化工原理王志魁第四版課后思考題答案

化工原理王志魁第四版課后思考題答案

篇一：化工原理王志魁第四版課后思考題答案

4-1根據(jù)傳熱機(jī)理的不同，有哪三種基本傳熱方式？

他們的傳熱機(jī)理有何不同？

答：根據(jù)傳熱機(jī)理的不同，熱的傳遞有三種基本方式：

熱傳導(dǎo)、對流傳熱和輻射傳熱。熱傳導(dǎo)（簡稱導(dǎo)熱）：熱

量不依靠宏觀混合運(yùn)動(dòng)而從物體中的高溫區(qū)向低溫區(qū)移動(dòng)

的過程。在固體、液體和氣體中都可以發(fā)生。

對流傳熱：由流體內(nèi)部各部分質(zhì)點(diǎn)發(fā)生宏觀運(yùn)動(dòng)而引

起的熱量傳遞過程，只能發(fā)生在有流體流動(dòng)的場合。

熱輻射：因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞。

可以在完全真空的地方傳遞而無需任何介質(zhì)。

4-3固體、液體、氣體三者的熱導(dǎo)率比較，哪個(gè)大，

哪個(gè)?。?/p>

答：一般固體）液體〉氣體

4-13答：一是液體的溫度要到達(dá)沸點(diǎn)，二是需要從外

部吸熱。

4-20答：能透過全部輻射能的物體，稱為透熱體；能

全部反射輻射能的物伍，稱為白體；能全部吸收輻射能的物

體，稱為黑體或絕對黑體；能夠以相等的吸收率吸收所有波

長輻射能的物體，稱為灰體。

4-21答：在同一溫度下，實(shí)際物體的輻射能力與黑體

的輻射能力之比，定義為灰體的黑度。影響固體表面黑度

的主要因素有：物體的性質(zhì)、溫度及表面情況(如下表面粗

糙度及氧化程度)。

4-29

答：根據(jù)公式可以采取如下措施：

提過對流換熱系數(shù)，尤其是提高較小一層的對流換熱

系數(shù)

降低污垢熱阻，及時(shí)清洗換熱器，

降低熱傳導(dǎo)熱阻，選擇導(dǎo)熱率大的材料，降低換熱壁

的厚度。

第五章吸收

5-1選擇吸收劑時(shí)，應(yīng)從哪幾個(gè)方面考慮？

答：(1)溶解度吸收劑對溶質(zhì)組分的溶解度越大，則

傳質(zhì)推動(dòng)力越大，吸收速率越快，且吸收劑的耗用量越少。

(2)選擇性吸收劑應(yīng)對溶質(zhì)組分有較大的溶解度，而

對混合氣體中的其它組分溶解度甚微，否則不能實(shí)現(xiàn)有效的

分離。

(3)揮發(fā)度在吸收過程中，吸收尾氣往往為吸收劑蒸

汽所飽和。故在操作溫度下，吸收劑的蒸汽壓要低，即揮發(fā)

度要小，以減少吸收劑的損失量。

(4)粘度吸收劑在操作溫度下的粘度越低，其在塔內(nèi)

的流動(dòng)阻力越小，擴(kuò)散系數(shù)越大，這有助于傳質(zhì)速率的提高。

(5)其它所選用的吸收劑應(yīng)盡可能無毒性、無腐蝕性、

不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點(diǎn)低、價(jià)廉易得，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

5-2對于物理吸附，在一定溫度下，如何判斷氣體在

水中的溶解的難與易？答：溶液濃度一樣時(shí)，難溶氣體在

溶液上方的平衡分壓大。

5-3亨利定律中的E、H、m三者與溫度、壓力有什么

關(guān)系？

答：由；；可得

5-4氣液相平衡關(guān)系中，（1）若溫度升高，亨利常數(shù)

將如何變化？（2）在一定溫度下，氣相總壓升高，相平衡

常數(shù)m如何變化？若氣相組成y為一定值，總壓升高，液相

x將如何變化？

答：（1）溫度升高，亨利常數(shù)增加

（2）總壓增加，H1減??；X增加

5-5若溶質(zhì)分壓為p的氣體混合物與溶質(zhì)濃度為c的

溶液接觸，如何判斷溶質(zhì)是從氣相向液向傳遞還是從液向向

氣相傳遞？

答：根據(jù)公式與的關(guān)系來判斷，如果〉，從氣相向液相

傳遞

5-6氣體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、壓力有何關(guān)系？液體

分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、粘度有何關(guān)系？

答：氣體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度的L5次方成正比，總

壓力成反比；液體的擴(kuò)散系數(shù)與溫度成正比，與粘度成反比。

5-7何謂對流傳質(zhì)的有效膜理論？如何根據(jù)有效膜理

論寫出傳質(zhì)速率方程式？

答：單相對流傳質(zhì)的傳質(zhì)阻力全部集中在一層虛擬的

膜層內(nèi)，膜層內(nèi)的傳質(zhì)形式僅為分子擴(kuò)散。有效膜厚zG由

層流內(nèi)層濃度梯度線延長線與流體主體濃度線相交于一點(diǎn)E,

則厚度zG為E到相界面的垂直距離。

5-8何謂兩相間傳質(zhì)的雙膜理論？其基本論點(diǎn)是什

么？

答：（1）氣液兩相存在一個(gè)穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)

存在穩(wěn)定的氣膜和液膜。膜內(nèi)為層流，A以分子擴(kuò)散方式通

過氣膜和液膜。（2）相界面處兩相達(dá)平衡，無擴(kuò)散阻力。（3）

有效膜以外主體中，充分湍動(dòng)，溶質(zhì)主要以渦流擴(kuò)散的形式

傳質(zhì)。

5-9在穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)過程中，若氣液相平衡關(guān)系符合亨利

定律，如何應(yīng)用雙膜理論推導(dǎo)出總傳質(zhì)速率方程式？氣相總

傳質(zhì)系數(shù)KY（或液相總傳質(zhì)系數(shù)KX）與氣膜傳質(zhì)系數(shù)ky及

液膜傳質(zhì)系數(shù)kx有何關(guān)系？

答：氣相傳質(zhì)速率方程，

5T0在氣液兩用傳質(zhì)過程，什么情況下屬于氣膜阻力

控制，什么情況下屬于液膜阻力控制？

答：當(dāng)時(shí)屬于氣膜阻力控制；當(dāng)時(shí)屬于液膜阻力控制

5-11在逆流操作的吸收塔中，當(dāng)進(jìn)塔氣體組成Y1及

進(jìn)塔液體組成X2已定，最小液氣比與溶質(zhì)的吸收率有何關(guān)

系？

答：由可知，與吸收率成正比。

5-12傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)推動(dòng)力有何關(guān)系？傳質(zhì)單元高

度與傳質(zhì)阻力有何關(guān)系？

答：傳質(zhì)推動(dòng)力越小，則意味著過程的難度越大，此

時(shí)所需的傳質(zhì)單元數(shù)也就越大。傳質(zhì)阻力越大，填料層有

效比表面越小，則每個(gè)傳質(zhì)單元所相當(dāng)?shù)奶盍蠈痈叨染驮酱蟆?/p>

5-13氣相傳質(zhì)單元高度與氣相總壓力p有何關(guān)系？液相傳質(zhì)

單元高度與液相總濃度c有何關(guān)系？

答：

5-14吸收因數(shù)的大小對氣相總傳質(zhì)單元數(shù)有何影響？

如何說明其原因？

5-15吸收率對有何影響？

5-16在一定的條件下，若L、G、溫度t、總壓p、吸

收劑進(jìn)口組成XI等改變，對混合氣的出口組成Y2有何影

響？

答：

第六章蒸僧

6-1何謂拉烏爾定律？

答：溶液中溶劑A的蒸汽分壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c

其液相組成的乘積。

6-2何謂理想溶液？

答：在全部范圍內(nèi)符合拉烏爾定律的溶液

6-3在一定總壓p下，理想溶液的氣液兩相到達(dá)平衡

時(shí)，液相組成x與平衡溫度的關(guān)系式如何表示？氣相組成y

與平衡溫度的關(guān)系式如何表示？

答:；

6-4何為泡點(diǎn)、露點(diǎn)？對于一定的壓力與組成，二者大

小關(guān)系如何？

答：冷液恒壓加熱，溶液開始沸騰起泡的溫度稱為泡

點(diǎn)；過熱蒸汽恒壓冷去開始冷凝而析出像露珠似的液滴對

應(yīng)的溫度稱為露點(diǎn)。露點(diǎn)高于泡點(diǎn)。

6-5雙組分理想溶液的氣液兩相到達(dá)平衡時(shí)，若已知

平衡溫度t與液相組成x,如何計(jì)算氣相組成y?反之，若

已知總壓P與氣相組成y,如何計(jì)算平衡溫度t與液相組成

x?答：；

6-6雙組分理想溶液的相對揮發(fā)度如何計(jì)算？與什么

因素有關(guān)？的大小對兩組分的分離有何影響？

答：；與組分種類、系統(tǒng)總壓有關(guān)；數(shù)值越大，兩組分

就越容易分離。

6-7如何應(yīng)用平均相對揮發(fā)度表示平衡條件下的液相

組成x與氣相組成y之間的關(guān)系？

答:，

6-8在一定的總壓p下，雙組分理想溶液的平均相對

揮發(fā)度是如何計(jì)算的？答：取最低溫度的值與最高溫度的

值之幾何平均值。

6-9相對揮發(fā)度=1時(shí)，用普通精儲(chǔ)是否能分離混合

物？

答：不能

6-10何謂非理想溶液？在什么條件下出現(xiàn)最低恒沸

點(diǎn)或最高恒沸點(diǎn)？

答：各組分的蒸氣壓不服從拉烏爾定律；

當(dāng)組分蒸氣壓對拉烏爾定律有最大正偏差時(shí)，出現(xiàn)最

低恒沸點(diǎn)。

6-11平衡蒸鐳與簡單蒸僧有何不同？

答：簡單蒸偏過程為不穩(wěn)定過程。平衡蒸得為穩(wěn)定連

續(xù)過程，生產(chǎn)能力大。6-12精儲(chǔ)塔的塔頂液相回流及塔

底的氣相回流對溶液的精儲(chǔ)起什么作用？

答：提供系統(tǒng)所需的熱量和冷量；改變產(chǎn)品的組分濃

度。

6-13在板式精儲(chǔ)塔的塔板上，氣液兩相是怎樣開展傳

熱、傳質(zhì)的？

答：在板式精偏塔的塔板上，從上面板下來的液體與

從下面板上來的氣體在該板上接觸，氣相溫度高于液相溫度,

氣相發(fā)生部分冷凝，把熱量傳遞給液相，使液相部分氣化。

難揮發(fā)組分B從氣相向液相傳遞。

6-14何謂理論板？實(shí)際塔板上汽液兩相傳質(zhì)情況與

理論板有何不同？

答：使氣液兩相到達(dá)平衡狀態(tài)的塔板稱為一塊理論板。

實(shí)際塔板的分離程度要比理論板小。

6-15精脩塔一般有精鐳段與提脩段，他們的作用有什

么不同？

答：精情段得到含輕組分較多的產(chǎn)品，提俺段得到含

重組分較多的產(chǎn)品。

6-16上下相鄰兩層塔板的溫度、液相組成與氣相組成

有何不同？

答：上板的溫度低于下面板；液相和氣相組成高于下

面板。

6-17精儲(chǔ)塔中氣相組成、液相組成及溫度沿塔高是如

何變化的？

答：精福塔中氣相組成、液相組成下降；溫度升高。

6-18-這3個(gè)物料衡算式中，各流量的摩爾比與各

組成的差值之比有什么規(guī)律？如何記憶？

答：等于另外兩個(gè)物料組成濃度差之比。

6-19當(dāng)進(jìn)料流量F及組成一定時(shí)，若偏出液流量D增

多而釜液流量W減少時(shí)，偏出液的組成及釜液的組成將如何

變化？

答：由可知，增加，減少。

6-20當(dāng)一定時(shí)，若增大，將如何變化？及將如何變

化？

答：由可知，增加，增加。

6-21何謂恒摩爾流量的假設(shè)？其成立的條件是什么？

在精儲(chǔ)塔計(jì)算中有何意義？答：（1）恒摩爾汽流恒摩爾汽

流是指在精儲(chǔ)塔內(nèi)，從精偏段或提偏段每層塔板上升的汽相

摩爾流量各自相等，但兩段上升的汽相摩爾流量不一定相等。

即精儲(chǔ)段提儲(chǔ)段

（2）恒摩爾液流恒摩爾液流是指在精儲(chǔ)塔內(nèi)，從精偏

段或提儲(chǔ)段每層塔板下降的液相摩爾流量分別相等，但兩段

下降的液相摩爾流量不一定相等。

即精僧段提偏段

6-22精儲(chǔ)塔的進(jìn)料狀態(tài)有幾種？他們對精儲(chǔ)段及提

偏段的下降液體流量及上升蒸汽流量有什么影響？

答：有五種：冷液進(jìn)料；飽和液體（泡點(diǎn)）進(jìn)料；汽

液混合物進(jìn)料；飽和蒸汽（露點(diǎn)）進(jìn)料；過熱蒸汽進(jìn)料。

6-23何謂進(jìn)料狀態(tài)參數(shù)？不同的進(jìn)料熱狀態(tài)的q值有

何不同？如何計(jì)算？

答：單位進(jìn)料流量所引起的提偏段與精鐳段下降液體

流量之差值。

冷液進(jìn)料

飽和液體（泡點(diǎn)）進(jìn)料q=l

汽液混合物進(jìn)料

飽和蒸汽（露點(diǎn)）進(jìn)料q=0

過熱蒸汽進(jìn)料q液體〉氣體

4-4純金屬與其合計(jì)比較，熱導(dǎo)率哪個(gè)大？

答：純金屬大于合金

4-5非金屬的保溫材料的熱導(dǎo)率為什么與密度有關(guān)？

答：密度小，則所含的空氣越多，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)低

于固體。

4-6在厚度一樣的兩層平壁中的熱傳導(dǎo)，有一層的溫

度差較大，另一層較小。哪一層熱阻大。答：溫差大的熱

阻大，熱導(dǎo)率低。

4-7在平壁熱傳導(dǎo)中，可以計(jì)算平壁總面積A的導(dǎo)熱

速率Q,也可以計(jì)算單位面積的導(dǎo)熱速率（即熱流密度）。而

圓筒壁熱傳導(dǎo)中，可以計(jì)算圓筒壁內(nèi)、外平均面積的導(dǎo)熱速

率Q,也可以計(jì)算單位圓周長度的壁面導(dǎo)熱速率ql,為什么

不能計(jì)算熱流密度？

答：圓筒壁的傳熱面積和熱流密度不再是常量，但傳

熱速率在穩(wěn)態(tài)時(shí)是常量

4-8輸送水蒸氣的圓管外包覆兩層厚度一樣、熱導(dǎo)率

不同的保溫材料。若改變兩層保溫材料的先后次序，其保溫

效果是否改變？若被俁溫的不是圓管而是平壁，保溫材料的

先后順序?qū)Ρ匦Ч欠裼杏绊懀?/p>

答：圓筒壁：有影響

平壁沒有影響

4-9對流傳熱速率方程中的對流傳熱系數(shù)。與哪些

因素有關(guān)

答：流動(dòng)狀態(tài)（氣、液、蒸汽）、流體的性質(zhì)（熱導(dǎo)率、

熱容、粘度、密度）、壁面形狀等

［流體有無相變化、流體流動(dòng)的原因、流動(dòng)狀態(tài)、流動(dòng)

物性和壁面情況（換熱器構(gòu)造）等都影響對流傳熱系數(shù)。］

4-10流體在圓管內(nèi)強(qiáng)制對流時(shí)對流換熱系數(shù)a的計(jì)

算式中，Pr的指數(shù)n由什么決定？流體在管內(nèi)的流速及管徑

對a的影響有多大？管長、彎管的曲率對管內(nèi)對流傳熱有何

影響?答：被加熱n=0.4；被冷卻n=0.3

在傳熱管的長度小于進(jìn)口段以前，管子愈短，則邊界

層愈薄，就愈大。曲率越大，就愈大。

4-11水的對流傳熱系數(shù)一般比空氣大，為什么？

答：按照強(qiáng)制對流公式

4-12為什么滴狀冷凝的對流傳熱系數(shù)比膜狀冷凝的

大？由于壁面不容易形成滴狀冷凝，蒸汽冷凝多為膜狀冷凝。

影響膜狀冷凝的因素有哪些？

答：在滴狀冷凝過程中，壁面的大部分面積直接暴露

在蒸汽中，在這些部位沒有液膜阻礙著熱流，故滴狀冷凝的

傳熱系數(shù)可比膜狀冷凝高十倍左右。

影響膜狀冷凝的因素有：

(1)冷凝液膜兩側(cè)的溫度差當(dāng)液膜呈滯流流動(dòng)時(shí)，若

溫度差加大，則蒸汽冷凝速率增加，因而液膜層厚度增加，

使冷凝傳熱系數(shù)降低。

(2)流體物性由膜狀冷凝傳熱系數(shù)計(jì)算式可知，液膜

的密度、粘度及導(dǎo)熱系數(shù)，蒸汽的冷凝潛熱，都影響冷凝傳

熱系數(shù)。

(3)蒸汽的流運(yùn)和流向蒸汽以一定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，和

液膜間產(chǎn)生一定的摩擦力，若蒸汽和液膜同向流動(dòng)，則摩擦

力將是液膜加速，厚度減薄，使傳熱系數(shù)增大；若逆向流動(dòng)，

則相反。但這種力若超過液膜重力，液膜會(huì)被蒸汽吹離壁面，

此時(shí)隨蒸汽流速的增加，對流傳熱系數(shù)急劇增大。

(4)蒸汽中不凝氣體含量的影響若蒸汽中含有空氣或

其它不凝性氣體，則壁面可能為氣體(導(dǎo)熱系數(shù)很小)層所

遮蓋，增加了一層附加熱阻，使對流傳熱系數(shù)急劇下降。因

此在冷凝器的設(shè)計(jì)和操作中，都必須考慮排除不凝氣。含有

大量不凝氣的蒸汽冷凝設(shè)備稱為冷卻冷凝器，其計(jì)算方法需

參考有關(guān)資料。

(5)冷凝壁面的影響若沿冷凝液流動(dòng)方向積存的液體

增多，則液膜增厚，使傳熱系數(shù)下降，故在設(shè)計(jì)和安裝冷凝

器時(shí)，應(yīng)正確安放冷凝壁面。例如，對于管束，冷凝液面從

上面各排流到下面各排，使液膜逐漸增厚，因此下面管子的

傳熱系數(shù)比上排的要低。為了減薄下面管排上液膜的厚度，

一般需減少垂直列上的管子數(shù)目，或把管子的排列旋轉(zhuǎn)一定

的角度，使冷凝液沿下一根管子的切向流過，

4-13液體沸騰的兩個(gè)基本條件是什么？

答：一是液體的溫度要到達(dá)沸點(diǎn)，二是需要從外部吸熱。

4-14為什么核狀沸騰的對流傳熱系數(shù)比膜狀沸騰的

傳熱系數(shù)大？影響核狀沸騰的因素主要有哪些？

答：核狀沸騰，氣泡的生成速度、成長速度以及浮升

速度都加快。氣泡的劇烈運(yùn)動(dòng)使液體受到劇烈的攪拌作用，

增大。膜狀沸騰傳熱需要通過氣膜，所以其值比核狀沸騰小。

影響核狀沸騰的因素主要有：液體物性；溫度差；操

作壓力；加熱面狀況；設(shè)備構(gòu)造、加熱面形狀和材料性質(zhì)以

及液體深度等。

4-15同一液體，為什么沸騰時(shí)的對流傳熱系數(shù)比無相

變化時(shí)的對流傳熱系數(shù)大？

答：因?yàn)橄嘧儫岜纫后w的熱容大很多，所以沸騰時(shí)的

對流傳熱系數(shù)比無相變化時(shí)的對流傳熱系數(shù)大。

4-16換熱器中冷熱流體在變溫條件下操作時(shí)，為什么

多采用逆流操作？在什么情況下可以采用并流操作？

答：逆流時(shí)的平均溫度差最大，并流時(shí)的平均溫度差

最小，其它流向的平均溫度差介于逆流和并流兩者之間，因

此就傳熱推動(dòng)力而言，逆流優(yōu)于并流和其它流動(dòng)型式。當(dāng)換

熱器的傳熱量Q即總傳熱系數(shù)K一定時(shí)，采用逆流操作，所

需的換熱器傳熱面積較小。

在某些生產(chǎn)工藝要求下，若對流體的溫度有所限制，

如冷流體被加熱時(shí)不得超過某一溫度，或熱流體被冷卻時(shí)不

得低于某一溫度，則宜采用并流操作。

4-17換熱器在折流或錯(cuò)流操作時(shí)的平均溫差如何計(jì)

算？

答：①根據(jù)冷、熱流體的進(jìn)、出口溫度，算出純逆流

條件下的對數(shù)平均溫度差；②按下式計(jì)算因數(shù)R和P：

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化工原理—王志魁—第四版—課后思考題答案

第二章流體輸送機(jī)械

2-1流體輸送機(jī)械有何作用？

答：提高流體的位能、靜壓能、流速，克服管路阻力。

2-2離心泵在啟動(dòng)前，為什么泵殼內(nèi)要灌滿液體？啟

動(dòng)后，液體在泵內(nèi)是怎樣提高壓力的？泵入口的壓力處于

什么狀體？

答：離心泵在啟動(dòng)前未充滿液體，則泵殼內(nèi)存在空氣。

由于空氣的密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。此時(shí)，在

吸入口處所形成的真空缺陷以將液體吸入泵內(nèi)。雖啟動(dòng)離心

泵，但不能輸送液體（氣縛）；

啟動(dòng)后泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片之間的液體隨葉輪一

起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體沿著葉片間的通道從葉

輪中心進(jìn)口位置處被甩到葉輪外圍，以很高的速度流入泵殼,

液體流到蝸形通道后，由于截面逐漸擴(kuò)大，大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)

變?yōu)殪o壓能。

泵入口處于一定的真空狀態(tài)（或負(fù)壓）

2-3離心泵的主要特性參數(shù)有哪些？其定義與單位是

什么？

1、流量qv:單位時(shí)間內(nèi)泵所輸送到液體體積，HI3/S,

m3/min,m3/h.。

2、揚(yáng)程H：單位重量液體流經(jīng)泵所獲得的能量，J/N,

m

3、功率與效率：

軸功率P：泵軸所需的功率。或電動(dòng)機(jī)傳給泵軸的功率。

有效功率Pe：

效率：

2-4離心泵的特性曲線有幾條？其曲線的形狀是什么

樣子？離心泵啟動(dòng)時(shí)，為什么要關(guān)閉出口閥門？

答：1、離心泵的H、P、與qv之間的關(guān)系曲線稱為特

性曲線。共三條；

2、離心泵的壓頭H一般隨流量加大而不降

離心泵的軸功率P在流量為零時(shí)為最小，隨流量的增

大而上升。

與qv先增大，后減小。額定流量口泵的效率最高。該

最高效率點(diǎn)稱為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)，對應(yīng)的值稱為最正確工況參

數(shù)。

3、關(guān)閉出口閥，使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流減至最小，以保

護(hù)電動(dòng)機(jī)。

2-5什么是液體輸送機(jī)械的揚(yáng)程？離心泵的揚(yáng)程與流

量的關(guān)系是怎樣測定的？液體的流量、泵的轉(zhuǎn)速、液體的

粘度對揚(yáng)程有何影響？

答：1、單位重量液體流經(jīng)泵所獲得的能量

2、在泵的進(jìn)、出口管路處分別安裝真空表和壓力表,

在這兩處管路截面1、2間列伯努利方程得：

3、離心泵的流量、壓頭均與液體密度無關(guān)，效率也不

隨液體密度而改變，因而當(dāng)被輸送液體密度發(fā)生變化時(shí)，

H-Q與n-Q曲線基本不變，但泵的軸功率與液體密度成正

比。當(dāng)被輸

送液體的粘度大于常溫水的粘度時(shí)，泵內(nèi)液體的能量

損失增大，導(dǎo)致泵的流量、揚(yáng)程減小，效率下降，但軸功

率增加，泵的特性曲線均發(fā)生變化。

2-6在測定離心泵的揚(yáng)程與流量的關(guān)系時(shí)，當(dāng)離心泵

出口管路上的閥門開度增大后，泵出口壓力及進(jìn)口處的液

體壓力將如何變化？

答：泵出口壓力變小，進(jìn)口處真空度增加

2-7離心泵操作系統(tǒng)的管路特性方程是怎樣推導(dǎo)的？

它表示什么與什么之間的關(guān)系？

答：當(dāng)離心泵安裝到特定的管路系統(tǒng)中操作時(shí)，若貯

槽與受液槽兩液面保持恒定，則泵對單位重量(1N)流體所

做的凈功為，忽略

令，

得管路特性方程

2-8管路特性方程中的與k的大小，受哪些因素影

響？

答：與液面高度差和靜壓差有關(guān)。k與管路長度、管

徑、摩擦系數(shù)及局部阻力系數(shù)有關(guān)。2-9離心泵的工作點(diǎn)

是怎樣確定的？流量的調(diào)節(jié)有哪幾種常用的方法？

答：1、離心泵在管路中正常運(yùn)行時(shí)，泵所提供的流量

和壓頭應(yīng)與管路系統(tǒng)所要求的數(shù)值一致。

安裝于管路中的離心泵必須同時(shí)滿足管路特性方程與

泵的特性方程，即管路特性方程和泵的特性方程H=f(Q),

聯(lián)解上述兩方程所得到兩特性曲線的交點(diǎn)，即離心泵的工作

八占、、O

2、改變口閥開度（改變管路特性曲線）；改變泵的轉(zhuǎn)

速（改變泵的特性曲線）；離心泵并聯(lián)操作；離心泵的串聯(lián)

操作。

2-10何謂離心泵的氣蝕現(xiàn)象？如何防止發(fā)生氣蝕？

答：1、當(dāng)葉片入口附近的最低壓力等于或小于輸送溫

度下液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體將在此處汽化或者是溶解

在液體中的氣體析出并形成氣泡。含氣泡的液體進(jìn)入葉輪高

壓區(qū)后，氣泡在高壓作用下急劇地縮小而破滅，氣泡的消

失產(chǎn)生局部真空，周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所

占據(jù)的空間，造成沖擊和振動(dòng)。金屬表面受到壓力大，頻率

高的沖擊而剝蝕以及氣泡內(nèi)夾帶的少量氧氣等活潑氣體對

金屬表面的電化學(xué)腐蝕等，使葉輪表面呈現(xiàn)海綿狀、魚鱗

狀破壞。這種現(xiàn)象稱為汽蝕。

2、為了防止氣蝕的發(fā)生，泵的安裝高度不能太高，可

用泵規(guī)格表中給出的氣蝕余量對泵的安裝高度加以限制。

2-11影響離心泵最大允許安裝高度的因素有哪些？

答：最大允許安裝高度；環(huán)境大氣壓，工作溫度下的

液體飽和蒸氣壓，允許氣蝕余量，吸入管路的壓頭損失。

2-12往復(fù)泵有沒有氣蝕現(xiàn)象？

答：往復(fù)泵一樣有氣蝕問題，只是相對較小，但在實(shí)

際使用中一樣需要滿足入口壓力要求。2-13往復(fù)泵的流量

由什么決定？與管路情況是否有關(guān)？

答：；往復(fù)泵的流量由泵缸尺寸、活塞行程及往復(fù)頻

率所決定，（即單位時(shí)間內(nèi)活塞掃過的體積）。與管路情況

（幾乎）無關(guān)。

2-14往復(fù)泵的揚(yáng)程（對液體提供壓頭）與什么有關(guān)？

最大允許揚(yáng)程是由什么決定的？答：1、2、最大允許揚(yáng)程

由泵的機(jī)械強(qiáng)度、密封性能及電動(dòng)機(jī)的功率等決定。

2-15何謂通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓？其單位是什么？如何計(jì)

算？

答：全風(fēng)壓：單位體積氣體流經(jīng)通風(fēng)機(jī)后所獲得的總

機(jī)械能。單位是Pa,

2-16通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓與靜風(fēng)壓及動(dòng)風(fēng)壓有什么關(guān)

系？

答：全風(fēng)壓為靜風(fēng)壓和動(dòng)風(fēng)壓之和。

2-17為什么通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓與氣體密度有關(guān)？在選

用通風(fēng)機(jī)之間，需要把操作條件下的全風(fēng)

壓用密度換算成標(biāo)定條件下的全風(fēng)壓。但為什么離心

泵的壓頭H與密度無關(guān)？

答：因?yàn)橥L(fēng)機(jī)全壓，所以和密度有關(guān)

離心泵的理論壓力

第三章沉降與分離

3-1固體顆粒與流體相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù)在層流層

區(qū)（斯托克斯區(qū)）與湍流區(qū)（牛頓區(qū)）有何不同？

答:10-4液體〉氣體

4-4純金屬與其合計(jì)比較，熱導(dǎo)率哪個(gè)大？

答：純金屬大于合金

4-5非金屬的保溫材料的熱導(dǎo)率為什么與密度有關(guān)？

答：密度小，則所含的空氣越多，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)低

于固體。

4-6在厚度一樣的兩層平壁中的熱傳導(dǎo)，有一層的溫

度差較大，另一層較小。哪一層熱阻大。答：溫差大的熱

阻大，熱導(dǎo)率低。

4-7在平壁熱傳導(dǎo)中，可以計(jì)算平壁總面積A的導(dǎo)熱

速率Q,也可以計(jì)算單位面積的導(dǎo)熱速率（即熱流密度）。

而圓筒壁熱傳導(dǎo)中，可以計(jì)算圓筒壁內(nèi)、外平均面積的導(dǎo)熱

速率Q,也可

以計(jì)算單位圓周長度的壁面導(dǎo)熱速率ql,為什么不能

計(jì)算熱流密度？

答：圓筒壁的傳熱面積和熱流密度不再是常量，但傳

熱速率在穩(wěn)態(tài)時(shí)是常量

4-8輸送水蒸氣的圓管外包覆兩層厚度一樣、熱導(dǎo)率

不同的保溫材料。若改變兩層保溫材料的先后次序，其保

溫效果是否改變？若被保溫的不是圓管而是平壁，保溫材料

的先后順序?qū)Ρ匦Ч欠裼杏绊懀?/p>

答：圓筒壁：有影響

平壁沒有影響

4-9對流傳熱速率方程中的對流傳熱系數(shù)a與哪些

因素有關(guān)

答：流動(dòng)狀態(tài)（氣、液、蒸汽）、流體的性質(zhì)（熱導(dǎo)率、

熱容、粘度、密度）、壁面形狀等

［流體有無相變化、流體流動(dòng)的原因、流動(dòng)狀態(tài)、流動(dòng)

物性和壁面情況（換熱器構(gòu)造）等都影

響對流傳熱系數(shù)。］

4-10流體在圓管內(nèi)強(qiáng)制對流時(shí)對流換熱系數(shù)a的計(jì)

算式中，Pr的指數(shù)n由什么決定？流體在管內(nèi)的流速及管

徑對Q的影響有多大？管長、彎管的曲率對管內(nèi)對流傳熱有

何影響?答：被加熱n二0.4；被冷卻n=0.3

在傳熱管的長度小于進(jìn)口段以前，管子愈短，則邊界

層愈薄，就愈大。曲率越大，就愈大。

4-11水的對流傳熱系數(shù)一般比空氣大，為什么？

答：按照強(qiáng)制對流公式

4-12為什么滴狀冷凝的對流傳熱系數(shù)比膜狀冷凝的

大？由于壁面不容易形成滴狀冷凝，蒸

冷凝多為膜狀冷凝。影響膜狀冷凝的因素有哪些？

答：在滴狀冷凝過程中，壁面的大部分面積直接暴露

在蒸汽中，在這些部位沒有液膜阻礙著熱流，故滴狀冷凝

的傳熱系數(shù)可比膜狀冷凝高十倍左右。

影響膜狀冷凝的因素有：

（1）冷凝液膜兩側(cè)的溫度差當(dāng)液膜呈滯流流動(dòng)時(shí)，若

溫度差加大，則蒸汽冷凝速率增