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填空题(40分)
1、采用量纲分析法的目的是 和 。
2、层流时,管内平均流速是最大流速的 倍;湍流时,管内平均流速约是最大流速的 倍。
3、套管由和的钢管组成,则润湿周边等于 m,当量直径等于 m,环隙的流通截面积等于 m2。
4、流体在圆形管道中做层流流动,如果只将流速增加一倍,管径不变,则阻力损失为原来的 倍;如果只将管径增加一倍,则阻力损失为原来的 倍。
5、空气在内径一定的圆管中稳定流动,若气体质量流量一定,当气体温度升高时,值将 。
6、图示管路,流体由高位槽经A、B两管路流出。当开大阀门A后,管路A中流速 ,管路B中流速 ;O点的压强 ;流速 。
7、测流体流量时,随着流体流量增大,孔板流量计两侧压差值将 ,若改用转子流量计测量,当流量增大时,转子两端的压差值将 。
8、管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为 ,若需改变这一交点的位置,常采用 的方法以改变管路特性曲线,或用 的方法以改变泵的特性曲线。
9、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中,如果改为输送密度为ρ=1100kg/m3,但其他物性与水相同的溶液,则工作点处流量 ,扬程 ,轴功率 。
10、离心泵性能曲线上的一点处流量为Q,扬程为H,则当叶轮直径车削5%后,在行的性能曲线上,当流量为0.95Q时,扬程为 。
11、往复式压缩机的余隙系数是指 。
12、为了使多层圆通壁的绝热效果更好,在绝热层厚度不变的条件下,将导热系数 小 的材料放在内层,使总热阻增大,减少热损失。
13、在对流传热中,Pr的意义是 ,Re的意义是 。
14、在传热实验中,用饱和水蒸气加热空气,总传热系数K接近于 侧的对流传热系数,而壁温接近于 侧流体的温度;蒸汽冷凝时的对流传热系数α较大,原因是 。
15、水在管内作湍流流动,若使流速提高至原来的2倍,则其对流体传热系数约为原来的 倍。管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 倍。
16、一工业炉铸铁炉门表面温度高达750摄氏度,为减少炉门辐射而散失的量,可在炉门前设置一层 ,并选用
17、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于 ,折流挡板的形状有 、 等。
18、在确定列管换热器冷热流体流动通道时,一般来说,蒸汽走 壳程 ;高压流体宜走 ;腐蚀性流体宜走 。(管程、壳程)。
二、计算题(16分)
如图所示,用虹吸管将水从高位槽抽向低位槽,两容器的水面恒定。已知AB段长5m,BC段长15m(均包括所有局部阻力的当量长度),管路内径为20mm,摩擦系数取为0.02;且知H1=1m、H2=3m;当地大气压为101.3kPa,水的密度为1000㎏/m3. 试求:
管内水的流量,m3/s
图中B点处的绝对压力,kPa;
设管子总长不变,欲使流量增大20%,则H2应变为多少,m。
三、计算题(30分)
如图所示的输水系统,用离心泵将敞口低位槽中的水输送到敞口高位槽中,泵入口处真空表P1的示数为25kPa(真空度),出口处压力表P2的示数为245kPa(表压),压力表与真空表间的垂直距离为0.2m。进口管路长10m,出口管路长80m(均包括所有局部阻力的当量长度),管路直径均为φ83×3.5mm,摩擦系数为0.023;在出口管路上装有孔板流量计,孔径为50mm,孔流系数为0.65,此时U型压差计的读数为R=250mmHg,泵的效率为70%。试求:
(1)管路的输送量,m3/s;
(2)离心泵的扬程,m;
(3)泵所需的轴功率,kW;
(4)两液面的高度差,m;
(5)若敞口低位槽中的液面下降,则离心泵的流量、扬程、轴功率、及U型压差计的压差R将如何变化,定性分析。
四、计算题(24分)
欲设计一列管式换热器,用120℃的饱和水蒸气,将1400kg/h的常压空气由20℃预热到95℃,蒸汽的汽化热为2205kJ/kg。 初步选定采用单管程列管
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