化工原理考试题及答案I.doc

_ 化工原理考试题及答案 姓名_班级_学号_成绩_一、填空题：1.（3分） 题号1155 第1章 知识点 400 难度 容易 当20的甘油（=1261kg.m,=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_,流体的流动型态为_。 *答案* 168.2 层流2.（2分） 题号2038 第2章 知识点 100 难度 容易 往复压缩机的实际工作循环由_、 _、 _和 _四个阶段组成。 *答案* 膨胀、 吸气、 压缩、 排气3.（2分） 题号4060 第4章 知识点 200 难度 容易 对流传热膜系数工程制单位为_，SI制单位为_。 *答案* kCal.h.K.m; W/(Km)二、选择题：1.（2分） 题号1202 第1章 知识点 400 难度 容易 园管的摩擦系数=64/Re公式的适用范围是（ ）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 *答案* A2.（2分） 题号2121 第2章 知识点 500 难度 容易 通常所说的离心通风机的风压是指（ ） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 *答案* C3.（2分） 题号4147 第4章 知识点 400 难度 中等 为了提高列管换热器管内流体的值，可在器内设置（ ）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 *答案* A三、判断题：1.（2分） 题号3058 第3章 知识点 100 难度 容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（ ） *答案* 四、问答题：1.（8分） 题号3079 第3章 知识点 300 难度 容易 试分析提高过滤速率的因素？ *答案* 过滤速率为dv/Ad=P/rL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。 （2）降低阻力，即提高温度使粘度下降；适当控制滤渣厚度；必要时可加助滤剂。2.（4分） 题号4203 第4章 知识点 100 难度 容易 什么是稳定传热和不稳定传热? *答案* 在传热过程中，传热面上各点的温度不随时间变化，称为稳定传热。稳定传热时，传热速率为定值。 反之，若传热面上各的温度随时间而变，则为不稳定传热。不稳定传热时，传热速率也随时间而变。 五、计算题：1.（12分） 题号1337 第1章 知识点 340 难度 容易 用离心泵经573.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg.m,粘度为20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为25m，反应器内的压力恒定为4kgf.cm(表压) ,有机溶液输送量为6m.h,试确定泵提供的压头。本题目有题图：titu027.bmp *答案* 取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面：gZ+(u/2) +(p/)+W =gZ+(u/2)(p/)+hfW=(Z-Z)g+(u-u)/2+(p-p)/+hfhf =(l+le )/d(u/2) u=(6/3600)/(/4)0.05=0.8488m.s uu0 Z=0Re=du/=0.050.8488800/ (2 010) =1697.680kg.h此压缩机能满足生产要求。（2）最大压缩比（P/P）l。=0时的压缩比为最大压缩比，即：O=10.05（P/P）/1求得：（P/P）最大=39.67406.（8分） 题号3098 第3章 知识点 100 难度 容易 相对密度7.9，直径2.5mm的钢球，在某粘稠油品（相对密度0.9）中以5mm.s的速度匀速沉降。试求该油品的粘度。 *答案* 设沉降以滞流状态进行，则： =dp(-)g/(18) = (0.0025)(7900-900)9.81/(180.005) =4.77Pa.s 验算：Re=du/ =0.00250.005900/4.77 =2.36101 假设正确7.（10分） 题号3097 第3章 知识点 100 难度 容易 空气中含有直径为15m的油滴，油的相对密度为0.9，空气温度为20。若允许在沉降室中沉降1分钟，沉降室的高度应为多少？计算中可忽略开始时油滴加速沉降时的时间，并可认为油滴是在静止空气中沉降。 20空气的粘度为1.810kg.m.s,密度为1.21kg.m。油的密度为900kg.m。 *答案* 设油滴在空气中沉降在滞流区，则：U=dp()/18 =(1510）（9001.21)9.81/(181.810) =0.0061m.s验算：Re=du/=15100.0061 1.21/(1.810)=0.00611假设正确 所以，1分钟内沉降距离=0.006160=0.37m 因此，沉降室高度不能大于此值，否则，有可能在油滴沉降到室底前被气流带出。8.（8分） 题号4220 第4章 知识点 100 难度 容易 如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm ,导热系数0.2w.m.K,若炉墙外壁温度t45,为测得炉墙内壁温度t,在墙深100mm处插入温度计,测得该处温度t100,试求炉墙内壁温度t。本题目有题图：titu087.bmp *答案* Q=(/)At=(/)A(t1-t3) Q=(/1)At1=(/1)A(t2-t3) Q=Q (/)A(t1-t3)=(/1)A(t2-t3) t1=(/1)(t2-t3)+t3 =(240/100)(100-45)+45 =2.455+45 =1779.（12分） 题号4283 第4章 知识点 300 难度 容易 在一套管式油冷却器里，热油在252.5 mm的金属管内流动，流量216kg.h，油的进、出口温度分别为150和80，水的进口温度为20，流量216kg.h。 油侧给热系数为1.5 kw.m.K，水侧给热系数为3.5 kw.m.K。油的比热为2.0 kJ.kg.K，试求逆流换热时所需管长。已知水的比热为1.0 kcal.kg.K，并忽略管壁及垢层热阻。 *答案* 2162(150-80)=2164.187(t-20) t=53.4 q=(216/3600)2000(150-80)=8400 w t=(96.6-60)/ln(96.6-60)=76.85 1/K=(1/1500)+(1/3500), K=1050 w.m.C A=q/(k.t)=d l l=8400/(105076.850.0225)=1.47m10.（14分） 题号4224 第4章 知识点 100 难度 中等 某平壁炉的炉壁由耐火砖,绝热砖和普通砖组成,它们的导热系数分别为1.163,0.233和0.582w.m.K,为使炉内壁温度保持1000, 每平方米炉壁的热损失控制在930w以下,若普通砖厚度取为10cm,炉外壁温度为83,求:耐火砖和绝热砖厚度各为多少?绝热砖和普通砖交界面温度t为多少?（假设绝热砖与耐火砖交界面温度为800） *答案* 设耐火砖厚度b1, 绝热砖厚度b2 跨过耐火砖的热通量为: q=(t1-t2)/(b1/1) b1=1(t1-t2)/q=1.163(1000-800)/930=0.25m 跨过三层砖的热通量为: q=(t1-t4)/(b1/1)+(b2/2)+(b3/3) b2=(t1-t4)/q-b1/1-b3/3