化工原理上试卷(1)

1、（勤奋、求是、创新、奉献） 2007 2008 学年第一学期期末考试试卷 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 （本卷考试时间 120 分钟）题号一二三四五六七八十总得分题分202088101816得分一、填空题（每空1分，共20分）1、沉降槽是利用 重力 的作用进行悬浮液分离；旋风分离器是利用 惯性离心力 的作用从气流中分离出尘粒的设备。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，中心最大速度为平均速度的 2 倍。 3、降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是 气体的停留时间沉降时间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，则总传热系

2、数K值接近于 空气 的对流传热系数；管壁的温度接近于 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、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） ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。 11、两台旋风分离器串联时 压降 增倍，并

3、联时 流量 增倍。12、局部阻力的计算方法分为阻力系数法和 当量长度法 。1. 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下述说法中错误的是（ C ） （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）要提高K值，应从降低最大热阻着手；3、粒径分别为16m和8m的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为 ( B )

4、（沉降在斯托克斯区）。（A）2 （B）4 （C）1 （D）1/24、下列那一项不属于评价旋风分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）分离效率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，增大 （B）u增大，减小（C）u减小，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（ D ）的准数。（A） 对流传热 （B） 流动状态 （C） 物性影响 （D） 自然对流影响 7、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是（ C ）。 （A）斯蒂芬-波尔兹曼定律； （B）折射 （C）克希霍夫 （D）普郎克 8、欲减小间壁两侧流体传

5、热的总热阻，关键是提高对流传热系数（ A ）的值。（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（ D ）的湍动程度。（A）增加管程流体 （B）减小壳程流体（C）减小管程流体 （D）增加壳程流体10、下述说法中正确的是（ C ）。 （A）离心沉降速度u和重力沉降速度u是恒定的； （B）离心沉降速度u和重力沉降速度u不是恒定的；（C）离心沉降速度u不是恒定值，而重力沉降速度u是恒定值；（D）离心沉降速度u是恒定值，而重力沉降速度u不是恒定值三、（8分）本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.7m、密度1=800kg/m3，水层高度h2=0.6m

6、、密度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高度h，m。（5分）解：（1）pA=pa+1gh1+2gh2 （1分）101.3×103800×9.81×0.71000×9.81×0.6112679.6 Pa （2分）（2）计算玻璃管内水的高度h pA=p'A，而pA=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即pA=pa+1gh1+2gh2pA'=pa+2gh （1分）于是 pa+1gh1+2gh2=pa+2gh （1分）简化上式并将已知值代入，得800

7、15;0.7+1000×0.6=1000h （2分）解得 h=1.16m （1分）四、（8分）用钢管输送水蒸气，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，管壁及两层绝热材料的平均导热系数分别为45、0.093和0.175，钢管内壁面温度为300，第二层保温层外表面温度为50。 试求：（1）单位管长的热损失量q，；（4分） （2）钢管外壁与第一层保温材料之间的温度，；（2分） （3）第一层保温材料与第二层保温材料之间的温度，。（2分） 解：（1） （1分） 其中， （1分） （2分） （2） （2分） （3） （2分） 五、（10分）一降尘室，长

8、5，宽3，高4，内部用隔板分成20层，用来除去烟气中以上的颗粒。已知烟气密度为0.6，粘度为，尘粒密度为4300，试求（1）沉降速率，m/s；（7分）（2）可处理的烟气量，。（3分）解：（1） （1分）设沉降区为层流，则（2分）（2分）验算 故假设正确 （2分）（2）总处理量为 （3分）六、（18分）在套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液，苯在的钢管内流动。的饱和水蒸汽在环隙冷凝。已测出苯的进口温度为30，出口温度为60，流量为4000，苯和水蒸气的对流传热系数分别为和，管内壁的污垢热阻为0.0004，忽略管壁及管外污垢的热阻。 试求：（1）饱和水蒸气的消耗量，；（5分） （2）基于外表面的总传热

9、系数，；（5分） （3）套管的长度，m；（8分） 注：（1）操作条件下苯的比热为（2）时的蒸汽温度为120，汽化潜热为2204。 解：（1）饱和水蒸汽消耗量 （3分） （2分） (2) 基于内表面的总传热系数（3分） （以内表面计） （2分） （2）套管长度L： （1分） （3分） （2分） （2分） 七、（16分）料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。高位槽液面和大气相通，塔内压强为1.96×104Pa（表压），输送管道为36×2mm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。求：（1）从高位槽到输液管出口内侧的能量损失，；（9分）（2）高位槽安置高度（即位差Z应为多少米），m。（7分）已知：料液在操作温度下的物性：密度=861kg/m3；粘度=0.643×103Pa·s。局部阻力系数进口突然缩小（入管口） =0.590°标准弯头 =0.75180°回弯头 =1.5球心阀(全开) =6.4解：（1） （2分）阻力损失（1分）（1分）利用柏拉修斯公式 （2分）局部阻力系数进口突然缩小（入管口） =0.590°标