化工原理试题.doc

xx学院20092010学年第一学期期末考试应用化工技术专业（专）2008级化工原理1试卷（A）（答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效）一、选择（每空2分，共20分）1旋风分离器是利用离心力分离_。A气液混合物的设备； B液固混合物的设备；C液液混合物的设备； D气固混合物的设备。2揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是_。A斯蒂芬-波尔兹曼定律； B克希霍夫定律； C折射定律； D普朗克定律。3关于辐射传热，下述几种说法中错误的是_。A除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C热射线和可见光一样，都服从折射定律；D物体的温度不变，其发射的辐射能也不变。4定态传热是指传热系统内各点的温度_。A不仅随时间变，也随位置变； B只随位置变，但不随时间变；C只随时间变，但不随位置变； D不随位置和时间变化。5离心泵扬程的意义是_。A实际的升扬高度； B泵的吸液高度； C液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度；D单位重量流体出泵和进泵的的机械能差值。6由厚度相同的平壁组成的三层平壁，若123，则热阻R1、R2、R3之间的关系为_。AR1R2R3； BR1R2R3 R2； DR3R1R2。7毕托管放在管中心测得=1.2kg/m3，=210-5Pa.s，空气的流速为10m/s，管内径为0.2m(截面积A=0.0314m2)，则流量约为_m3/h。A565； B80； C910； D11300。8实际生产中沸腾传热过程应维持在_区操作。A自然对流； B泡（核）状沸腾； C膜状沸腾； D强制对流。9物质导热系数的顺序是：_。A金属一般固体液体气体；B金属液体一般固体气体； C金属气体液体一般固体；D金属液体气体一般固体。10某液体在内径为d1的直管中作定态流动，平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过某内径为d2(d2=d1/2)的直管时，若流动为完全湍流，hf2为hf1的_倍。A4 ； B16 ； C32 ； D8。二、填空（每空1分，共20分）1工业上的过滤操作分为两大类，分别是_和_。2边长为a的正方形截面风道，其当量直径为_。3经内径为50mm的钢管输送运动20的水，水的流速为2m/s，粘度为1.005cP。则水在钢管中的流型为_。4每千克水经过泵后其机械能增加了490J，则该泵的扬程为_。5一套管式换热器，用水冷却油，水走内管，油走套管环隙，为强化传热，加翅片，则翅片应加在_。(管内/管外)6流体流动阻力的形成是流体具有_的结果。7通常，_非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，_悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。8饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_；而不是_。9当进气口气速一定时，旋风分离器的直径越大，其分离因数越_；转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大，其分离因数将_。10某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则该流体的流量为_m3/h，管壁处的流速为_m/s。11离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是_和_转换能量。12流量qv增加一倍，孔板流量计压差计读数为原来的 倍；转子流量计的环隙面积A0为原来的 倍。13离心泵的流量调节阀安装在离心泵的 管路上。三、简答题（每题5分，共20分）1简述液体在管道中流动时滞流与湍流的区别。2简述边界层的分离。3工业上常用的过滤介质有那些？4简述离心泵的气蚀现象及发生原因。四、计算（第1题13分，第2题13分，第3题14分，共40分）1一单程列管式换热器，由直径为252.5mm的钢管束组成。苯在换热器的管内流动，流量为1.25kg/s，由80冷却到30，冷却水在管间和苯呈逆流流动，进口水温为20，出口不超过50。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为1.70和0.85 kW/(2)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，求换热器的传热面积。苯的平均比热为1.9kJ/(kg)，管壁材料的导热系数为45W/(m)。如本题附图所示，蒸汽锅炉上装置一复式U形水银测压计，截面2、4间充满水。已知对某基准面而言各点的标高为z0=2.1m， z2=0.9m， z4=2.0m，z6=0.7m， z7=2.5m。试求锅炉内水面上的蒸汽压强。解：按静力学原理，同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有 p1=p2，p3=p4，p5=p6对水平面1-2而言，p2=p1，即 p2=pa+ig（z0z1）对水平面3-4而言， p3=p4= p2g（z4z2）对水平面5-6有 p6=p4+ig（z4z5）锅炉蒸汽压强 p=p6g（z7z6） p=pa+ig（z0z1）+ig（z4z5）g（z4z2）g（z7z6）则蒸汽的表压为 ppa=ig（z0z1+ z4z5）g（z4z2+z7z6） =136009.81(2.10.9+2.00.7)10009.81 (2.00.9+2.50.7) =3.05105Pa=305kPa3用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水，输水量40m3/h。两槽液面恒定。两槽液面间的垂直距离为12m，管径为1024mm，管长（包括所有局部阻力的当量长度）为100m，密闭高位槽内表压强为9.81104Pa，流动在阻力平方区，管路的摩檫系数为0.015。已知水的密度=1000kg/m3，试求：1、管路特性方程；2、泵的压头；3、若所用泵的效率0.7，则泵的轴功率为多少千瓦。4.外径为 426mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度为 426mm的保温层，保温材料的导热系数为 0.615 W/(m)。若蒸汽管道外表面温度为 177 ，保温层的外表面温度为 38，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。解：已知条件：蒸汽导管外表面的半径 r20.426/2=0.213m 温度 t2=177保温层的外表面的半径 r30.2130.426=0.639m温度 t3=38由：可得每米管道的热损失为： 设保温层内半径 r 处的温度为 t，代入上式： 将已知数据代入，整理得温度t与半径的关系式为： t =-126.6 ln r 18.645.炉壁由以下三种材料组成(各层接触良好）：耐火砖： l1=1.4W/m.C, b1=230mm绝热砖： l2=0.15W/m.C, b2=115mm普通砖： l3=0.8W/m.C, b3=230mm其内壁温度t1=900 C 外壁温度t4=80 C求：单位面积的热损失、各层接触面的温度解：材料温度差热阻lb耐火砖110.40.1641.40.23绝热砖516.20.7670.150.115普通砖193.40.2880.80.23295 有一降尘室，长6m，宽3m，共20层，每层100mm，用以除去炉气中的矿尘，矿尘密度，炉气密度，粘度0.035m，现要除去炉气中10以上的颗粒，试求：（1） 为完成上述任