化工原理(上册)期末试题样卷及答案

1、扬州大学试题纸化工原理（上册）期末试题专业班级 学号 _ _ 姓名 _题号一二三四五六七总 分得分一、填充题 (每空1分，共20分)1. 气体的黏度随温度的升高而_, 水的黏度随温度的升高而_。2. 牛顿粘性定律的数学表达式为_ _。3. 边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为_m。4某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的_倍。5测流体流量时，随着流体流量增加，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，转子两端压差值将_。 6调节离心泵工作点的方有 ， ， 。 7恒压过滤且忽略介质阻力时，若粘度降低20%，则在相同的过

2、滤时间所得滤液应增加 。8设颗粒的比表面积为a，床层空隙率为，则床层的比表面积ab为 。 颗粒的粒度分布愈不均匀，所形成床层的空隙率越 。9黑体表面温度由37加热到347k，则辐射能力增加为原来的_倍。 10某流体在圆形直管内强制对流，其给热系数为a，现任务变更，管内流速降为原来的1/2，且已知此时re 104，则管内的给热系数为原给热系数的 倍。 11生产上，沸腾传热常在_ _沸腾区操作，因_ _ _沸腾的给热系数大于_ _沸腾的给热系数。 12、工业上常用蒸发器主要有二种类型：: _ _和_ _。二、选择题（10分，每小题2分）1、如图所示,用u形压差计与管道a、b两点相连。已知各图中管径

3、、a、b间的管长l及管道中流体流量均相同,管内流体均为20水,指示液均为汞,则_ _ a. r1r2 , r1 = r2 = r4 b. r1 = r2 = r3 = r4 c. r1 = r2 r3 r4 d. r1r2r3r42、转子流量计的主要特点是_ _ a. 恒截面、恒压差 b. 变截面、变压差 c. 恒流速、恒压差 d. 变流速、恒压差3、在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的q值，其过滤速率为原来的_ a. 倍 b. 1倍 c. 2倍 d. 4倍4、红砖的黑度为0.93，若温度为300，则红砖的辐射能力为_ _w/m2 a. 6112.3 w

4、/m2 b. 5684 w/m2 c. 1000 w/m2 d. 916.8w/m25、蒸汽冷凝时的热阻_ _ a. 决定于液膜厚度 b. 决定于汽膜厚度c. 决定于汽膜和液膜厚度 d. 主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响三、问答题（10分，每小题5分）1影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些？（过滤介质阻力可忽略）2某换热器用工业水冷却热流体，若热流体流量及进口温度不变，在夏季因冷流体进口温度升高，要求热流体出口温度t2不变，应采取何种措施？传热系数k及传热推动力tm又有何变化？四过滤计算（12分，每小题4分） 以板框压滤机过滤某悬浮液,在恒压条件下进行。已知过滤面积为8.0m2,过滤常

5、数k = 8.500-5m2/s, 过滤介质阻力可忽略求:(1)取得滤液v1 = 5.0m3 所需过滤时间1 ； (2)若操作条件不变,在上述过滤1 时间基础上再过滤1 时间,又可得多少滤液? (3)若过滤终了时共得滤液3.40m3,以0.42m3洗液洗涤滤饼,操作压力不变,洗液与滤液黏度相同,洗涤时间是多少? 五、 带泵管路计算（18分）某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其扬程与流量的关系可用he=18-6105qv2(he单位为m，q v单位为m3/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敝口,两水面高度差3m且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当

6、量长度),管径为463mm,摩擦系数可取为0.02,试计算: (1)输水量 m3/h; （10分） (2)若泵的效率为65%,水的密度为1000kg/m3,离心泵在运转时的轴功率 kw;（4分） (3)若将该输送系统的高位槽改为密闭容器,其内水面上方的压强为49.05kpa(表压),其它条件均不变,试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化(不必计算,用公式与特性曲线图示说明)。（4分）六沉降计算（12分）在20m高的升气管中,要求球形颗粒停留10s。粒径10m,粒子密度2500kg/m3。气体密度1.2kg/m3,黏度0.0186cp,气流量100m3/h。试求：（1）颗粒沉降速度为多少？

7、（6分）（2）升气管直径(设粒子加速段可忽略不计) 为多少？ （6分）七传热计算（18分）用 120的饱和水蒸气将流量为 36m3/h的某稀溶液在双管程列管换热器中从80加热至95。若每程有直径为2525mm的管子30根,且以管外表面积为基准的传热系数 k=2800w/(m2)。 蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计,试求: (1)换热器所需的管长;（6分）(2)当操作一年后,由于污垢累积,溶液侧的污垢系数为0.00009(m2)/w,若维持溶液的原流量及进口温度,其出口温度为多少? （8分）又若必须保证溶液原出口温度,可以采取什么措施? （4分） 注:溶液的密度及比热与水近似:=1000kg/

8、m3 ;cp=4.2kj/(kg) 化工原理（上册）期末试题参考答案及评分标准一、填充题 (每空1分，共20分)1、增大；降低 2、= du/dy； 3、0.5 4、0.5 5、增大；不变6、改变出口阀开度 改变泵的转速 改变叶轮直径 7、11.8%8、ab = a(1) 、小 9、 1.57 10、0.574311、核状， 核状， 膜状 12、循环型蒸发器、 单程型蒸发器二、选择题（10分，每小题2分） b c c b a三、问答题（10分，每小题5分）1答：当过滤介质阻力可忽略时 可见，影响因素有：转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性。 2答：可采用增大冷流体用量解

9、决。k增大，tm减小。 四、过滤计算（12分/4、4、4）解：(1) v12 = ka2t1 即 5.02 = 8.5010-582t1 t1 = 4596s = 1.28h(2) v22 = ka2t2 即 v22 = 8.500-58245962 v2 = 7.07 m3 则 v2-v1 = 7.07-5.0 = 2.07 m3(3) 过滤终了时,ve = 3.40 m3 (dv/dt)e = ka2/(2ve) = 8.5010-582/(23.40) = 810-4 m3/s (dv/dt)w = (dv/dt)e/4 = 8.010-4/4 = 2.010-4 m3/s tw = v

10、w/( dv/dt)w = 0.42/(2.00-4) = 2100s = 35 min五、带泵管路计算（18分/10、4、4）解：（1）求输水量:在两液面之间列伯努利方程 he /=(z+p/g)+hf z=3m,hf =0.02(20/0.04)(v /(0.7850.042) 2/(29.81) =3.23105v2 p/g=0 he/ =3+3.23105v2 离心泵特性曲线:he=18-6105v 2 由式(1)、(2)找工作点: 18-6105v 2 =3 + 3.23105v2 v =0.00403m3/s =14.51 m3/h由式(1) he =8.25m(2) 求轴功率:

11、na=he vg/(1000)=0.004038.251000/(1020.65)=0.501kw(3) 改a为密闭容器时 he =8 + 3.23105v 2 v na六、 沉降计算（12分/6、6）解：设 rep 2, ut = gdp2(s-)/(18)= 9.81(10-5)2(2500-1.2)/(180.018610-3) = 7.3310-3 m/s 校核: rep =dput/ = 10-57.3310-31.2/(0.018610-3) = 4.7310-3 2 原设正确 令气流上升速度为u, (u-7.3310-3) 10 = 20 u = 2.007 m/s 又 v = u(/4)d2 即 100/3600 = 2.007(/4)d2 d = 0.133 m七、传热计算（18分/6、8、4）解:(1)tm=(t1-t2)/ln(t1/t2) =(120-80)-(120-95)/ln(40/25)=31.9 q=(361000/3600)4200(95-80)=630103w a=q/(