化工原理上册总结.ppt

化工原理（上册） 复习总结 一、问答题 1、为什么不能用当量直径的方法来计算非圆形管子或设备的截面积？ 答：当量直径的计算方法，完全是经验性的，而且有很大的局限性。 例如：滞流时应用当量直径计算阻力的误差就比较大，用于矩形时，其截面积的长宽之比不能超过3∶1。而且最初只是用它来计算非圆形截面管子或设备的直径，不能随意推广用其计算非圆形截面管子或设备的截面积。 例如：一外管内径为d1、内管外径为d2的套管环隙，其当量直径de=d1-d2。 若用(d1-d2)做直径来计算该环隙截面积，则为 ， 而实际上该环隙的截面积应为 。 二者显然不等。所以在范宁公式、泊谡叶方程以及Re数中的流速都是指流体的真实流速，而不能用当量直径de来计算，只是式中直径的可用当量直径de代之。 2. 离心泵的特性曲线H－Q与管路的特性曲线He－Qe有何不同？二者的交点意味着什么？ 答：将离心泵的基本性能参数之间的关系描绘成图线称为离心泵的特性曲线。这里讨论的是其中的一条H－Q曲线。它表明转速一定时，离心泵的流量和该流量下泵的能提供的压头即做功本领之间的对应关系。该曲线由生产厂家测定并提供，是泵本身固有的特性，它只与泵自身的结构（如叶片弯曲情况、叶轮直径等）、转速有关，而与其所在的管路及其他外界条件无关。所以离心泵的特性曲线图只须注明型号、转速即可。 二者的交点M称为泵在该管路上的工作点。意味着它所对应的流量和压头，既能满足管路系统的要求，又能为离 心泵所提供，即 ， 。 换言之，M点反映了某离心泵与某一特定管路相连接时的运转情况。离心泵只能在这一点工作。 3.Re的物理意义 Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系，标志着流体流动的湍动程度。 4.应用柏努利方程式解题要点 １）作图与确定衡算范围 根据题意画出流动系统的示意图，并指明流体的流动方向。定出上、下游截面，以明确流动系统的衡算范围； ２）正确选取截面；保证未知量在截面或截面之间 ３）选取基准水平面；确定两截面上的压强,并要求压强的表示方法一致; ４）按照单位一致的原则,确定有关物理量的单位。 5.冷热流体通过间壁的传热过程 7、工业上常使用饱和蒸汽做为加热介质而不用过热蒸汽，为什么？ 答：使用饱和蒸汽做为加热介质的方法在工业上已得到广泛的应用。这是因为饱和蒸汽与低于其温度的壁面接触后，冷凝为液体，释放出大量的潜在热量。虽然蒸汽凝结后生成的凝液覆盖着壁面，使后续蒸汽放出的潜热只能通过先前形成的液膜传到壁面，但因气相不存在热阻，冷凝传热的全部热阻只集中在液膜，由于冷凝给热系数很大，加上其温度恒定的特点，所以在工业上得到日益广泛的应用。 如要加热介质是过热蒸汽，特别是壁温高于蒸汽相应的饱和温度时，壁面上就不会发生冷凝现象，蒸汽和壁面之间发生的只是通常的对流传热。此时，热阻将集中在靠近壁面的滞流内层中，而蒸气的导热系数又很小，故过热蒸汽的对流传热系数远小于蒸汽的冷凝给热系数，这就大大限制了过热蒸汽的工业应用。 二 、填空题 1.边界层的形成是液体具有 的结果。 答案：粘性 分析：由于流体具有粘性，使壁面粘附一层停滞不动的流体层；同样还是因为流体具有粘性，使得静止层流体与其相邻的流体层间产生内磨擦力，导致相邻流体层速度减慢。 这种减速作用由壁面附近的流体层依次向流体内部传递，而流速受到壁面影响的这一区域就的我们通常所说的边界层。如果流体没有粘性，就不会润湿壁面，也没有内磨擦力的存在，亦无边界了。 2.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作 。 答案：相似准数 3. 用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将____。 答案：不变 分析：在两个液面间列柏努力方程式，因位能、静压能和动能均不变化，所以管道总损失不变；阀门开度减小后，导致局部阻力增大，水量减小，直管阻力减小，总阻力不变化。 4.经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90mm2/s的燃料油。若保持油品作滞流流动，最大流速不能超过 。 答案：1.14m/s 分析：令临界雷诺数等于2000， 即可求得大速度。 解之 5.如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的 倍。 答案：2 分析：由泊谡叶方程知，在滞时流动阻力与流速的一次幂成正比。需注意的是变化前后的