化工原理上期末考试试卷

1、化工原理(上)期末考试试卷AB 和垂直放置的等径直管 CD。已知一、选择题：(每题 2 分，共 20 分)1. 空气以相同的流速分别通过水平放置的等径直管d AB =d CD ，L AB =L CD ，U 型差压计指示液相同，读数分别为 R1、R2。则A P AB =PCDB PAB > PCDD R1>R 2C hf AB =hf CD2. 为提高 U 形压差计的灵敏度较高，在选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差 指( -)的值 。A. 偏大B. 偏小 C. 不确定3. 有两种说法 (1)往复泵启动不需要灌水 (2)往复泵的流量随扬程增加而减少则 A 两种说法都不对 B 两

2、种说法都对C 说法(1)正确,说法(2)不正确D 说法(1)不正确,说法(2)正确4. 以下说法是正确的 :当粘度较大时 ,在泵的性能曲线上 。A 同一流量 Q 处,扬程 H 下降 ,效率上升B 同一流量 Q 处,扬程 H 上升 ,效率上升C 同一流量 Q 处,扬程 H 上升 ,效率下降5. 离心泵的扬程是 。A 实际的升扬；B 泵的吸液高度；C 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度；D 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值6. 过滤介质阻力忽略不计 ,滤饼不可压缩进行恒速过滤时 ,如滤液量增大一倍 ,则A 操作压差增大至原来的 2 倍B 操作压差增大至原来的 2 倍C 操作压差增大至原来的 4

3、倍D 操作压差保持不变7. 当介质阻力忽略不计的恒压过滤时， 由=0 至 =的平均过滤速率反比于过滤时间 的 A 1 次方B 2 次方 C 次方D 1/2 次方ut m/s，气体通过降尘室的8. 在长为 L m ，高为 H m 的降尘室中，颗粒的沉降速度为水平流速为 u m/s，则颗粒在降尘室中的分离条件为 A L/u<H/u t B L/u t <H/uC L/uH/u t9.在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好。A 水平 B 垂直D L/u t H/u放置；冷却水应走C 管内D 管外10. 一定流量的液体在一 25×的直管内作湍流流动， 其对流传热系数

4、 =1000W/m2. 如流量与物性都不变， 改用一 19×2mm 的直管，则其值将变为 W/m2. 。二、填空题： （每空 1 分，共 20 分）11. 、的流体称为理想流体。12. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将 ,摩擦系数,管道总阻力损失 。13. 离心泵的性能曲线有 、 、 等，这些曲线是在一定 下输送某种特定的液体时泵的性能。14. 当离心泵出口阀开大时，流量 ，泵出口压力 。（变大,变小,不变 ）1 5.离心泵的轴封装置主要有两种： 和 。16. 密度为 S 的球形颗粒在斯托克斯区沉降， 已知颗粒在水中和空气中的沉

5、降速度分别为u1 和 u2 ，则 u1/u2=。17. 已知旋风分离器的平均旋转半径为 ，气体的切向进口速度为 20m/s，那么该分离器的 分离因数为 K= 。18. 最常见的间歇式过滤机有 和板框式压滤机。连续式过滤机是 。19. 在对流传热过程中， Nu 表示的准数， Re 表示 。20. 沸腾传热可分为三个区域，生产中的沸腾传热过程应维持在 操作三、计算题（每题 15 分 共 60 分）21. 如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部 内径为 100mm 的水管引水至用户 C 点。管路 装有一个闸阀， 阀的上游距管路入口端 10m 处 有 以汞为指示液 的 U 管压差计 （ s =1360

6、0kg/m3），压差计测压点与用户 C 点之间 直管长为 25m。问：（ 1）当闸阀关闭时，若测Z 为多少 m（ 2）当闸阀全开时R=350mm，h=，则槽内液面与水管中心的垂直距离 阀 = , =），每小时从管口流出的水为若干 m3/h的测的段 体22. 在附图所示的管路系统中， 有一直径为 38×、长为 30m 水平直管段 AB ，在其中间装有孔径为的标准孔板流量计来 量流量，流量系数 Co 为，流体流经孔板的永久压降为 6× 104Pa，AB 段摩擦系数取为，试计算：液体流经 AB 段 压强差； 若泵的轴功率为 800w，效率为 62%，求 AB 管 所消耗的功率为泵

7、的有效功率的百分率。 已知 :操作条件下液 的密度为 870 kg/m3,U 形管中的指示液为汞 ,其密度为 13600kg/m3。21.用某板框压滤机恒压过滤，滤框尺寸为810×810×25mm。经过小试测得过滤常数，操作时的滤布，压差及温度与小试时相同滤饼刚充满滤框时停止过滤，求：每批过滤时间若以清水洗涤滤饼，洗涤水用量为 滤液的 110 ，洗涤压差及水温与过滤时相同，求洗涤时间求每只滤框的最大生产率24.有一列管式换热器 , 装有 25× 钢管300 根, 管长为 2m。要求将质量流量为 8000kg/h 的常压空气于管程由 20加热到 85, 选用 108

8、饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸 气的冷凝给热系数为 ao =104W/(m2K), 管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计 , 而且不计热 损失。已知空气在平均温度下的物性常数为 Cp =1kJ/, =×10-2W/, =× 10-5, Pr=。试求 :(1) 空气在管内的对流给热系数 ;(2) 求换热器的总传热系数 (以管子外表面为基准 );(3) 通过计算说明该换器能否满足需要(4) 计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。化工原理期末试题参考答案和评分标准选择题（每题 2 分）题号12345678910答案CBCCDBDCADD二填空题：（每空 1 分，共 20 分）11.

9、粘度为零，无流动阻力12.减小 增大 不变 V V Na V 转速14.变大 变小15. 机械密封 填料函密封16.（ S - 水 ）/ 水 /（ S - air ）/ air 。18. 叶滤机 回转真空过滤机19. 对流传热 （与相同条件下按导热计的导热系数之比 ） 流动状态的的准数20. 泡核沸腾区三计算题（每题 15分 共 60分）Z= s R/水-h =13600×=21. （1）闸阀关闭，系统内处于静止，由 U管处等压面得： 水 g（Z+h）= s gR（ 2）以槽液面为 1-1，管出口内侧为 2-2，管中心线为 基准面，列柏式：Z1+u12 /（2g）+P1 /（ g ）

10、= Z2+u22 /（2g）+P2 /（ g）+hf又hf =(.L/d+ ). u22/(2g) =×35/+×u22 /(2g)= u22 /(2g) 则 +0+0=0+ u22/(2g)+0+ u22/(2g)解得 u2=sV =. /4 = .2×× 3600/4=h22. uo =Co 2gR(-)/=2×u=(do /d)2uo =33)2×=sW s =× ( /4)× × 870 =s流体流经 AB 段的压强差：在 A 与 B两截面间列柏努利方程 (管中心线为基准面 )22Z A g+(p

11、 A /)+(u 2A /2)=Z B g+(p B /)+(u 2B /2)+ WfZ A =Z Bu A =u BWf =(l/d)(u2/2)+(6 × 10 /) =×(30/×2)+(6×104/870) =111J/kg pA -pB= Wf =870×111=96570Pa Ne=800×=496wAB 段所消耗的功率 N： N=W s W f =×111=N/Ne=496=34%23. 每批过滤时间24解:(1) di=×220cm，G=W/AG=8000/(3600××

12、5; 300)=Re=di u /=d i G / =×× 10-5)=×104 >104Pr= L/di =2/=80 i =(/di )=×× 10-2/×× 104)×=(m2)(2) 管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计1/K o =1/ i +do/( i ·d i )=1/104+25/×20)=(m2)/WKo =(m2)(3) Q=Wc Pc(t2-t1)=(8000/3600)×103×(85-20)=×105W t m =(t1- t2)/ l n ( t1/t2)= (108-20)-(108-85)/Ln(108-20)/(108-85)=提供 A o =n do L=300××× 2=Q=K o A o / tm需要 A o '=Q/K o tm =×105/× =