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文档简介
1、化工原理试卷一一、填空:(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量( )次方成正比;流量一定时,阻力损失与管径()次方成反比。(2)离心泵的轴功率随流量的增大而( ),启动离心泵前应( ),以减少启动电流,保护电机。另外,离心泵启动前,还要( ),否则就会造成( )现象。(3)层流时,圆管内的流速呈( )分布,u/umax=( );当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失( )。(4)往复泵的流量与压头( ),需采用( )调节流量。(5)研究流体流动时,常将流体视为由无数分子集团所组成的( ),其目的是为了摆脱( ),而从( )角度来研究流体的流动规律。(6)在化工生产中,流体静力学基本方
2、程式主要应用于( ),( ), ( )。(7)离心分离因数Kc=( ),若旋转半径R=0.4m,切向速度uT=20m/s时,则Kc=( ),结果表明在上述条件( )。(8)通过三层平壁的热传导中,若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500,400,200和100,则各平壁层热阻之比( )(假设各层壁面间接触良好)。(9)为了减少辐射热损失,可采用( )方法,而且材料的黑度( ),散热愈少。(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高( )的。若两侧相差不大时,则必须将( )才能提高K值。二、计算题: 1用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒
3、,颗粒在气流中均匀分布,尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m,宽2m,高1m。含尘气流密度为1.2kg/m3,流量为7200m3/h,粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降,试求:(1)可被完全除去的最小粒径;(2)可被50%除去的粒径。 2在3×105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。试求: 过滤至框内全部充满滤渣所需时
4、间; 过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间; 若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少m3滤饼计)。3有一管长为2m的列管冷却器,将油从150冷却到100,冷却水的进口温度为15,出口温度为40,油和水作并流流动,若用增加管长的办法,使油的出口温度降到80。设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变,问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求?(假设Cp比热不随温度而变)。参考答案:化工原理试卷二一、填空题:(1)在流体流动中,圆形直管内流体滞流时的速度分布为( )形状,且平均速度u与管中心最大速度umax之比等于
5、( );湍流时的速度分布为( )。(2)有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串联而成,d1<d2。某流体稳定地流过该管道。今确知d1管段内流体呈滞流,则流体在d2管段内的流型为( )。(3)离心泵的工作点是( )曲线与( )曲线的交点;离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵发生( )现象。(4)离心泵无自吸作用,开泵前要先( ),以防止( )现象的产生。(5)在列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近( ),总传热系数K的值接近( )。(6)为了减少辐射热损失,可采用( )方法,而且材料的黑度( ),散热愈少。(7)某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降,若处
6、于滞流沉降区,当空气温度升高时,空气的黏度( ),颗粒的沉降速度( )。(8)测定流量常用的流量计有( )、( )、( )。(9)降尘室的生产能力只与降尘室的( )和( )有关,而与( )无关。(10)工业过滤一般采用( )过程最合理。过滤常数的测定一般在( )进行。二、计算题:1某车间用离心泵将原料送到塔中,如附图所示。塔内压强为491kPa(表压),槽内液面维持恒定,其上方为大气压。槽内液面和塔进料口之间的垂直距离为20m,假设输送管路的阻力损失为5m液柱,料液的密度为900kg/m3,管子内经皆为25mm,送液量为2000kg/h。试求:(1)泵的有效功率;(2)如果泵的效率是60%,求
7、其轴功率。 2用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液,滤框共10个,其规格为810×810mm,框的厚度为42mm。现已测得过滤10分钟后的滤液1.31m3,再过滤10分钟,共得滤液1.905m3。滤饼体积和滤液体积之比为0.1。试计算:将滤框完全充满滤饼时所需的时间(h);若洗涤时间和辅助时间共45分钟,该装置的生产能力(以每小时滤饼体积计)。3常压贮槽中盛有石油产品,其密度为760kg/m3,粘度小于20cst。在贮存条件下的饱和蒸汽压强为80×103Pa。现拟用65Y60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177×103Pa的设备内。贮槽液面恒定,设备的油
8、品入口比贮槽液面高5m,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m。试核算该泵是否合用。若油泵位于贮槽液面以下1.2m处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33KPa计。附:65Y60B型油泵性能参数如下:流量 m3/h 19.8扬程 m 38效率 % 55轴功率 KW 3.75允许气蚀余量 m 2.6参考答案:化工原理试题三一、填空:(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量( )次方成正比;流速一定时,阻力损失与管径()次方成反比。(2)离心泵的压头与流量( )关,一般用( )调节流量。往复泵的压头与流量( )关,一般用( )调节流量。(3)层流时,圆管内的流速呈( )分布,
9、u/umax=( );当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失( )。(4)一小颗粒在空气中沉降服从斯托克斯定律,当空气温度升高时,则其沉降速度( ),且颗粒直径越大,沉降速度越( )。(5)降尘室的生产能力只与降尘室的( )和颗粒的( )有关,而与( )无关,因而工业上多采用( )降尘室。(6)工业上,沸腾传热一般控制在( )状态下,冷凝器的设计通常以( )冷凝考虑。(7)离心分离某悬浮液,其切向速度为20m/s,旋转半径为0.4m,则其分离因数为( )。 (8)在列管式换热器中使用饱和水蒸气加热冷空气时,管壁的温度接近( )侧温度.(9)为了减少辐射热损失,可采用( )方法,而且材料的黑
10、度( ),散热愈少。(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高( )的。若两侧相差不大时,则必须将( )才能提高K值。二、计算题: 1如图,一离心泵将水从贮槽抽至敞口容器中,两液面恒定且距离8m。泵的吸入管线L1=20m,排出管线L2=60m(以上均包括进出口及各种局部阻力),管径均为40mm,摩擦系数均可取0.01,离心泵的特性曲线方程H=22-7.2×105Q2(Hm,Qm3/s),泵的效率为65%,试求:(1)管路的特性方程;(2)管内水的流量m3/s;(3)泵的轴功率。2.某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。求:其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤
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