化工原理上期末考试试卷

1、化工原理(上)期末考试试卷1、 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AB和垂直放置的等径直管 CD已知dAB=dcD, Lab=Lcd, U型差压计指示液相同，读数分别为 R1、R2。则A APab=APcdBAPab>APcdc hf AB=hf CDD R1>R22 .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、，,一(P - P )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两种说法都对C 说法(

2、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：当粘度以较大时，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，滤饼不可压缩进行包速过滤时，如滤液量增大一倍，则A操作压差增大至原来的倍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p = 的平均过滤速

3、率反比于过滤时间T 的A 1 次方 B 2 次方 C 次方 D 1/2 次方8 .在长为L m ,高为Hm的降尘室中，颗粒的沉降速度为 u tm/s,气体通过降尘室的水 平流速为u m/s ,则颗粒在降尘室中的分离条件为 oA L/u<H/u t B L/u t<H/u C L/u >H/ut D L/u t >H/u9 .在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好 放置；冷却水应走0A 水平 B 垂直 C 管内 D 管外10 .一定流量的液体在一小25X的直管内作湍流流动，其对流传热系数a=1000W/m C如流量与物性都不变，改用一小19x2mm勺直管，则

4、其a值将变为 w/m C 。2、 填空题：（每空1分，共20分）11 .、的流体称为理想流体。12 .水由敞口包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）15.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降速度分别 为 u1 和 u2 ,贝U u1/u2=o17 .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2

5、0m/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）水用 装 有压问：槽21 .如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部 内径为100mm勺水管引水至用户C点。管路上 有一个闸阀，阀的上游距管路入口端 10m处安以汞为指示液的U管压差计（p s=13600kg/m3）差计测压点与用户C点之间的直管长为25m （1）当闸阀关闭时，若测得 R=350mmh=,则内液面与水管中心的垂直距离Z为

6、多少m （2）当闸阀全开时（阀=，入=）,每小时从 管口流出的水为若干 m3/hAB若 为22 .在附图所示的管路系统中，有一直径为小38X、长为30m 水平直管段AR在其中间装有孔径为的标准孔板流量计来测 流量，流量系数Co为，流体流经孔板的永久压降为6X 104Pa, 段摩擦系数入取为，试计算：液体流经AB段的压强差； 泵的轴功率为800必效率为62%求AB管段所消耗的功率 泵的有效功率的百分率。已知：操作条件下液体的密度为870 kg/m3,U形管中的指示液为汞，其密度为13600kg/m3。21.用某板框压滤机包压过滤，滤框尺寸为810X810X 25mm经过小试测得过滤常数22x11

7、加"，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 一 1滤液的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，装有小25X钢管300根，管长为2nl要求将质量流量为 8000kg/h的常压空气于管程由20c加热到85C,选用108c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, 而且入=X 10-2W/,不计热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为Cp =1kJ/,!i =x 10-5, Pr= o 试求：(1) 空

8、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 .粘度为零，无流动阻力12 .减小增大不变 V 4 V Na V 转速14 .变大变小15 .机械密封填料函密封16 .（ S- P 水）/ -K /（ S- air）/ a 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 .

9、泡核沸腾区三.计算题（每题15分共60分）水21 . （1）闸阀关闭，系统内处于静止，由U管处等压面得：P 水 g（Z+h尸 P s g R .Z=p sR/p 水-h =13600 X =（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/( pg尸 Z2+u22 / (2g)+P2 /( p g)+EhfX 35/+ X u22 /(2g)= u22 /(2g)又hf =(入.L/d+ £工).u22/(2g)=则 +0+0=0+ u22/(2g)+0+ u22/(2g)解得u2=sV =兀./4 =兀.2 XX 3600/

10、4=h22 . u o =Co2gR（ p ' - p）/ p=2 Xu=（do /d）2uo =33）2 x =sWs=X（兀/4） X X870 =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）ZAg+(P a/ P )+(u A/2)=Z b g+(p b/ p )+(u B/2)+ WZ a=Zb=uWf =X (l/d)(u2/2)+(6 X 10 / p ) = X (30/ 乂 2)+(6 乂 104/870) =111J/kgPA -P B = P叫=870X111=96570Pa2 2) Ne=800X =496wAB段所消耗的功率 N:

11、N=Vy Wf =X111 =N/Ne=496=34%23 .每批过滤时间24 解:(1) d i=X 2=20cm , G=W/AG=8000/(3600 XXX 300)=Re=c| u p/ N=diG/ n=xx10-5)=X104 >104Pr= L/d i =2/=80 .ai=(入/di)= x x 10-2/ x x 104) x =(m2 C)(2)管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计1/K o=1/ i +do/( i di )=1/104+25/ X20)=(m2 C )/WKo =(m2C) Q=WC PC(t2-t1)=(8000/3600) X 103X(85-20)= X105WA tm=( At1- At2)/ l n( At1/ A t2)=(108-20)-(108-85)/Ln(108-20)/(108-85)= C提供 Ao=n do L=300X X X 2=Q=K oAo/ A tm需要 Ao ' =Q/Ko A tm=X 105/ X = m2A