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一、简答题

1． 什么是填料塔的传质单兀尚度

【答案】传质单元高度

和等板尚度HETP?

填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度（HETP ）:

填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。

2． 多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？

【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。

3． 风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑？为什么？

【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑，原因是动能和静压能转化为位能（势能）。

二、计算题

4． 有一离心泵，其特性曲线为

（

的单位为

，转速为）

如图1所示，现拟用该泵将水库中的水送到高度为58.5m 的常压高位水槽，输送管路的管内径均为150mm ，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m 。已知水的密度系统流量在

摩擦系数为0.025。

（1）若该泵的实际安装高度为1.5m , 吸入管总长（包括所有局部阻力当量长度）为60m ，求

时泵入口处的真空度为多少（kPa ）?

求泵的轴功率；

（2）求出口阀全开时管路的特性曲线方程；

（3）求该泵在出口阀门全开时的工作点，若泵的效率为（4）若用出口阀将流量调至

（5）若通过降低泵的转速，

将流量调至

求由于流量调节损失在阀门上的压头；

（泵出口阀门全开），求在新的转速下泵的

特性曲线方程，并图2说明在泵出口阀门全开的条件下，泵的流量、扬程变化情况。

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图1

【答案】（1）

在水池液面

和真空表所在液面

间列柏努利方程

泵入口处的真空度为23.447kPa （2）阀门全开时，在水池液面

和高位槽所在液面

间列柏努利方程

（3）联立得:

（4）将

将

代入泵的特性方程得代入管路特性方程

（5）转速由2900r/min变为新转速将

下的特性曲线方程:

代入得

新转速n ＇下的特性曲线方程:

流量由

变为

扬程由80.5m 变为71.6m

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图2

5． 用一套管换热器将2000kg/h的甲苯饱和蒸气（110°C ）冷凝为饱和液体，甲苯的汽化热为363kJ/kg。冷却水于

16°

C 及

5000kg/h的流量进入套管内管（内径

50mm ）做强制湍流流动

，其传热系数为

水的比热容可取为

假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小

于水侧热阻。（

1）求冷却水的出口温度及套管管长

；（2）由于气候变化，冷却水的进口温度升高到25°C ，试计算换热器的热负荷变化（以百分数表示）。忽略物性参数的变化。

【答案】⑴

（2）冷却水的进口温度升高到25°C

6． 用

型离心泵将槽中液体送出，要求输送量为已知吸入管路为

估计吸入管路的总长为15m （包括所有局部阻力的当量长度），摩擦系数取为

0.03, 且认为流动进入阻力平方区。试求下列几种情况下泵的允许安装高度（当地大气压为101.3kPa ）。

（1）敞口贮槽中为

水；

饱和蒸气压为47.1kPa ）;

（2）敞口贮槽中为热盐水（密度为