化工原理试卷上1-5套

化工原理〔上〕试卷一一.填空题〔每空1分，共20分〕用管子从高位槽放水当管径增大一倍则水的流量为原流量倍〔假定槽高度管长、局部阻力及摩擦系数均不变〕在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处的速度为 ，管中心速度 。在流动系统中假设截面上液体压强密度流速等仅改变不改变称为稳定流动。离心泵启动步骤为 ；常用 调节流量；往复泵常用 调节流量。用离心泵向锅炉供水，假设锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量 ，扬程 。牛顿冷却定律的表达式，给热系数〔或对流传热系数〕α的单位。在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空此时传热管的壁温接流体的温度，总热系数K接流体的对流传热系数。假设降尘室的高度增加，则沉降时间，生产能力。当微粒在介质中作自由沉降时，假设颗粒沉降的Rep数越 。球形颗粒的球形度。

一样，球形度越大的微粒，介质阻力系工业上常用过滤方式有和滤饼过滤；悬浮液中参加助滤剂进展过滤的目的是 二.简答题 每题5分，共20分)简述流体阻力实验测曲线的根本方法和原理。为什么工业上气体的除尘(在沉降室进展,Rep

＜2)常放在冷却后进展"而在悬浮液的过滤别离中，滤浆却不宜在冷却后才进展过滤.ABCz.ABCz.三.计算题〔共60分〕〔20水位维持不变。槽底部与径为.100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U型管压差计，测压点B与管路出口端之间距离为20m。〔1〕当闸阀关闭时测得R＝600mm，h＝1500mm；当闸阀部计算题1附图分开启时，测得R＝400mm，h＝1400mm，管路摩擦系数λ取0.02，问每小时从管中流出水量为多少。〔2〕当阀全开时〔取闸阀全开局部阻力l/d＝15，管路摩擦系数λ＝0.018〕，测压点B处的静压强为多少.〔表压〕〔10φ57×3.5mm的钢管,将敞口贮槽的有机溶剂(密度为800kg/m3,粘度为20×10-3Pa·s)输送到反响器中。设贮槽的液面离反响器的液面高度保持16m，见附图。钢管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m，反响器的压力恒定为4kgf/cm2(表压),有机溶液输送量为6m3/h，试确定泵提供的压头。计算题2附图〔10分〕用降尘室精制含尘气，尘粒的最小粒径10μm，密度为1400kg/m3，气体温度为=0.018×10-3Pa·s，密度为1.2kg/m3，含尘气接近常温，处理量为2m3/s，气体进入降尘室保持流速0.2m/6设降尘室宽2.5，长5〔20φ25×2.5mm的钢管组成管束,管程走速为0.5m·s-1，流量为每小时15吨，比热为1.76kJ·kg-1·K-1,密度为858kg·m-3，温度由20℃加热至50130700W·m-2·K-1和10000W·m-2·K-1。钢导热系数为45W·m-1·K-1,求:(1)化工原理〔上〕试卷二一.填空题〔共20分，每空1分〕边界层的定义是。边界层按其中的流型可分为和。流体机械能衡算式如衡算基准以J/kg表示,则该方程可表示为，假设用N/m2(Nm/m3)毕托管用于测量管道中流体的 ，而孔板流量计则用于测量管道中流体的 。=0.05m3/s时，=20m；管路特性为Q=e0.05m3/s时，He

=18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值为m。>△t，则通过1 2两层传热量。. z.对于通风机，习惯上将压头表示成，其国际制单位为，所以风机的压头称为。在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是，深层过滤中固体颗粒沉积于。表压或真空度则是以为基准测得的压强。板框过滤机过滤面积为0.3150kPa*5h后得滤液5h后再用8m3与滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间；当表压加倍，滤饼压缩指数为0.4时，5h后得滤液。用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约二.问答题〔每题5分，共20分〕问答题1附图用一板框压滤机恒压过滤*传热过程中冷热流体有几种接触方分别举一实习见过的或你熟悉的换热设备三.计算题 〔60分〕〔10=50mm，d=100mm，从A流向B的扩大阻力为ζ

2/2，A B 1A从B流向A的缩小阻力为ζu2/2ζ=0.56，ζ=0.42。压差计指示液为汞。当水由A流向B，2 A 1 2R=0.055m，求水流量。假设维持此水流量不变，水由B流向A，则R1 2计算题1附图〔20分〕如图的输水系统。管径)=50m，摩擦系数可e取λ=0.03,泵的特性曲线在流量为6m3/h至15m3/h围可用下式描述：0.8，此处H为泵的扬程m，Qm3/h10m3/h重量的水所需外加功为多少"此泵能否完成任务"⑵如要求输送量减至8m3/h(通过关小阀门来到. z..z..z.达)，泵的轴功率减少百分之几"(设泵的效率变化忽略不计)计算题2附图〔10分〕在底面积 A=40m2的除尘室回收含尘气体中的球形固体颗粒。含尘气体流量为3600m3/h(操作条件下体积)，气体密度ρ=1.06kg/m3，黏度μ=0.02cP，尘粒密度ρ=3000kg/m3。试s计算理论上能完全除去的最小颗粒直径。〔20分〕100℃的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg，总传热系数为2039W/(m2·℃)，传热面积为12.75m2，15℃的冷却水以2.25×105kg/h的流量流进管，水的比热为4.187kJ/(kg·oC)，求冷水的出口温度和水蒸气冷凝量。化工原理〔上〕试卷三一.填空题〔19分〕流体在等径管中作稳定流动，流体流动时产生阻力的根本原因是 ，流体的流沿管长 。流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来倍；如只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来倍。水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反响器，当管道上的阀门开度减小后水的流量，摩擦系，管道总阻力损。假设被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量，效率，轴功率。*有机溶液在长为108×10mm的钢管中强制湍流，其=310W/(m2·K)，假设体积152×10mmL/d均大于此时在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近 流体的温度，传热系数K接流体的对流给热系数。厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，b>b>b，导热系数λ<λ<λ。在稳定1 2 3 1 2 3传热过程中，各层的热阻R R R，各层导热速率Q Q Q。1 2 3 1 2 3*=810×810×25mm，假设该机有10块框，其过滤面积约。为了提高降尘室的生产能力，可采取措施。一降尘室长8m，中间装有14块隔板，板间距为0.1m。最小颗粒沉降速度为0.02m/s，最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过m/s。二.选择题〔16分〕图中所表示R值的大小反。A. AB两截面间压差值B.A－B截面间流动阻力损失C. A、B两截面间动压头变化 D.突然扩大或突然缩小流动损失选择题1附图流体在管流动时，层流底层的厚度随流速的增加而〔 。变小 B.变大 C.不变水在一等径的垂直管作稳定连续流,其流速〔 。会越流越快 B.会越流越慢 C.不变离心泵常用〔 〕调节流量，往复泵常用〔 〕调节流量。出口阀 B.进口阀 C.旁路阀工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是〔 。增加热阻，减少热量损失； B.节约钢材、增强美观；C.增加传热面积，提高传热效果＝116W·m-2·K-1，α＝11600W·m-2·K-1，要提高总传热系数1 2最简单有效的途径是〔 。设法增大α； B.设法增大α；1 2C.同时增大α和α1 2旋风别离器的别离因数α愈大，说明它的别离能力愈〔差； B.强； C.三.问答题10分〕<2t别离中，滤浆却不宜在冷却后才进展过滤.(55〔20100mm钢管相连，管路上装有15m处安有一个指示液为汞的U口端之间距离为20m。(汞的密度为13.6103kg/m3〔1〕当闸阀关闭时测得R＝600mm，h＝1500mm；当闸阀局部开启时，测得R＝400mm，h＝1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。〔2计算题1附图〔10分〕*液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔A，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为泵吸入管路压力损失为〔mmm。液体流经换热器B的压力损失为29430，精馏塔压强为1kgf·cm-2mm的钢管，管长为120m〔包括局部阻力的当量长度〕，流速为1.5m·s-1，密度为960kg/m3，摩擦系数为0.03，其它物性均与水极为接近。〔1〕试通过计算，选择以下较适宜的离心泵。〔2〕泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米.(Hs/=6.67m)型号表1Q几种离心泵的特性参数H ηm3.h-1m ％2B192216 663B57A5037.5 644B919091 68计算题2附图〔10分〕一小型板框压滤机有框10块，长宽各为0.2m，在1.96×105Pa共2小时滤框充满共得滤液〔1〕过滤常数Km3/h〔2〕假设表压增加一倍，其它条件不变，同样过滤到滤饼刚充满滤框为止，计算此时过滤机的生产能力"设滤饼不可压缩。〔15分〕用一传热面积为3m2由φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器，用初温为的水将机油由20℃冷却至101000kg/h和1200kg/h，其比热分别为4.18kJ·kg-1·K-1和2.0kJ·kg-1·K-12000W·m-2·K-1和250W·m-2·K-1，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。〔1〕计算说明该换热器是否合用"〔2〕夏天当水的初温到达30℃，而油的流量及冷却程度不变时，该换热器是否合用"(假设传热系数不变)化工原理〔上〕试卷四一.填空题〔共20分，每空1分〕雷诺准数的表达式为，根据雷诺数将流动分为三个区、高，黏度。密度=830kg/m3=2cP的液体，在径为100mm，以流速2m/s在原管中流动，流动类型为。假设被输送的流体黏度升高，则离心泵的压头，流量，效率，轴功率。在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处速度，管中心速。6. 流体在间壁换热器中逆流流动= 。1 2 2 1 m多层平壁热传导中，通过各层的传热速率。142分〕*圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和温曲线如右图，则A层导热系B层导热系数将 层材料放在里层时保温效果最好。aAbA。选择题1附图*一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管空气，设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为出口温度为80℃，则此列管换热器壁温度应。〔a〕接近空气平均温度〔b〕接近饱和蒸汽与空气的平均温度c〕接近饱和蒸汽的温度3.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是〔 。〔a〕增加热阻，减少热量损失;〔b〕节约钢材、增强美观;(c)增加传热面积，提高传热效果。从流体静力学根本方程了解到U型管压力计测量其压强差( )。a〕与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关b〕与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关c〕与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为〔 〕〔aQ＝0，〔〕Qc〕Q＜0，e e e离心泵最常用的调节方法是( )〔a〕.改变吸入管路中阀门开度b〕.改变压出管路中阀门的开度；〔c〕安置回流支路，改变循环量的大小；〔d〕.车削离心泵的叶轮间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热( )。a〕成正比 b〕成反比 c〕没关三．简答题〔共16分，每题4分〕简述恒压过滤常数、q、θ如何测定。e e解释3B3350分〕〔14分〕用泵将密度为1100kg/m3*液体从敞口储槽送至表压为1kgf/cm2定，其与输送管出口端的垂直距离为20m的钢管，管长30m，管路上有吸滤底阀1=7标准弯头2=0.751

=0.17〕，管路摩擦系阀 弯 闸阀数=0.02，问当输送量为43m3/h时泵所提供的有效功率为多少kW.〔8分〕有一台离心泵，允许吸上真空高度H=6.5m，将贮液池的液体〔液体比重为1.4，其粘s度与水相似〕抽送至高位槽，要求输送量为29.4吨/小时。吸入管路的压头损失为1.5m，吸入管管径为100mm，问离心泵的安装高度为多少.〔外界大气压P=10mHO〕2〔14分〕用降尘室精制含尘气，尘粒的最小粒径10mm，密度为1400kg/m3，气体温度为此温度下，密度为1.2kg/m3，含尘气接近常温，处理量为2m3/s，气体进入降尘室保持流速0.2m/s，假设降尘室宽2.5m，长5m〔14，需从100℃冷却到60℃，p冷水入口温度为出口为30℃，管外外表总传热系数冷却水走管，略热损失。试求〔〕冷却水用量〔2〕逆流时管长C =4.18kJ/kg•K。p水化工原理〔上〕试卷五一.填空题(每空1分，共20分)间壁二侧液体的传热过程α，α相差大α«α，K值总是接那侧的值。1 2 1 2牛顿粘性定律的表达式。单层园筒壁热阻的表达式，用SI制表示的单位。如果流体的流量不变,而圆形直管的径减少二分之一,且管径减少前后流体均保持层流,则因直力引起的压降损失为原来的倍。ρg)的物理意义是表示流动系统*截面处单位 流体所具有的静压能，称为 。*换热器，用工业冷却水逆流冷却油。热油进口条件〔T,W〕不变，而在夏季冷却水入口温1 h度t升高，假设要保证热油出口温度T1

不变，则可采用冷却水流量WC

的方法，结果使K，△t，Qm列管换热器的管程设计成多程是为；在壳程设置折流挡板是为了 。离心别离因数K指 为了提高旋风别离器别离效率，通常使旋风别离器增加，而将它减少。二.简答题(每题5分，共25分)1．层流与湍流的本质区别是什么.1B阀由全开逐渐关小，则h，h，(h-h1 2 1 2A阀由全开逐渐关小，则h，h，(h-h简答题2附图

1 2 1 255〔17分〕两容器中装有相对密度为0.8、粘