最新环境《化工原理实验》(上)试卷(A)答案

1、 精品文档福州大学 20112012 学年第一学期考试 a 卷（评分标准）课程名称考生姓名化工原理实验 b（上） 考试日期学号 专业或类别 09 环境工程一二三四五六七八总分 累 分 人签名2318考生注意事项：1、本试卷共 12 页，请查看试卷中是否有缺页。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。教师注意事项：如果整门课程由一个教师评卷的，只需在累分人栏目签名，题首的评卷人栏目可不签名一、 填空、选择、判断题（每个空或每个选项 1 分，共 23 分）1、化工原理实验属于还有 直接实验法范畴，其实验的研究方法除因次分析法外，数学模型法 。c、用无因次数群代替变量，使实验与关联工

2、作简化；d、用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠。精品文档 精品文档3、判断题：（正确的打“”错误的打“” ）a、y值为0.008 0.，1 x 值为10 10，所以选用双对数坐标比较合适； （ ）28b、y 值为0.55 0.6，6 x 值为510 10，所以选用单对数坐标比较合适（； ）36c、对于 y axb 函数关系，选择单对数坐标系比较合适。（ ）a、先关出口阀后停电；b、先停电后关出口阀；c、先关出口阀或先停电均可。2、关于二台同型号离心泵的组合操作，判断以下说法的正误a、对低阻管路，串联泵流量、扬程小于并联泵的流量、扬程（ ）b、对高阻管路，并联泵流量、扬程大于串联泵的流量、扬

3、程（ ）c、若管路两端的势能大于泵所能提供的最大压头，则必须用并联操作（ ）3、离心泵开动前必须充满液体是为了防止 气缚 现象的发生。4、离心泵铭牌上标明的是泵在时的主要性能参数。b 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差；c 滤饼两面的压差；d 液体进出过滤机的压差。精品文档 精品文档a、一个过滤周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是正确的。（ ）b、某悬浮液被恒压过滤时，若过滤介质阻力忽略不计，则获得的滤液量和1过滤时间的 次方成正比。（ ）2a、保护槽壁；b、增大搅拌功率；1、对于本次传热实验（用饱和水蒸气来加热空气），为有效提高 k 值，关键在于（ a ）a、提高管内的a ；c、

4、减小垢层热阻；b、提高管外的a ；2、本实验中，在通入饱和蒸汽套管间时要排除不凝性气体，这是因为（b ）a、不凝性气体存在可能会引起爆炸。3、判断下列的说法是否正确a、本次传热实验的空气流量是用转子流量计测量的。（ ）b、在空气与蒸汽间壁换热过程中可以采用提高蒸汽流速的方法来提高传热速率。（ ）c、本实验用常压水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为 20，则壁温约为60。（ ）精品文档 精品文档在研究无相变化强制湍流下的对流给热系数a 时，已知其影响因素主要是定mr性长度 、 流体的流速 u 、粘度 、导热系数 、比热 cp 和密度 。试用因次l分析法把影响a 的因素归纳成几个准数。提示：（1）影

5、响过程的独立变量有：a( 、 、m、l、 、r)= f l ucp（2）独立变量所涉及到的基本因次：长度l； 时间 ； 温度t；质量m。 m=4其中部分因次为： ml t ； cp l t ； m t -3 -12-2a = f (l、u、m、l、c 、r) 改为幂函数的形式：paabep其它因次为：l l；u l ； m l ； ml （4分）m q r -1-1 -1（1分）mqml 3t 1-a-1b-1c-2e（1分）qmt-3t2332（3）根据因次一致性原则，上式等号两边各基本量的因次的指数必然相同，可对基本因次m: cdf1对基本因次 : bc3d2e3（4分）精品文档 精品文档

6、对基本因次l: abcd2e3f0（4分）abcd2e3fb3c3d2ec1dfd1ef（5）根据 定理可知，可以组成 i=n-m=7-4=3 个无因次数群。将相同指数的物lam)（2分）pefefll1、（4 分）在恒压过滤过程中，要保证过滤常数为定值，实验中应注意哪些问题？2dp1-s答：在恒压过滤过程中，k =，由此式可知，要保证过滤常数为定值，实r0验中应注意保持压力的恒定和悬浮液的温度不变、悬浮液的浓度不变。精品文档 精品文档2、（5 分）为什么本次离心泵实验所测出的管路特性曲线是一条无明显截距且近似通过原点的曲线？答: 管路特性曲线方程为： he = a + bq2a 值的大小决定

7、了曲线的截距，它由管路两端实际条件决定。本次实验时，dp = 0，所以 ，d 指管路出口与水箱液面之间的高度，由于此高度很小，所以本次a = dzz实验的 a 值很小，接近于零，因此所测出的管路特性曲线，是一条无明显截距且近似通过原点的曲线。(b 代表管路系统的阻力特性，由管路情况决定，当液体处于高度湍动时，b 为常数。)3、（5 分）传热实验中，随着流量的增大，re 增大， 增大，空气的出口温度却是下降的，为什么？d因为本次实验 au1d1mqq21精品文档 精品文档四、数据处理（29 分）得分 评卷人1、（15 分）本实验使用的离心泵为：wb70/055 微型离心泵，流量 1.27.2m

8、/h，3电机功率 0.55 kw，扬程 1321m，转速 2900 r/min，两测压口间的垂直距离为0.45m，吸入管路的直径为 0.025m，排除管路的直径为 0.045m。表 1 为两台wb70/055 微型离心泵并联组合处理后的部分实验数据表，图 1 为该型号的两台泵并联、串联组合的特性曲线。试求：（1）请将表 1 的第 3 组实验数据补齐，并写出具体的计算过程，包括计算用到的公式、物理量的单位；（2） 现有一管路，需将 20的清水从贮水池送至水塔，已知塔内水面高于贮水池水面 5m。水塔及贮水池水面恒定不变，均与大气相通，输送管路为 32mm2mm 的钢管，当管路上阀门全开时管的总长为

9、 40m（包括所有局部阻力在内），摩擦因素 取 0.02。请求出该管路特性曲线方程，将其画在图 1 中，并讨论对于该管路若采用两台 wb70/055 微型离心泵串联或并联组合来输送清水，应该采用哪种组合更适合？表 1 并联泵实验数据表序号 q/(m /h) p /mpa p /mpa /(kg/m ) u /(m/s) u /(m/s) he/m33入0.01915.784.4712.02.7613.8511.729.840.0140.0090.0030.0007.72精品文档 精品文档n=2900r.p.m00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 163q

10、,m /h图 1 串、并联泵特性曲线图解：(1) （7 分）q11.72 / 3600 / 2=2q0.785 0.04522()u2u2出入入出入2229.81dp22rgd2g40q20.028 0.785 29.81522将其画在图上如图 1 所示（2 分），由图可得对于该管路，q q ,，h h ，并串串所以应该选串联组合。（2 分）精品文档 精品文档2、（14 分）传热实验测得第 4 点数据见表 1。定性温度下空气密度为 1.100kg/m ，3定压比热 1005j/kg. ，导热系数 0.0281w/m. ，粘度 1.9610 pa.s。换热管长度为 1.0m，管内径 0.019

11、m ，管外径 0.022 m。管壁和污垢热阻可忽略不计。（1） 请计算出该点的 re 和 nu 的值并填入表 2 中。水蒸汽温度t()34100序号renuv0.0104（1 分）（1 分）=0.785dr 0.019 36.70 1.1002dure = 39134m1.96 10 -5精品文档 精品文档266 - 30=()21lnm-ln (100 - 30) (100 - 66)ts t1ts -t2q413 .9（ 1 分 ）= 120 .19(w m-2 k -1 )k =p d3.14 0.022 1 49.85d lt1md=120.19 k2dda2l2log nu - lo

12、g num =2log re - log rem2111re = 42000线中取 nunu = are时，m22（2 分）（2 分）nu = 0.0222 re0.7898 （1 分）精品文档 精品文档五、实验方案设计（16 分）得分 评卷人5.0%caco 的水悬浮液，并测定其在3210 pa 压强差下的过滤常数 k 和 q 。请你写出测定过滤常数 k 和 q 的实验原理，5ee并设计出原始数据记录表。答；根据恒压过滤方程：（2 分）（2 分）2e12将式（1）积分得ke上式为一直线方程。实验时，在 210 pa 压强差下进行过滤，测出过滤时间5q及滤液累计量 v 的数据（见表 1），通过数据处理，然后在直角坐标纸上标绘q对q 的关系，所得直线斜率为 1 ，截距为 2 ，从而求出k ，q 。（4 分）qekdq2