化工原理上册练习及答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——化工原理上册练习及答案一、填空与选择

1、牛顿粘性定律的数学表达式为，牛犊粘性定律适用型流体。2、当流体在管内滚动时，若要测取管截面上流体的速度分布，应选用流量计测量。3、在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值。A.只取决于Re；B.只取决于ε/d；C.与ε无关；D.只与ε有关。

4、离心泵的流量调理常用，而往复泵的流量调理采用。

5、离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致。A.送水量增加，整个管路阻力损失减少；B.送水量增加，整个管路阻力损失增大；

C.送水量增加，泵的轴功率不变；D.送水量增加，泵的轴功率下降。

6、恒压下过滤某悬浮液，若过滤介质阻力忽略不计，则获得的滤液量和过滤时间的次方成正比。7、恒压过滤，且过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，当过滤压差增加一倍时，滤液量为原来的倍。8、在空气与蒸汽间壁换热过程中采取方法来提高传热速率是合理的。

A.提高蒸汽流速；B.采用过热蒸汽以提高蒸汽的温度；C.提高空气流速；D.将蒸汽流速和空气流速都提高。

9、利用水在逆流操作的套管换热过程中冷却某物料，要求热流体温度T1、T2及流量qv1不变，今因冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量qv2,其结果。

A.K增大，Δtm不变；B.Q不变，Δtm下降，K增大；C.Q不变，K增大，Δtm不确定；D.Q增大，Δtm下降。10、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应当是。A.表面光滑，颜色较浅；B.表面粗糙，颜色较深；C.表面粗糙，颜色较浅；D.都可以。

二、有两个液面高度相差6m的贮槽，其底部彼此用管道连接（如下图）。A槽地面出口连接一根直径为600mm、长为3000m的管道BC，在接点C管路分为两支分别与下槽相通，支路CD和CE的长度为2500m、直径均为250mm，若已知摩擦系数值均为0.04，试求A槽向下槽的流量为多少？（忽略所有的局部阻力）

A

FBd1d2Cd3D

E

三、离心泵的特性曲线为H=30-0.01qv2，输水管路的特性曲线为He=10+0.05qv2（H的单位为m，qv的单位为m3/h）。试问：1）此时管路的输水量是多少？2）若要求输水量为16m3/h,应采取什么措施？采取措施后，两特性曲线有什么变化？（定量表示）

四、在板框压滤机中以300kPa的压降差过滤含钛白粉的水悬浮液。通过试验已测得过滤常数K=4.5×10-5m2/s，qe=0.01m3/m2,且每获得1L滤液得滤饼0.06L。采用的正方形板框压滤机的尺寸为：滤框边长810mm，框厚：25mm，25个框。过滤推动力及所用滤布与试验时一致。试求：

1.过滤至框内全部满滤饼后，用相当滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；2.若每次卸渣、重装等辅助时间为0.25h，求以滤饼体积计的过滤机的生产能力。

五、某列管换热器由多根Φ25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h由20℃加热到55℃,苯在管中的流速为0.5m/s，加热剂

-3

为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg，苯的比热容cp为1.76kJ/kg·K,密度ρ为858kg/m3，粘度μ为0.52×10Pa·s，导热系数λ为0.148W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α为10×104W/m2·K。试求：1）水蒸汽用量（kg/h）；2）总传热系数K（以管外表面积为准）；3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。

一、（30分，每题3分）1、

???dudy,牛顿型.2、皮托管(或测速管)3、B4、调理出口阀得开度,旁路(支路)调理

5、B6、1/27、28、C9、B10、A二、

解:在A槽液面和F槽液面列柏努利方程,A槽液面为基准面,有

gz1?p1

??u122?gz2?u222?p2???hf,

hf??lu2d2

式中:z1?6m,u1?u2?0,p1?p2?pa?0(表压),

z2?

?hf?hfBC?hfCD

根据连续性方程:

qvBC?qvCD?qvCE,即uBCdBC(?uCD?uCE,?dCD?dCE)2dCD即:

将相关数据代入柏努利方程:

6?9.81??12?uCDdCD2?uCEdCE2?2uCDdCD

2uCD?uBC?(dBC)?2122?(0.60.25)uBC?2.88uBC.2

2l?leuBCd2??2(l?le)uCDd2

?0.04?300000.6?uBC22

?0.04?25000.25?12(2.88uBC)32

?uBC?0.183m/s,三.解:(15分)

qvB??4dBCuBC?3600?187m/h

1.泵得特性曲线H?30?0.01qv,管路He?10?0.05qv两曲线联立:qv?18.26m/h(8分)

32.若要求水量为16m/h,应关小阀门,此时管路阻力增加,特性曲线为H?10?kqv,

3222解得K?0.068,(7分)qv此时H?10?0.068(若流量长期改变也可以,但常用阀门调理)。四(15分)

2,解:过滤面积A?2?0.81?25?32.8m2

2?Ve?qeA?0.01?32.8?0.328m3滤饼充满滤框时滤饼体积:V饼?0.812?0.025?25?0.41m3

?V饼41V?0.06,?V液?V饼液0.06?0.0.06?6.83m3又

V22VV6.832e?2?6.83?0.328过滤时间

???KA2?4.5?10?5?32.82?1057s13板框机洗涤洗液Vw?10V?6.83?0.1?0.683m

Vw(V?Ve)0.683??6.83?0.328?

??w?8KA2?8?4.5?10?5?32.82?808s过率机生产能力：

Q?V饼0.41??=1057?808?900?3600=0.53m3/h

Q?6.83(可表示成：1057?808?900?3600?0.53m3/h不扣分)五：（20分）解：1）qm1

Q?热负荷

qm2?cp2(t?t1)2=15×103

×1.76×（55-20）=9.24×105KJ/h

Q.24?105qm1?r?92178?424.2kgh(7)

2)K

(8分)

7分）

（苯侧的?：

cpu1.76?103?0.52?10?3pr???6.18?0.148流体被加热，n?0.4?0.1480.80.40.80.4???0.023RePr?0.023?16500?6.18d0.02

2=834.3w/m℃

11K???663112511d1???1000083420?0?2d2基于外表面积：w/m2℃（7分）3）L及n

由传热基本方程：Q?KA?tm、

?tm?(130?20)?(130?55)ln5Re?du???0.02?0.5?8.580.52?10?3?16500?10000A?QK?tm

130?20230?55?91.