆柱形颗粒，体积当量直径为 3.72 mm，其球形度为0.805。
2. 评价旋风分离器性能的主要指标有临界粒径、分离效率和压强将。
3. 降尘室的⽣产能⼒与降尘室的底⾯积和颗粒的沉降速度有关，⽽与降尘室的⾼度⽆关；多层降尘室⽣产能⼒的计算公式为V s=(n+1)blu t；⽓体在通过降尘室时，其流动型态⼀般应保证为层流。
4. 常见的恒压过滤装置有板框压滤机、叶滤机和转筒真空过滤机；其中属于连续过滤装置的为转筒真空过滤机。
5. 采⽤横穿洗涤法的间歇过滤设备有板框压滤机；采⽤置换洗涤法的间歇过滤设备有叶滤机。
6. 离⼼分离因数是指颗粒所受离⼼⼒和重⼒之⽐。
7. 颗粒的沉降可以分为加速段和匀速段，终端速度是指加速段结束时颗粒的沉降速度。
8. ⽬前，⼯业上使⽤的过滤操作⽅式主要有深床过滤、饼层过滤和膜过滤。
9. 旋风分离器的临界粒径是指理论上能够分离下来的最⼩颗粒直径。
10. ⾮球形颗粒的球形度越⼩，则床层的空隙率越⼤；颗粒分布越不均匀，床层的空隙率就越⼩。
⼆、单项选择题：（每⼩题1分，本⼤题共5分）在每⼩题列出的四个备选项中选出⼀个正确答案的代号填写在题后的括号内。
11. 在层流区中，颗粒重⼒沉降速度与其粒径的（C ）成正⽐。
A. 0.5次⽅B. ⼀次⽅C. ⼆次⽅D. 三次⽅12. 在旋风分离器中，若操作温度升⾼，其他条件不变，则颗粒的临界粒径（A ）A. 增⼤B. 减⼩C. 不变D. 不确定13. 恒压过滤中，随着过滤时间的增加，过滤速度（A ）A. 减⼩B. 增加C. 不变D. 不确定14. 旋风分离器中主要的除尘区为（A ）A. 外旋流的上部B. 外旋流的下部C. 内旋流的上部D. 内旋流的下部15. 较⾼的含尘浓度对于旋风分离器的压降和效率的影响是（C ）A. 对压降有利，对效率不利B. 对效率有利，对压降不利C. 对压降和效率均有利D. 对压降和效率均不利三、名词解释题：（每⼩题3分，本⼤题共15分）16. 过滤速率和过滤速度单位时间获得的滤液体积成为过滤速率；单位时间单位过滤⾯积得到的滤液体积，称为过滤速度。
化工传递过程基础简答题
化工传递过程基础简答题1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度（2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。
边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x 的函数。
设流体流动方向为x 方向，垂直壁面的方向为y 方向。
（1）在边界层内（y <δ），受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法 向分子扩散。
（2）在层外主流层(y>δ)，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩 散。
（3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x 的长度。
2、以雷诺类似律为例说明三种传递现象之间的类似。
答：设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。
雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。
设单位时间单位面积上 ，流体与壁面间所交换的质量为M 。
单位时间单位面积上交换的动量为；；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由: 所以 单位时间单位面积上交换的组分A 的质量为 由联立得 ；3、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。
答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。
然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。
然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的b u f M ρ2=)(s b s b u u M Mu Mu s -==-τ22b u f s ρτ=0=s u ()b b p p s p s q Mc t Mc t Mc t t A -==-()q h t t s b A=-/pM h c =)(As Ab As Ab A c c c c M M M N -=-=ρρρ)(0As Ab A c c c k N -=0cM k ρ=02b P c f h M u k c ρρ===运动规律4、体系的温度函数为t=f(θ,x,y,z)，写出温度函数t对时间θ的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。
化工原理传热习题及答案
化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。
化工原理传热习题及答案
化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。
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一．选择填空，将正确答案的标号填入括号内。
(每空2分)
例：Ｒe数小于2０00的管内流动是（a）。
a层流ｂ湍流ｃ过渡流
1．采用拉格朗日导数描述大气压力变化时,反映的应是置于(ｂ）上的气压计的测量值。
a 高山顶ｂ气球 c 飞机
2．进行流体微分能量衡算时，若采用随动坐标，可得到的结论是流体的( a ）变化为零。
a 动能、位能
b 体积、密度
c 膨胀功、摩擦功
３.小雷诺数蠕动流求解中，(c )作用无关紧要,可以忽略。
a动压力ｂ粘滞力 c 惯性力
4．小直径粒子自由沉降时,粒子所受流体总曳力中( a )。
a 以表面曳力为主
b 以形体曳力为主
c形体曳力与表面曳力所占比例相等
5.依据普兰特混合长理论，湍流附加应力可按(ｂ)式计算。
a bｃ
6. 依据管内极度湍流流动时摩擦曳力计算式可知,随雷诺数增加，摩擦系数f的数值应该( c )。
a 逐渐增加
b 逐渐减小
c 趋于恒定
7. 采用数值解求解一维非稳态导热问题时，（b ）边界ｎ处节点温度方程为:。
a 对流b绝热 c 与其他物体相接的导热
８. 管内流动时，若摩擦系数与对流传热系数均趋于稳定则表明边界层内速度与温度分布属于( ｃ)。
ａ发展着的速度分布和温度分布
b 充分发展了的速度分布和发展着的温度分布
c充分发展了的速度分布和温度分布
9. A组分通过静止的B组分稳态单向扩散时,两组份的分子扩散通量的关系应该是:（ｂ)。
ａ b c
1０.若流体与固体壁面之间发生对流传质时，溶质从壁面进入流体将导致流动边界层厚度（ａ）
ａ增大b不变c减小
二．判断,在每题后括号内以“正”“误”标记。
(每空2分)
例：Re数小于2０00的管内流动是层流（正）
１.若取水平坐标x为距离的标准量级,竖直坐标为y,则水平平板壁面上流动边界层内可有(）
２．可用以描述流体微元在x-y平面的旋转角速度。
()
3．冯－卡门边界层动量积分方程不仅可以用于层流，也可用于湍流流动。
（）4．理想流体流过曲线或不规则形壁面（如突然扩大、突然缩小、绕圆柱体等)时必然会出现边界层分离现象。
( )
采用时均化方法对湍流进行描述时瞬时速度的时均值必定为零。
（）
通过雷诺转换可知时均速度满足连续方程（）
毕渥准数Bi的物理意义可以解释为固体内导热热阻与外表面对流传热热阻之比。
（)
8. 普兰特数Pr等于1是动量传递与热量传递可以简单类比的必要条件。
()
9. 按照传质的当量膜理论,对流传质时传质系数应与传递组分分子扩散系数的1/2次方成正
比。
（)
1０. 依据希格比（Higbie）溶质渗透模型，溶质进入旋涡依赖不稳态扩散。
( ）
三.简述及扼要回答问题（每小题１0分）
１、什么是流体流体连续介质的假定，该假定的意义何在?
２、简述具有均匀流速，均匀温度的流体进入水平放置、温度均匀恒定为的大平板表面后,温度边界层的形成与发展，并指出温度边界层厚度对流体与壁面之间对流传热系数的影响以及如何强化传热。
四．计算( 20分)．
若粘度为的流体处于水平放置的两平行大平板间，已知两板间垂直距离为0.６米，若下板静止，上板以的速度沿水平方向移动，且流体移动的驱动压力降恒定为，流动处于稳态。
试给出流体运动的速度分布方程，并计算两板中央流体的实际速度。
已知流动满足层流，且不可压缩流体沿水平ｘ方向稳态流动时n - s方程可简化为：
式中y表示重力方向。
五.计算( 2０分)．
已知平板壁面上水平x方向单向湍流流动时边界层内速度与浓度均满足1/7次方分布,既
,
若边界层质量积分方程为: ，流动边界层厚度表达式为:,且知Ｓc＝1, 假定湍流及传质均从平板前缘开始，试求:
（1）对流传质系数计算式;
(2）长L的平板传质从前缘开始的平均传质系数准数式。