化工原理試題305

1、 化工原理試題一、單選題1. (第一章)流體在圓形直管中流動(dòng)時(shí)，若其已進(jìn)入了阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)re的關(guān)系為 c a. re增大，增大 b. re增大，減少c. re增大，基本不變 d. re增大，先增大后減少2. （第二章）離心泵的氣蝕余量越小，則其抗氣蝕能力 a a. 越強(qiáng) b. 越弱 c. 無關(guān) d. 不確定3. （第二章）離心泵停止操作時(shí)宜 a a. 先關(guān)出口閥后停電 b. 先停電后關(guān)閥c. 先關(guān)出口閥或先停電均可 d. 單級(jí)泵先停電，多級(jí)泵先關(guān)出口閥4. （第二章）在測(cè)定離心泵性能時(shí)，若將壓強(qiáng)表裝載調(diào)節(jié)閥以后，則壓強(qiáng)表讀數(shù)為p2，若將壓強(qiáng)表裝載調(diào)節(jié)閥以前，則壓強(qiáng)表讀數(shù)為p2

2、，則p2和p2的差別在于 b a. p2隨流量增大而減小，而p2隨流量增大而增大b p2隨流量增大而增大，而p2隨流量增大而減小c. p2和p2均隨流量增大而增大d. p2隨流量增大而增大，而p2隨流量增大而基本不變5. （第四章）在蒸氣冷凝傳熱中，不凝氣體的存在對(duì)a的影響是_ a _ a不凝氣體的存在會(huì)使a大大降低； b不凝氣體的存在會(huì)使a升高；c不凝氣體的存在對(duì)a無影響。6. （第四章）在兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，兩灰體的溫度相差50，現(xiàn)因某種原因，兩者溫度各升高100，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來相比，應(yīng)該 a a. 增大 b. 變小 c. 不變 d. 不確定7. （第一章）流體在圓形直管中作層

3、流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，管徑不變，則阻力損失為原來的_倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來的_倍。 b (a)2，4 (b)2，1/4 (c)4，2 (d)1/4，28. （第四章）離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生_現(xiàn)象。b (a)氣縛 (b)汽蝕 (c)容易起漩渦 (d)漏氣9. （第四章）在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,_是將原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件,而_則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。 b(a)泵殼，葉輪 (b)葉輪，泵殼 (c)葉片，蝸形通道 (d)泵殼，蝸形通道10. （第一章） 濾液在濾餅層中的流動(dòng)屬于( )流動(dòng)。a (a)層流 (b)湍流 (c)過渡

4、流 (d)不確定11. （第四章）對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示 c 的準(zhǔn)數(shù)。(a) 對(duì)流傳熱 (b) 流動(dòng)狀態(tài) (c) 物性影響 (d) 自然對(duì)流影響12. （第四章）冷熱流體在套管換熱器內(nèi)換熱，內(nèi)管走冷流體，如果冷流體流量增大一倍，則總傳熱系數(shù)( ),冷流體的出口溫度( )。 a (a)增大,下降 (b)增大,升高 (c)減小,下降 (d)減小,升高二、填空題（共15空，每空1分，共計(jì)15分）1. （第一章）某粘性液體在一定管路系統(tǒng)中流動(dòng)，在流量不變的條件下將液體加熱，則液體的粘度 變小 ，雷諾數(shù)re將 增大 ，流動(dòng)阻力將 減小 。2. （第二章）離心泵安裝在一定管路上，其工作點(diǎn)是指

5、 離心泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn) 。 3. （第二章）離心泵安裝在一定管路上，其工作點(diǎn)是指 離心泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn) 4. （第二章）離心泵的泵殼制成蝸殼狀，其作用是 收集和導(dǎo)出液體、能量轉(zhuǎn)換 。5. （第一章）流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)與re關(guān)系為 64/re 。6.（第四章）在包有二層相同厚度保溫材料的圓形管道上，為減少熱損失應(yīng)該將導(dǎo)熱系數(shù)_小_（填大，小）的材料包在內(nèi)層。7.（第一章）流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失為原來的 1/16 。8（第二章）若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭 降低 ，流量 減小 ，效率 降低

6、 ，軸功率 增加 。9.（第二章）離心泵的特性曲線通常包括 h-q 曲線、 -q 和 n-q 曲線，這些曲線表示在一定轉(zhuǎn)速下，輸送某種特定的液體時(shí)泵的性能。10.（第四章）由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈大，則該壁面的熱阻愈 小 ，其兩側(cè)的溫差愈 小 。三、判斷題：1. （第一章）（x）流體在園管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，其流速與管徑的一次方成反比。2. （第一章）（y ）流體在園管內(nèi)流動(dòng)阻力主要有沿程阻力和局部阻力。3.（第一章） （y ）化工單元操作是一種物理操作，只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。4. （第一章）（ x ）在穩(wěn)定流動(dòng)過程中，流體流經(jīng)各截面處的體積流量相等。

7、 5. （第一章）（ x）流體在等直徑的導(dǎo)管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，由于流動(dòng)有摩擦阻力損失，因此流體的流速沿管長(zhǎng)而逐漸變小。6.（第二章） （y ）離心泵啟動(dòng)時(shí)，為減小啟動(dòng)功率，應(yīng)將出口閥門關(guān)閉，這是因?yàn)榱髁吭黾佣β试龃蟆?. （第二章）（ x ）離心泵的出口閥關(guān)閉，其流量為零，則所需的軸功率也為零。8.（第二章） （ x ）離心泵的揚(yáng)程又稱壓頭，即升揚(yáng)高度。四、計(jì)算題（共3題，共計(jì)45分）1. （第四章）（10分）38×2.5mm的鋼管用作蒸汽管。為了減少熱損失，在管外保溫。 第一層是50mm厚的氧化鋅粉，其平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.07 w/(m·)；第二層是10mm厚的石棉層，其平

8、均導(dǎo)熱系數(shù)為0.15 w/(m·)。若管內(nèi)壁溫度為180，石棉層外表面溫度為35，試求每米管長(zhǎng)的熱損失及兩保溫層界面處的溫度？解：r0 = 16.5mm = 0.0165m ，r1 =19mm = 0.019 mr2 = r1d1 = 0.0190.05 = 0.069 mr3 = r2d2 = 0.0690.01 = 0.079 ml0 = 45 w/(m·)w/m 即 t2 = 41.8 2. （第二章）（20分）用泵將水從貯槽送至敞口高位槽，兩槽液面均恒定不變，輸送管路尺寸為f57×3.5mm，泵出口垂直管段a、b截面上的測(cè)壓口有軟管與兩支液柱壓差計(jì)相連，其

9、上指示劑水銀柱的讀數(shù)分別為r=40mm及r=1200mm。右邊壓差計(jì)的左側(cè)指示劑液面與截面a的垂直距離h=1000mm， 右側(cè)開口支管的水銀面上灌有一段r=20mm的清水。a、b兩截面間的管長(zhǎng)（即垂直距離）為hab =6m。管路中的摩擦系數(shù)為0.02。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為1.0133×105pa，取水的密度為1000kg/m3，水銀的密度為13600kg/m3。試求：（1）截面a、b間的管路摩擦阻力損失hf,ab, j/kg；（2）水在管路中的流速u, m/s；（3）截面b上的壓強(qiáng)pb, pa；（4）截面a上的壓強(qiáng)pa, pa。解：（1）截面a、b間的管路摩擦阻力損失hf,ab, j/kg

10、； 取截面a為上游截面，截面b為下游截面，并以截面a為基準(zhǔn)水平面。在兩截面之間列柏努利方程式，即： gza + + = gzb + + + （1）則： = (za - zb )g + + （2）其中： za - zb =（0-6）=-6m =0 （pa - pb）=habw g + r（hg w）g =6×1000×9.8 + 0.04（13600 1000）×9.8 =63800 pa將諸值帶入（2）式，得： =-6×9.8 +63800÷1000=4.94 j/kg（2）水在管路中的流速u, m/s； a、b之間的阻力損失與流速有關(guān)，可用如

11、下公式表示： = （3）其中，l=6m，d=0.05m，=0.02，=4.94 j/kg，帶入（3）式： 4.94=0.02××可得， u=2.029 m/s（3）截面b上的壓強(qiáng)pb, pa；在右邊壓差計(jì)的左側(cè)指示劑液面處作t-s等壓參考面，由流體靜力學(xué)原理可知，pt=ps則： pb +（hab +h）w g =pa +w g +hg g整理得：pb = pa + w g +hg g - （hab +h）w g =1.0133×105 + 0.02×1000×9.81 + 1.2×13600×9.81-（6+1）×

12、1000×9.81 =193000 pa（4）截面a上的壓強(qiáng)pa, pa。 pa = pb +pab = pb + hab w g =193000 + 6×1000×9.81 =256000 pa3.（第二章）（20分）如圖所示，用離心泵將蓄水池中20的水送到敞口高位槽中，管路為57mm×3.5mm的光滑鋼管，直管長(zhǎng)度與所有局部阻力（包括孔板）當(dāng)量長(zhǎng)度之和為250m，輸水量用孔板流量計(jì)測(cè)量，孔徑d0=20mm，孔流系數(shù)0.61。從池面到孔板前測(cè)壓點(diǎn)a截面的管長(zhǎng)（含所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為100m。u形管中指示液為汞。摩擦系數(shù)可用下式計(jì)算，。20水的密度取

13、1000kg/m3和粘度取1.0×10-3pa.s。當(dāng)水的流量為7.42m3/h時(shí)，試計(jì)算：（1） 每公斤水通過泵所獲得的凈功；（2） 泵的軸功率（0.7）；（3） a截面u形管壓差計(jì)讀數(shù)r1；（4） 孔板流量計(jì)u形管壓差計(jì)讀數(shù)r2。解：(1)在1-1和2-2截面間列柏努利方程，以蓄水池水面為基準(zhǔn)面，有z1=0；z2=15； u1=u2=0，p1=p2=0（表壓）則， 所以，(2) 泵的有效功率 泵的軸功率(3) 在a和2-2截面間列柏努利方程，以0'-0'截面為基準(zhǔn)面，有za-2=1m； u=1.05m/s所以，pa= 4.38×104 pa由u形管力的平衡得：（4） 孔板流量計(jì)u形管壓差計(jì)讀數(shù)r2 由 所以，r2=0.468m4.（第四章） 有一廢熱鍋爐，由25×2.5碳鋼管組成。管外為沸騰的水，壓力為2570kn/m2(表壓)。管內(nèi)走合成轉(zhuǎn)化氣，溫度由575下降到472。已知轉(zhuǎn)化氣一側(cè)1300 w/m2.k，水側(cè)210000w/m2.k。若忽略污垢熱阻，試求平均壁溫。已知，2570 kn/m2 (表壓)下，水的飽和溫度為226.4，碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)。解 (1)求總傳熱系數(shù)以管外表面a2為基準(zhǔn) 0.00433 k223