化工原理_肖稳发_化工原理一模拟试题A及答案

1、勤奋、求是、创新、奉献20072021学年第一学期期末测试试卷学院 化工学院班级 姓名 学号 ?化工原理一?课程试卷A本卷测试时间 120分钟题号一一三四五六七八九十总得分题分202088101816得分一、填空题每空1分,共20分1、沉降槽是利用 的作用进行悬浮液别离；旋风别离器是利用 的作用从气流中 别离出尘粒的设备.2、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是 形曲线,中央最大速度为平均速度的 倍.3、降尘室内,颗粒可被别离的必要条件是 .4、蒸汽在管套换热器中的环隙中冷凝以加热管内的空气,那么总传热系数K值接近于 的对流传热系数；管壁的温度接近于 的温度.5、在饼层过滤中,真正发挥拦截

2、作用的主要是 而不是.6、传热和过滤过程都可以归结为推动力 /阻力的形式,那么传热过程的推动力为 ;过滤 过程的推动力为.7、对于多层平壁的稳态热传导,通过各层的热传导速率 ,热通量.填相等或 不相等8、离心泵安装在一定管路上,其工作点是指 .9、当进气口气速一定时,旋风别离器的直径越大,其别离因数越 .10、在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在 ,减少热阻的最有效举措11、两台旋风别离器串联时 增倍,并联时 增倍.12、局部阻力的计算方法分为阻力系数法和选择题(每题2分,共20分)1、往复泵适用于()(A)大流量且要求流量均匀的场合(B)介质腐蚀性强的场合(C)流量较小,压头较高的场合(

3、D)流量较大,压头较高的场合2、关于传热系数K下述说法中错误的选项是()(A)传热过程中总传热系数 K实际是个平均值；(B)总传热系数 K随着所取的传热面不同而异；(C)总传热系数 K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;(D)要提升K值,应从降低最大热阻着手；3、粒径分别为16dm和8d m的两种颗粒在同一旋风别离器中沉降,那么两种颗粒的离心沉降速度之比为()(沉降在斯托克斯区).(A) 2(B) 4(C) 1(D) 1/24、以下那一项不属于评价旋风别离器性能的主要指标().(A)压强降(B)临界粒径(C)阻力损失(D)别离效率5、管内介质的流速u对管内传热膜系数有何影响?(A

4、) U增大,a增大(B) U增大,a减小(Q U减小,a增大(D)无影响6、对流传热系数关联式中格拉晓夫准数是表示(A)对流传热(C)物性影响)的准数.(B)(D)流动状态自然对流影响(B)(D)定律.折射普郎克7、揭示了物体辐射水平与吸效率之间关系的定律是( (A)斯蒂芬-波尔兹曼(C)克希霍夫8、欲减小间壁两侧流体传热的总热阻,关键是提升对流传热系数()的a值.(A)较小一侧(B)较大一侧(C)两侧(D)无法确定9、换热器中的折流挡板是用来()的湍动程度.(B)减小壳程流体(C)减小管程流体(D)增加壳程流体(A)增加管程流体10、下述说法中正确的选项是( (A)离心沉降速度 (B)离心沉

5、降速度水层高度).u r和重力沉降速度ut是恒定的；ur和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)离心沉降速度 ur不是恒定值,而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)离心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度 ut不是恒定值二、(8分)此题附图所示的开口容器内盛有油和水.油层高度hi=0.7m、密度pi=800kg/m3,h2=0.6m、密度 p 2=l000kg/m3,大气压为 101.3kPa.试求：(1) A点压强,Pa； (3分)(2)计算水在玻璃管内的高度h, m.(5分)四、8分用170mm 5mm钢管输送水蒸气,为减少热损失,钢管外包扎两层绝热材料,第一层厚度为30mm第二层厚度为50mm

6、管壁及两层绝热材料的平均导热系数分别为45W /m K、0.093 W/m K和0.175W/m K,钢管内壁面温度为 300C,第二层保温层外外表温度为50Co试求：1单位管长的热损失量 q, W/m2; 4分2钢管外壁与第一层保温材料之间的温度,C； 2分3第一层保温材料与第二层保温材料之间的温度,C. 2分五、10分一降尘室,长 5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成 20层,用来除去烟气中 75 m以上333的颗粒.烟气密度为 0.6kg/m ,粘度为0.03 10 Pa s,尘粒密度为4300 kg / m ,试求： 1沉降速率,m/s； 7分2可处理的烟气量,m3 / s 0 3分5

7、4 2mm的钢管内流动.196kPa的饱和水六、18分在套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液,苯在蒸汽在环隙冷凝.已测出苯的进口温度为30C,出口温度为 60 C,流量为4000kg/h,苯和水蒸气的对流传热系数分别为 500W/m2 k和104W/m2 k,管内壁的污垢热阻为 0.0004 W/m2 k,忽略管壁及管 外污垢的热阻.试求：1饱和水蒸气的消耗量,kg/h； 5分2基于外外表的总传热系数Ko, W/m2 K; 5分3套管的长度,m； 8分注：1操作条件下苯的比热为 1.9kJ/kg k2 196kPa时的蒸汽温度为120C,汽化潜热为2204kJ /kg o七、16分料液自高位槽流入

8、精储塔,如附图所示.高位槽液面和大气相通,塔内压强为1.96x l04Pa表压,输送管道为6 36 x 2mm的光滑管,管长8m.管路中装有90°标准弯头两个,180°回弯头一个, 球心阀全开一个.料液以3m3/h的流量流入塔中.试求：1从高位槽到输液管出口内侧的能量损失,J/kg；9分2高位槽安置高度即位差 Z应为多少米,m.7分：料液在操作温度下的物性：密度 p=861kg/m3;粘度=0.643 x 10 3Pa . s.局部阻力系数进口忽然缩小入管口90.590°标准弯头上0.75180°回弯头<=1.5工海工存区4攵豚球心阀全开仁6.4勤

9、奋、求是、创新、奉献20072021学年第一学期期末测试试卷学院 化工学院班级 姓名 学号?化工原理?课程试卷A标准答案本卷测试时间 120分钟题号一一三四五六七八九十总得分题分:202088101816得分一、填空题每空1分,共20分1、沉降槽是利用 重力的作用进行悬浮液别离;旋风别离器是利用惯性离心力的作用从气流中别离出尘粒的设备.2、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是抛物线形曲线,中央最大速度为平均速度的_2倍.3、降尘室内,颗粒可被别离的必要条件是气体的停留时间.沂隆时间. t .4、蒸汽在管套换热器中的环隙中冷凝以加热管内的空气,那么总传热系数K值接近于空气 的对流传热系数；管

10、壁的温度接近于蒸汽的温度.5、在饼层过滤中,真正发挥拦截作用的主要是滤饼层 而不是 过滤介质 .6、传热和过滤过程都可以归结为推动力/阻力的形式,那么传热过程的推动力为两端温差；过滤过程的推动力为两端压差.7、对于多层平壁的稳态热传导,通过各层的热传导速率相等 ,热通量 相等 .填相等或不相等8、离心泵安装在一定管路上,其工作点是指泵的特性曲线和管路曲线的交点.9、当进气口气速一定时,旋风别离器的直径越大,其别离因数越小 .10、在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在滞离层内或热边界层内、减少热阻的最有效举措是提升流体湍动程度.11、两台旋风别离器串联时压降 增倍,并联时 流量 增倍.12、

11、局部阻力的计算方法分为阻力系数法和当量长度法.二、选择题每题2分,共20分1、往复泵适用于 C A大流量且要求流量均匀的场合B介质腐蚀性强的场合C流量较小,压头较高的场合D流量较大,压头较高的场合2、关于传热系数K下述说法中错误的选项是 CA传热过程中总传热系数 K实际是个平均值；B总传热系数 K随着所取的传热面不同而异；C总传热系数 K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关；D要提升K值,应从降低最大热阻着手；3、粒径分别为16dm和8d m的两种颗粒在同一旋风别离器中沉降,那么两种颗粒的离心沉降速度之比为B 沉降在斯托克斯区.A 2B 4C 1D 1/24、以下那一项不属于评价旋

12、风别离器性能的主要指标C .A压强降B临界粒径C阻力损失D别离效率5、管内介质的流速u对管内传热膜系数有何影响？ A (A) u增大,a增大(Q U减小,a增大(B) U增大,a减小(D)无影响6、对流传热系数关联式中格拉晓夫准数是表示(A)对流传热(C) 物性影响D )的准数.(B)(D)流动状态自然对流影响7、揭示了物体辐射水平与吸效率之间关系的定律是(A)斯蒂芬-波尔兹曼定律；(C)克希霍夫C(B)(D).折射 普郎克8、欲减小间壁两侧流体传热的总热阻,(A )较小一侧关键是提升对流传热系数(A )的a值.(B)较大一侧(C)两侧(D)无法确定9、换热器中的折流挡板是用来(A)增加管程流

13、体(C)减小管程流体D )的湍动程度.(B)减小壳程流体(D)增加壳程流体10、下述说法中正确的选项是( (A)离心沉降速度 (B)离心沉降速度C ).u r和重力沉降速度ut是恒定的； u r和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)离心沉降速度 ur不是恒定值,而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)离心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度 ut不是恒定值hi=0.7m、密度 p1=800kg/m3,水层图度三、(8分)此题附图所示的开口容器内盛有油和水.油层高度 h2=0.6m、密度 p 2=1000kg/m3,大气压为 101.3kPa.(1) A点压强,Pa； (3分)(2)计算水在玻璃管内的

14、高度h, m.(5分)解：(1) pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2(1 分)=101.3X 103+ 800X 9.81 乂 0.7+ 1000X 9.81 X 0.6= 112679.6 Pa (2 分)(2)计算玻璃管内水的高度hPA=P'A,而pA=p'A都可以用流体静力学根本方程式计算,即pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2pA'=p a+ p 2gh(1 分)于是pa+ p 1gh1+ p 2gh2=pa+ p 2gh(1 分)简化上式并将值代入,得800X 0.7+1000 X 0.6=1000h(2 分)四、8分用170mm 5mm钢管

15、输送水蒸气,为减少热损失,钢管外包扎两层绝热材料,第一层厚度为30mm第二层厚度为50mm管壁及两层绝热材料的平均导热系数分别为45W/m K、0.093 W/m K50 Co和0.175W/m K,钢管内壁面温度为 300C,第二层保温层外外表温度为试求：1单位管长的热损失量 q, W/m2； 4分2钢管外壁与第一层保温材料之间的温度,C; 2分3第一层保温材料与第二层保温材料之间的温度,C. 2分解：1qL2 t1t4L 1 , r21 , r31 , r4ln ln ln1r12r23r31分其中r180mm, r2 85mm, r3 115mm, r4 165mm1分qL2 300 5

16、01 , 851, 115ln - ln 45 80 0.093852-296W / m1, 165ln 0.175 1152分3t1qL ln 包2 1qL ln 目五、10分一降尘室,的颗粒.烟气密度为3003000.6 kg /85296ln 一80 300 c245115 2961n 85 147 c 20.093宽3m ,高4m ,内部用隔板分成2分2分20层,用来除去烟气中 75 m以上m3,粘度为0.03 10 3Pa s,尘粒密度为 4300kg/m3,试求1沉降速率,m/s； 7分2可处理的烟气量,m/ s o 3 分解：1 d 75 10 6m3s 4300 kg/m0.6

17、 kg / m30.03 10 3 Pa s1分设沉降区为层流,那么ut -2分2六、75 10 624300 0.6 9.81318 0.03 100.44m/ s 2 分Retdut 75 10 6 0.44 0.6 ,一 3 0.66 1 故假设正确0.03 10 3总处理量为3Vs nut A 20 0.44 5 3 132m /s18分在套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液,苯在蒸汽在环隙冷凝.已测出苯的进口温度为30 C,出口温度为流传热系数分别为500W / m2 k和104W / m2 k ,3分2分54 2mm的钢管内流动.196kPa的饱和水60 C,流量为4000 kg /

18、h ,苯和水蒸气的对2管内壁的污垢热阻为0.0004 W/m k ,忽略管壁及管外污垢的热阻.试求：1饱和水蒸气的消耗量,kg/h;5分2基于外外表的总传热系数Ko, W/ m2K ; 5 分3套管的长度,m； 8分注：1操作条件下苯的比热为 1.9kJ/kg解：12 196kPa时的蒸汽温度为120C,汽化潜热为 2204 kJ / kg .饱和水蒸汽消耗量Qw1rw2cp2t2 t14000 1.960 30360063.33kW/S3 分Q 63.33必3600r 2204103.4kg/h2分2基于内外表的总传热系数 Ko1Kododo1Rsi一2didi1 54500 505444 105011043分Ko 371.5W/m2 c以内外表计2分2套管长度L:QKoSo tm1分tt2tmtlnT t60 30 74.0 C20 30ln120 603分SoQKonm63,33 103371.5 7422.30m22分SodoL2分L 专 d2 13.56m七、16分料液自高位槽流入精储塔,如附图所示.高位槽液面和大气相通,塔内压强为1.96x 104Pa表压,输送管道为636X2mm的光滑管,管长8m.管路中装有90°标准