化工原理考试资料

1、淮海工学院12 - 13 学年第2学期化工原理A一 复习参考、单项选择题21.离心泵在叶轮直径为40cm时的轴功率为 40Kw,现在切割叶轮直径至20cm,此时的轴功率为A A : 5Kw B: 10Kw C: 20Kw D: 40Kw322.离心泵在叶轮直径为40cm时的流量为40m/h,现在切割叶轮直径至 20cm,此时的流量为3333 B A : 10m/h B: 20m/h C: 40m/h D: 80m/h23.离心泵在叶轮直径为40cm时的扬程为40m,现在切割叶轮直径至 20cm,此时的扬程为3333 A A: 10m/h B: 20m/h C: 40m/h D: 80m/h30

2、 .在泵的分类中,齿轮泵属于BA:离心泵 B: 旋转泵 C:往复泵31 .在泵的分类中,计量泵属于C A:离心泵 B:旋转泵C:往复泵32 .在泵的分类中,隔膜属于C A:离心泵 B:旋转泵C:往复泵33 .在泵的分类中,螺杆泵属于B A:离心泵B:旋转泵C:往复泵34 .气体输送设备中,终压在1 s 3个压力表压的机械是B A:通风机B:鼓风机C:压缩机D:真空泵35 .气体输送设备中,终压在0s1个压力表压的机械是A A:通风机B: 鼓风机 C:压缩机 D:真空泵36 .气体输送设备中,终压在小于1个压力表压的机械是D A:通风机B:鼓风机C:压缩机D:真空泵37 .气体输送设备中,压缩比

3、大于4的机械是C A:通风机B:鼓风机C:压缩机D:真空泵42.固液别离设备中,别离速度最快的操作是B A:重力沉降B:离心别离C:板框压滤D旋风别离45.流体的特性对对流传热系数a有一定影响,采取什么举措能使a增大B A:降低导热系数B:降低粘度C:减小热容量pC D:减小体积膨胀系数0p46.流体的特性对对流传热系数a有一定影响,采取什么举措能使a增大 AA:增大导热系数B:增大粘度C:减小热容量pC D:减小体积膨胀系数0062、燃烧炉墙壁由两种材料构成, ,t=1000 C ,t=100 C ,b=2b ,导热系数2向人=0.5入；那么t= B C 212t t ta360 b2803

4、12入(c)200 (d)38021bb272.列管换热器中,需设置温度补偿装置的是( A )式换热器A:固定管板 B :浮头 C: U型管 D:填料函15/ 1二、简述题1 .简述离心泵的气蚀现象及产生的危害当叶片入口附近液体的静压力等于或低于输送温度下液体的饱和蒸汽压时,液体将在该处局部气化,产生气泡.含气泡的液体进入叶轮高压区后,气泡就急剧凝结或破裂.因气泡的消失产生局部真空,此时周围的液体以极高速度流向原气泡占据的空间,产生了极大的局部冲击压力,在这种冲击力的反复作用下,导致泵壳和叶轮被损坏,这种现象称为气蚀离心泵性能下降,泵的流量、压头和效率均降低.产生噪声和震动,影响离心泵的正常运

5、行和工作环境泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命2 .离心泵的主要部件及作用叶轮一一将电动机的机械能传给液体,使液体的静压能和动能都有所提升泵壳一一聚集液体,作导出液体的通道.使液体的能量发生转换,一局部动能转变为静压能轴封装置一一预防泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区3 .画出离心泵的特性曲线图,并说明随流量变化的关系.H“心泵的压头普遍是随流量的增大而下降NC离心泵的轴功率随流量的增加而上升刀Q:流量为零时,效率也为零；流量增大效率随之增大,并到达一个最大值,以后流量再增,效率便下降4 .分别采取以下举措,试分析转筒过滤机的生产水平将是原来的到时倍.滤布阻力可忽略.(1

6、)转筒尺寸按比例增大50%;(2)转筒浸没度增大 50%;(3)操作真空度增大50%;(4)转速增大50%;(5)粘度减小50%5 .如下图为同一管路四种不同安装方位,管路内 A、B两点安装水银压差计.假设管内水流速 相同,流向如下图,那么(1)比拟R、R、R、R的大小；(2)试以大小为序,列出 4213四种情况A、B两点的压差.(8分)15/ 26列举强化对流传热的方法.设法减薄层流底层的热阻例如增加流体的湍动程度以减薄层流底层的厚度提升平均温差、改变传热方式、增加传热面积和提升传热系数三、填空题旋风别离器一般用来别离气固非均相物系；旋液别离器一般用来别离液固悬13.浮_物系对流传热的热阻主

7、要集中在层流底层中,因此14.减薄层流底层热阻 是强化对流传热的主要途径.过滤和 15.工业上的过滤操作分为过滤两大类.床深饼层叶滤机的洗涤速率板框压滤机的洗涤速率是过滤终了速率的倍, 1/416.是过滤终了速率的 1倍.13KPa,当地大气压为19.750.2mmHg 设备上真空表的读数为,那么设备内的绝压二87KPa,表压强=-13 KPa 03、-3Pa.s的硫酸在长100 m ,内径为50、粘度为32 X10m20 .密度为1930Kg/ mm 的铅管内以0.6m/s流速流过,摩擦因数入=0.03521 .湍流与层流的本质区别是前者流体质点在沿管轴向前运动运动的同时,还有径向运动 .2

8、2 .铜板厚500mm ,两侧温度维持在 500 c与450 C,入铜=374 W/m K,那么通过铜板单位面积的传热量为242000.-Q曲线.、 N-Q曲线 、35.离心泵的特性曲线有 H-Q曲线37 .管子在管板上的排列方法有正三角形、转角正三角形正方形.转角正方形38 .常用的列管换热器形式是 固定管板式、U型管式换热器、浮头式换热57 .液体流动时,流体间的内摩擦力随速度梯度增大而增大,随液体温度升高而减小填增大,减小,不变62.过滤过程中介质阻力不变,阻力增大.3/s, 0.04m现采用76.板框过滤机处理某悬浮液,过滤终了时的过滤速率为横穿洗涤法洗涤10min ,洗涤时操作压力与

9、过滤终了时相同,洗水和滤液为相同3/s,所消耗的洗水体积为6温度的水,那么洗涤速率为0.01m3.m81.流动的流体通过温度与其不同的固体壁面时的传热过程称为对流传热其中在靠近壁面的层流底层的传热方式为热传导,在湍流主体中的传热方式为热对流86以小型板框压滤机对某悬浮液进行恒压过滤试验,过滤压强差分别为A p和iAp ,且Ap=2 Ap , s=0.假设滤布阻力不变,那么 K= 2 K, = 1/2.e212122e1 15/ 3四、计算题,18m1.将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中,两槽之间的垂直距离为,管路摩擦系数取入1.3m/sX4mm,溶液在管内的平均流速为输送管路的规格

10、为108溶液在管内的,试求：1=0.02 ,管路总长为140m 包括全部局部阻力的当量长度3 1.5cP,取溶液密度为1500kg/m.,粘度为流型.2泵的轴功率=60% 计算时5.108kw Re=1.3*10A5 湍流3的清水从敞口地面水池输送到高位密1000kg/m2.在一管路系统中,用一台离心泵将密度为 2包括所有局部阻力,管路总长L=50m ,两端液面的位差A z=10m封贮槽表压为1kgf/cm人=0.02.试求：的当量长度,管内径均为40mm,摩擦系数 分该管路的特性曲线方程；4 132,那么该m /min H为压头,m ； Q为流量,2假设离心泵的特性曲线方程为 H=40 -2

11、00 Q3 泵的轴功率为多假设此时泵的效率为0.6,管路的输送量为多少 m?扬程为多少/minm? ? 6分少W33的清水1h一板框过滤机,恒压下过滤某种悬浮液,过滤后,得到滤液60m5m,然后用33 ,试求：20min ,已测得V=4m 物性与滤液相近 进行洗涤,拆装时间为e3分滤液/h? 1 过滤末速率为多少 m5 h?5分2洗涤时间为多少 3 5分该机生产水平为多少 m滤液/h?(3 3 e D = 20 minVW = 5m 30 = 1h 3 解： V = 60m Ve = 4m(1) V 2 + 2VVe = KA 2 0 KA 2 = (V 2 + 2VVe) /0 = (60

12、2 + 2 x 60 x 4) / 1 = 4080m 6 / h dV KA 2 =15/ 4/ 1.875m 3 / h d 0 2(60 + 4) ( dV 1 dV 31.875 )W = ( ) E = = 7.97 m 3d 0 2(V + Ve) ( dV 4080 )E = =3 + 60 h de 4 de 4 VW 5 = = 0.6 3h dV 7.97 ( )W d 0 0 W =所以 Q= V 0 + 0 W + 0 D = 60 20 1 + 0.6 3 / h K 2 = K1 A2 = 2 A1 2 K 2 A2 = 4 K 1 A12 = 4 X 4080 =

13、 16 320m 3 = 30.6m 3 滤液/ h (2) 所以(V 2 + 2VVe ) 60 2 + 2 x 60 x 8 0 2 = = = 0.28h 2滤布及操作条件未变 Ve2 = 2Ve1 = 2 x 4 = 8 所以/ h d 0 2(V + Ve2 ) 2 x (60 + 8) ( dV 1 dV 12020 K 2 A2 2 K 2 A2 dV 16 320 ( ) E2 = = = 120m33160 Q= V 0 2+ 0 W + 0 D 2 = 60 40 0.28 + 30m 3/ h , )W2 = ( ) E2 = d 0 4 de 4 0 W = 2 5 =

14、 0.167 h =3 / h 2 3.88m30.167 + 60 = 52的冷却水,冷却进 13200kg/h的某换热器中,用温度为204.在传热面积为20m C,流量为C.45换热器刚投入使用时,冷却水出口温度为口温度为110c的醋酸,两流体呈逆流流动.C,试求传运转一段时间后,两流体的流量、进口温度均不变,而冷水的出口温度降至38分)15热系数下降的百分率.(,输送量为C的水从水池送至高位槽,槽内水面高出池内液面2030m1.如下图,用泵将370%,试求泵所需的功率.设泵的效率为,此时管路的全部能量损失为30m/h40J/kg1530m5.用离心泵将密闭容器中的有机液体抽出外送,容器液

15、面上方的压强为 350kPa,吸入3管路的阻力损失为1.5m液柱,在输送温度下液体的密度为580Kg/m,饱和蒸汽压为 314kPa,所用泵的允许汽蚀余量为 3m,问此泵能否正常操作.泵吸入口位于容器液面以上的最大可能垂直距离容器中液面处于最低位置时为 2.5m.6有一列管换热器,热水走管内,冷水在管外,逆流操作.经测定热水的流量为200kg/h,热水进出口温度分别为323K、313K,冷水的进出口温度分别为283K、296K换热器的传热2.试求该操作条件的传热系数K值.水的平土比热取 4.187 kJ/ kg .面积为185mK.15 / 63/h40m分用泵将贮槽中的某油品以15的流量输送

16、至高位槽,两槽的液位恒定,且相 7、.已知油45m包括所有局部阻力的当量长度差20m,输送管内径为100mm,管子总长为3 ,890kg/ms ,粘度为0.487Pa品的密度为 判断流体的流动类型1 计算泵所需的有效功率.28、15分BMS50/810 -25型板框压滤机,滤框尺寸为 810 X 810 X 25mm ,共36个框,现用-52-332./m X 10m每10操作条件下的过滤常数为来恒压过滤某悬浮液.K=2.72 X =3.45 m/s ; q e33的滤渣.求滤框充满滤渣所需时间.假设洗涤时间为过m滤液的同时,生成 0.148 m滤出1滤时间的2倍,辅助时间15min ,其生产

17、水平为多少15 / 710 .附图1所示的是丙烯精储塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶.丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为 2.0MPa 表压,精储塔内操作压力为1.3MPa 表压.塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m,管内径为140mm,丙烯密度为 600kg/m3.现要求输送量为 40X 103kg/h,管 路的全部能量损失为 150J/kg 不包括出口能量损失,试核算该过程是否需要泵.15分,1附图 9、15分用套管换热器将 90c的热油冷至 60C,热油流率为 4000 kg/h,冷却水进口 2.C,内 管尺寸为=200 w/m180C,水的流率为 5000 kg/h,总传热系数 K

18、温度为25.* 10mm忽略热损 失,热容数据：水为 4.18 KJ/Kg C；油为3 KJ/Kg C.求：1水的出口温度2逆流平均温差3套管长度L11.用油泵从贮槽向反响器输送44c的异丁烷,贮槽中异丁烷液面恒定,其上方绝对压力为652kPao泵位于贮槽液面以下1.5m处,吸入管路全部压头损失为1.6m.44c时异丁烷的密度为530kg/m3,饱和蒸汽压为 638 kPa.所选用泵的允许汽蚀余量为3.5m,问此泵能否正常操作 10分 15/ 813.在逆流换热器中,用初温为20c的水将1.25kg/s的液体比热容为1.9kJ/kg C、密度为850kg/m3,由80c冷却到30 c换热器的列

19、管直径为425 X 2.5mm,水走管方.水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW/m2 和1.70kW/m2 ,污垢热阻可忽略.15分C,试求换热器的彳热面积.50假设水的出口温度不能高于 答案有问题 16.用离心泵将密闭贮槽中60c热水送至高位槽中,贮槽中水面上方的真空度 为20kPa.在操作条件下,吸入管路中的压头损失估计为1.8m,泵的允许气蚀余 15/ 94Pa,密度10c热水的饱和蒸汽压1.992 X量为2.0m.试确定泵的安装高度.60 为 983.1k14.如下图,丙烯精储塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶.丙烯贮槽液面恒定, 其液面上方的压强为2.0Mpa 表压,精储塔内

20、操作压力为 1.3Mpa 表压,塔内丙烯管出口处 33高出贮 槽内液面30m,管内径为140mm丙烯密度为 600kg/m.现要求输送量为 40X10kg/h ,管路的全 部能量损失为150J/kg 包括出口能量损失.试核算该过程是否需要泵.30m15 / 108.用离心泵将密闭容器中的有机液体抽出外送,容器液面上方的压强为350kPa,吸入3管路的阻力损失为1.5m液柱,在输送温度下液体的密度为580Kg/m,饱和蒸汽压为 314kPa,所用泵的允许汽蚀余量为 3m,问此泵能否正常操作.泵吸入口位于容器液面以上的最大可能垂直 距离(容器中液面处于最低位置时)为 2.5m.17用柴油和原油换热,柴油进口温度为393K;出口温度为433K;原油的进,出口温度分别为518 K和448 K;柴油的质量流量为 5kg/s,比热为3Kj