(完整word版)化工原理(上册)期末试题样卷及答案

1、1、如图所示,用U形压差计与管道 A B两点相连。已知各图中管径、A、B间的管长L扬州大学试题纸化工原理（上册）期末试题1. 气体的黏度随温度的升高而,水的黏度随温度的升高而姓名专业班级学号题号-一一-二二-三四五六七总分得分一、填充题（每空1分，共20分）2. 牛顿粘性定律的数学表达式为3. 边长为0.5m的正方形通风管道，其当量直径为4某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍,其阻力损失为原来的，若5.测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将6.调节离心泵工作点的方有,7 恒压过滤且忽略介质阻力时，

2、若粘度降低20%，则在相同的过滤时间所得滤液应增加。&设颗粒的比表面积为 a,床层空隙率为£，则床层的比表面积 aB为。颗粒的粒度 分布愈不均匀，所形成床层的空隙率越。9黑体表面温度由37C加热到347K，则辐射能力增加为原来的10.某流体在圆形直管内强制对流，其给热系数为a,现任务变更，管内流速降为原来的1/2，且已知此时Fe> 10 4，则管内的给热系数为原给热系数的倍。11生产上，沸腾传热常在沸腾区操作，因沸腾的给热系数大于沸腾的给热系数。12、工业上常用蒸发器主要有二种类型:二、选择题（10分，每小题2分）及管道中流体流量均相同，管内流体均为20C水，指示液均为

3、汞，则R4A. Rm R, R = R = RB. R = R = R =C. R = R2 <R? <R4D. R 丰R42、转子流量计的主要特点是A.恒截面、恒压差B.变截面、变压差C.恒流速、恒压差 D.变流速、恒压差3、在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的q值，其过滤速率为原来的 A. 迈倍 B. 1 倍 C. 2 倍 D. 4 倍4、A.红砖的黑度为0.93，若温度为300C，则红砖的辐射能力为6112.3 W/m2B. 5684 W/m 22W/mC.1000 W/m2D.916.8W/m25、蒸汽冷凝时的热阻A.决定于液膜厚度B

4、.决定于汽膜厚度C.决定于汽膜和液膜厚度D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响 三、问答题（10分，每小题5分） 1.影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些？（过滤介质阻力可忽略）2.某换热器用工业水冷却热流体，若热流体流量及进口温度不变，在夏季因冷流体进口温度升高，要求热流体出口温度T2不变，应采取何种措施？传热系数 K及传热推动力 tm又有何变化?四过滤计算( 12分， 每小题 4分 )以板框压滤机过滤某悬浮液 , 在恒压条件下进行。已知过滤面积为8.0m2, 过滤常数K=8.50 X 0-5m/s,过滤介质阻力可忽略 ？求：(1) 取得滤液V = 5.0m 3所需过滤时间T 1；(2

5、) 若操作条件不变,在上述过滤T 1时间基础上再过滤 T 1时间,又可得多少滤液？(3) 若过滤终了时共得滤液3.40m3,以0.42m3洗液洗涤滤饼，操作压力不变，洗液与滤 液黏度相同 , 洗涤时间是多少 ?五、 带泵管路计算（ 18 分）某型号的离心泵 , 在一定的转速下 , 在输送范围内 , 其扬程与流量的关系可用 He=18-6 X 105qv2（ He单位为m, qv单位为ni/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。 两槽均为敝口，两水面高度差3m且水面维持恒定。管路系统的总长为20m（包括所有 局部阻力的当量长度）,管径为0 46X 3mm摩擦系数可取为0.02，试计算：输水量m

6、3/h;（ 10分） 若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m3,离心泵在运转时的轴功率kW;（ 4分）（3）若将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为49.05KPa（表压）,（ 不必计算 , 用其它条件均不变 , 试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化 公式与特性曲线图示说明 ）。（4 分）六沉降计算（ 12 分）在20m高的升气管中，要求球形颗粒停留10s。粒径10卩m,粒子密度2500kg/m3。气体密度 1.2kg/m 3, 黏度 0.0186cP, 气流量 100m3/h 。试求：1）颗粒沉降速度为多少？（ 6 分）2）升气管直径 （设粒子加速段可忽略不计

7、 ）为多少？（ 6 分）七传热计算（ 18 分）用120 C的饱和水蒸气将流量为36m/h的某稀溶液在双管程列管换热器中从80C加热至95C。若每程有直径为0 25 X 25mm的管子30 根,且以管外表面积为基准 的传热系数 K=2800W/（m2 C ）。蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计，试求：（1） 换热器所需的管长 ; （6分）（2）当操作一年后，由于污垢累积，溶液侧的污垢系数为0.00009（m2C ）/W,若维 持溶液的原流量及进口温度 , 其出口温度为多少 ?（8分）又若必须保证溶液原出口温度 ， 可以采取什么措施 ?（ 4分）注：溶液的密度及比热与水近似：P =1000kg/

8、m3; cP=4.2kJ/（kgC ）化工原理（上册）期末试题参考答案及评分标准3 、0.5一、填充题（每空1分，共20分）I、 增大；降低 2、T =卩du/dy;3、0.54、0.5 5、增大；不变6、改变出口阀开度改变泵的转速改变叶轮直径7、11.8%1.5710、0.574312 、循环型蒸发器、单程型蒸发器8、aB = a（1 一 £ ）、小 9、II、核状，核状，膜状二、选择题（10分，每小题2 分)三、问答题（10分，每小题1.答：当过滤介质阻力可忽略时5分)Q =JkA2 冷可见，影响因素有：转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度 及特性。2.答：可采

9、用增大冷流体用量解决。K增大，A tm减小。四、过滤计算(12分/4、4、4) 解：(1) / V12 = KAt1 即卩 5.0 t1 = 4596s = 1.28h(2) /V = KAt2 即 V22 = 8.50 V2 = 7.07 m 3则 Va-V = 7.07-5.0 = 2.07 m 过滤终了时，Ve = 3.40 m252=8.50 X 10- X 8t152X 0- X 8 X 4596 X 2(dVdt)E = kA/(2 Ve) = 8.50 / ( dVdt)w = ( dWdt)E/4 = 8.0 tw = Vw/( dMdt)w = 0.42/(2.0X 10-5

10、 X 82/(2 X 3.40) = 8 X 10-4 m3/s-4-4 3X 10 /4 = 2.0 X 10 m/s-4X 0 ) = 2100s = 35 min五、带泵管路计算(18分/10、4、4)解：(1 )求输水量：在两液面之间列伯努利方程He/=( Z+A P P g)+ 2 Hf_ - 2 2A Z=3m,刀 H=0.02 X (20/0.04)( V/(0.785 X0.04 ) /(2 X 9.81)=3.23 X 105Va P/ p g=0 H/=3+3.23 X 1oV离心泵特性曲线：H=18-6X 105V2 由式(1)、(2)找工作点：18-6X 105V2 =

11、3 + 3.23 X 10 V =0.00403m 3/s =14.51 m 3/h 由式(1) He =8.25m(2)求轴功率：Na=H V p g/(1000 n )= 0.00403 X 8.25 X 1000/(102 X 0.65)=0.501kW改A为密闭容器时He =8 + 3.23 X 10V<V, N >Na沉降计算（12分/6、6）设 Rep< 2,.2 一 - -八、解：Q£- QOUt= gdp( P s- P )/(18 卩)=9.81 X (10- ) X (2500-1.2)/(18 X 0.0186 X 10-)=7.33 X 10

12、-3 m/s校核：1.2/(0.0186 X 10-3) = 4.73 X 10-3 < 2Rep = dput p /= 10 -5 X 7.33 X 10-3 X原设正确？令气流上升速度为u,( u-7.33 X 10-3) X 10 = 202n /4) d u = 2.007 m/s又V = u( n /4) d2即 100/3600 = 2.007( d = 0.133 m 七、传热计算(18分/6、8、4) 解：(1) tm=( t1- A t2)/Ln( t1/ A t2)CX 103W2=(120-80)-(120-95)/L n(40/25)=31.9 Q=(36 X 1000/3600) X4200X (95-80)=630A=Q/( KA t m)=630 X 103/(2800 X 31.9)=7.05m A=n n d(2 L)=30 n X 0.025 X 2L=4.71Lm2L=7.05/4.711.5m(2) (d o/di)R=1/K污-1/ Kt1/ ©