化工原理模擬題及參考復(fù)習(xí)資料

1、化工原理試卷一-、填空：）次方成正比；流量1）層流條件下，管徑一定時(shí)，阻力損失與流量（）次方成反比。（ 2）離心泵的軸功率隨流量的增大而（） ，啟動(dòng)離心泵前應(yīng)（） ，以減少啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)。另外，離心泵啟動(dòng)前，還要（） ，否則就會(huì)造成（）現(xiàn)象。（ 3）層流時(shí)，圓管內(nèi)的流速呈（）分布，u/u max=（）； 當(dāng)溫度升高時(shí)，處于層流狀態(tài)的空氣的阻力損失（） 。（ 4）往復(fù)泵的流量與壓頭（） ，需采用（）調(diào)節(jié)流量。（ 5）研究流體流動(dòng)時(shí)，常將流體視為由無(wú)數(shù)分子集團(tuán)所組成的（） ，其目的是為了擺脫（） ，而從（）角度來(lái)研究流體的流動(dòng)規(guī)律。（ 6 ）在化工生產(chǎn)中，流體靜力學(xué)基本方程式主要應(yīng)用于（） ，

2、（），（）。（7）離心分離因數(shù) Kc=（），若旋轉(zhuǎn)半徑R=0.4n切向速度UT=20m/s時(shí)，則Kc=（） , 結(jié)果表明在上述條件（） 。（8）通過(guò)三層平壁的熱傳導(dǎo)中，若測(cè)得各面的溫度ti,t 2,t 3和t4分別為500,400,200和 100，則各平壁層熱阻之比（） （假設(shè)各層壁面間接觸良好）。（ 9）為了減少輻射熱損失，可采用（）方法，而且材料的黑度（） ，散熱愈少。（ 10） 當(dāng)管壁和污垢熱阻可以忽略時(shí)，如果當(dāng)兩個(gè)對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí)，要提高K值，關(guān)鍵在于提高（）的口。若兩側(cè)a相差不大時(shí)，則必須將（）才能提高K 值。二、計(jì)算題：1用降塵室來(lái)除去含塵氣流中的球形塵粒，顆粒在氣流中均勻

3、分布，塵粒密度為3000kg/m3,降塵室長(zhǎng) 4m寬2m,高1m=含塵氣流密度為 1.2kg/m3,流量為7200m3/h ,粘度為3X 10-5Pa-s,設(shè)在斯托克斯區(qū)沉降，試求：（ 1）可被完全除去的最小粒徑；（ 2）可被50%除去的粒徑。2.在3X 105Pa的壓強(qiáng)下對(duì)鈦白粉在水中的懸浮液進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)得過(guò)濾常數(shù) K=5X 10-5m2/s,q e=0.01mf/m2,又測(cè)得濾餅體積與濾液體積之比v=0.08?，F(xiàn)擬用有38個(gè)框的BMY50/810-25型板框壓濾機(jī)處理此料漿，過(guò)濾推動(dòng)力及所用濾布也與 試驗(yàn)用的相同。試求： 過(guò)濾至框內(nèi)全部充滿濾渣所需時(shí)間； 過(guò)濾完畢以相當(dāng)于濾液量1/10

4、的清水進(jìn)行洗滌，求洗滌時(shí)間；若每次卸渣、重整等全部輔助操作時(shí)間共需15min,求每臺(tái)過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力（以每小時(shí)平均可得多少m3濾餅計(jì)）。3.有一管長(zhǎng)為2m的列管冷卻器，將油從150c冷卻到100C,冷卻水的進(jìn)口溫 度為15C,出口溫度為40C,油和水作并流流動(dòng)，若用增加管長(zhǎng)的辦法，使油 的出口溫度降到80Co設(shè)油和水的流速、進(jìn)口溫度及冷卻器的其它尺寸均保持 不變，問(wèn)新冷卻器的管長(zhǎng)應(yīng)等于多少才能滿足要求？（假設(shè)Cp比熱不隨溫度而變）。19 / 12解1:（1）可被完全除去的最小粒徑7200Utbl d2 0.25m/s3600 2 4Utdmin（2）Ut1818 ut18 3 10 5 0.2

5、53000 1.2 9.81可被50%除去的粒徑Ut0.0677 mm50%0.250.51 50% 0.5m4s0.125m/s18 Ut50.0479mm18 3 10 5 0.1253000 1.2 9.81解 2： （1）濾框總?cè)莘e0.812 38 0.025 0.623m3過(guò)濾面積A_2 20.812 38 49.86m濾液體積V 竺目7.79m30.08V 7.79 qA 49.86由恒壓過(guò)濾方程式q2 2qqe K2 q 2qqeK（2）洗滌時(shí)間0.156m3/m2-2 一0.1562 0.156。015 10 5549SdV（3）過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力解3：根據(jù)WhCphWhCph

6、150100VwdVKA一 5 一一一5 1049.86VwdV3600V 餅Q-TTiT2WcCpcWcCpc40 15t2qe108 0.156 0.017.791.88 10 3414S3600 0.623549 414 15 301.88 10 3m3/s31.59m / hWhCph 150則80WcCpc15502550 C70QtKS15tm由150100及150100所以tmt2Lnt1 t 2 t1所以15401550tm1135 60QiQ2,135Ln 一 60Kn dL tm1Kn dL2 tm292.47tm2135 3069.81 ,135 Ln 一30L23.71

7、m化工原理試卷二一、填空題：（ 1）在流體流動(dòng)中，圓形直管內(nèi)流體滯流時(shí)的速度分布為（）形狀，且平均速度u與管中心最大速度Umax之比等于（）；湍流時(shí)的速度分布為（）。（2）有一串聯(lián)管道，分別由管徑為di與d2的兩管段串聯(lián)而成，dl<d2o某流體穩(wěn) 定地流過(guò)該管道。今確知di管段內(nèi)流體呈滯流，則流體在 d2管段內(nèi)的流型為 （）。（ 3）離心泵的工作點(diǎn)是（）曲線與（）曲線的交點(diǎn)；離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵發(fā)生（）現(xiàn)象。（ 4）離心泵無(wú)自吸作用，開(kāi)泵前要先（） ，以防止（）現(xiàn)象的產(chǎn)生。5）在列管式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，則傳熱管的壁溫接近（） ，總傳熱系數(shù)K 的值接近（

8、） 。（ 6） 為了減少輻射熱損失，可采用 （） 方法， 而且材料的黑度（散熱愈少。（ 7）某球形顆粒在一定密度及黏度的空氣中沉降, 若處于滯流沉降區(qū), 當(dāng)空氣溫度升高時(shí), 空氣的黏度（） ，顆粒的沉降速度（） 。（ 8）測(cè)定流量常用的流量計(jì)有（） 、 （） 、 （） 。（ 9）降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的（）和（）有關(guān)，而與（ ）無(wú)關(guān)。（10）工業(yè)過(guò)濾一般采用（）進(jìn)行。）過(guò)程最合理。過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定一般在二、計(jì)算題：1 .某車間用離心泵將原料送到塔中，如附圖所示。塔內(nèi)壓強(qiáng)為491kPa （表壓），槽內(nèi)液面維持恒定，其上方為大氣壓。槽內(nèi)液面和塔進(jìn)料口之間的垂直距離為20m假設(shè)輸送管路的阻力損失為

9、 5m液柱，料液的密度為900kg/m3,管子內(nèi)經(jīng)皆為25mm送液量為2000kg/h。試求：（ 1）泵的有效功率；（2）如果泵的效率是60%求其軸功率2 .用板框過(guò)濾機(jī)包壓過(guò)濾某水懸浮液，濾框共 10個(gè)，具規(guī)格為810X 810mm 框的厚度為42mm現(xiàn)已測(cè)得過(guò)濾10分鐘后的濾液1.31m3,再過(guò)濾10分鐘，共 得濾液1.905m3。濾餅體積和濾液體積之比為 0.1。試計(jì)算：將濾框完全充滿濾餅時(shí)所需的時(shí)間（h）；若洗滌時(shí)間和輔助時(shí)間共45分鐘，該裝置的生產(chǎn)能力（以每小時(shí)濾餅體積計(jì)）c3 .常壓貯槽中盛有石油產(chǎn)品，具密度為760kg/m3,粘度小于20cst。在貯存條件 下的飽和蒸汽壓強(qiáng)為80

10、X 103Pa?，F(xiàn)才H用65A60B型油泵將此油品以15m3/h的 流量送往表壓為177X 103Pa的設(shè)備內(nèi)。貯槽液面包定，設(shè)備的油品入口比貯槽 液面高5m吸入管路和排出管路的全部壓頭損失分別為1m和4nl試核算該泵是否合用。若油泵位于貯槽液面以下 1.2m處，問(wèn)此泵能否正常操作？當(dāng)?shù)卮髿鈮?按 101.33KPa 計(jì)。附：65A60B型油泵性能參數(shù)如下：流量m3/h19.8揚(yáng)程m38效率%55軸功率 KW 3.75允許氣蝕余量m 2.6解1： (1)取料液槽液面為1 1截面，兼做基準(zhǔn)水平面，料液進(jìn)塔處為2 2截面,在兩截面之間列柏努力 方程式：P1 gz12U1WegZ22其中:ZiUi0

11、, Z2020m, p12P2 U220（表壓），p2 491kPa(表壓)，3900kg /mU2Ws20001.26m/s3600 一 d24將已知數(shù)據(jù)代入柏努力方程式,2U22hf1 2791.7J / kgP2 P1We g Z2 Z1gws 2000 / 3600kg / s則泵的有效功率為Ne（2）2000Wews 791.7 3600泵的軸功率為439.8W0.733kW.Ne 439.8e 733W0.6時(shí)所需的過(guò)濾時(shí)間-30.0276m2.76m3（濾液）13.12m20.1m0.15me0.1qeK 600 e0.15 qeK 1200q2 K 解得：K 1.75 10 過(guò)

12、濾基本方程式：e-5qe2.5 100.357當(dāng)過(guò)濾時(shí)間q2.5V A10 32.7613.121.7510-50.3570.21m,0.72h解2：(1)將濾框完全充滿濾餅一個(gè)框的體積：0.812 0.042 10個(gè)框所得濾餅的總體積3Vc 0.0276 10 0.276m c濾餅體積0.276濾液體積0.1 V V過(guò)濾面積：A 0.812 2 10V11.31q1A 13.12V21.905q2A 13.12恒壓過(guò)濾方程式 2,q qe k(2)生產(chǎn)能力VcT而詈75 0.19m3/h解3：在貯槽液面1 為基準(zhǔn)水平面，得：1與輸送管出口外側(cè)截面 2 2間列柏努力方程，并以 截面1 1Zi一

13、g 式中：2PiUiZlU12g0,0,HeZ2U2p10表壓H f1 21Z22u211- H f1 22g5m，P2177 103Pa 表壓3760kg/m將上列數(shù)值代入上式，并整理得:HeHe3l 177 105 760 9.81H 38m, Qe5 33.7m3_315m /h Q 19.8m /h所以65Y 60B型油泵合用。根據(jù)已知條件考慮泵能蝕現(xiàn)象,可應(yīng)用下式計(jì)否正常操作，應(yīng)核算泵 的安裝高度是否合適，能否避免汽算允許安裝高度，即式中:則：HHgP0Po Pg gh H f0 11.0133 105Pa3 _80 10 Pa2.6mH f0 1 1m1.0133 0.8 105g

14、 760 9.812.6 1 0.74m油泵的實(shí)際安裝高度為1.2m0.74 m,說(shuō)明泵能正常操作?；ぴ碓囶}三 一、填空：（ 1）層流條件下，管徑一定時(shí)，阻力損失與流量（）次方成正比；流速一定時(shí)，阻力損失與管徑（）次方成反比。（ 2）離心泵的壓頭與流量（）關(guān)，一般用（）調(diào)節(jié)流量。往復(fù)泵的壓頭與流量（） 關(guān)，一般用（）調(diào)節(jié)流量。（3）層流時(shí)，圓管內(nèi)的流速呈（）分布，u/u max=（）; 當(dāng)溫度升高時(shí)，處于層流狀態(tài)的空氣的阻力損失（） 。（4）一小顆粒在空氣中沉降服從斯托克斯定律，當(dāng)空氣溫度升高時(shí)，則其沉降速度（） ，且顆粒直徑越大，沉降速度越（） 。（ 5）降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的（）

15、和顆粒的（）有關(guān)，而與（）無(wú)關(guān)，因而工業(yè)上多采用（）降塵室。（ 6） 工業(yè)上， 沸騰傳熱一般控制在（） 狀態(tài)下， 冷凝器的設(shè)計(jì)通常以（）冷凝考慮。（7）離心分離某懸浮液，具切向速度為20m/s,旋轉(zhuǎn)半徑為0.4m,則其分離因數(shù) 為（） 。（ 8） 在列管式換熱器中使用飽和水蒸氣加熱冷空氣時(shí), 管壁的溫度接近（）側(cè)溫度 .（ 9） 為了減少輻射熱損失，可采用 （） 方法， 而且材料的黑度散熱愈少。（ 10） 當(dāng)管壁和污垢熱阻可以忽略時(shí)，如果當(dāng)兩個(gè)對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí)，要提高K值,關(guān)鍵在于提高（）的a。若兩側(cè)a相差不大時(shí)，則必須將（）才能提高K值。二、計(jì)算題：1 .如圖，一離心泵將水從貯槽抽至敞

16、口容器中，兩液面恒定且距離 8m泵的吸 入管線Li=20m排出管線L2=60m （以上均包括進(jìn)出口及各種局部阻力），管徑均 為40mm摩擦系數(shù)均可取0.01 ,離心泵的特性曲線方程 H=22-7.2Xl05d（H m， Q m3/s ） ，泵的效率為65%，試求：（ 1）管路的特性方程；（ 2）管內(nèi)水的流量m3/s ；(3)泵的軸功率2 .某懸浮液在一臺(tái)過(guò)濾面積為0.4m2的板框過(guò)濾機(jī)中進(jìn)行包壓過(guò)濾，2h后得濾 液35m3,若濾餅不可壓縮，過(guò)濾介質(zhì)阻力可以忽略不計(jì)。求：其它情況不變，過(guò)濾1.5h所得濾液量。其它情況不變，過(guò)濾2h后用4m的水對(duì)濾餅進(jìn)行橫穿洗滌，需要洗滌時(shí)間為 多少小時(shí)？3 .一

17、除塵器高4m,長(zhǎng)8m,寬6m,用于除去爐氣中的灰塵。塵粒密度p s=3000kg/m3. 爐氣密度p =0.5kg/m3、粘度尸0.035mPa-s,顆粒在氣流中均勻分布。若要求完 全除去大于10mmi勺塵粒，問(wèn)：每小時(shí)可處理多少立方米的爐氣。若要求處理量 增加一倍，可采取什么措施？解1: (1)選貯槽液面為 兼做水平基準(zhǔn)面。在兩1 1截面，敞口容器液面為2 2截面，并以1 1截面 截面間列柏努力方程式：2P1 U1 z1g 2g 代入已知數(shù)據(jù)HeZ2HeP2gHf1Hf10.012U22gH f1 2管路的特性方程：He(2)管內(nèi)水的流量聯(lián)立求解：HeH8 6.3422 7.23.22 1080004Q22 22 10 0.785 0.04526.34 105Q26.34 105Q2105Q2105Q23 3m /sHe 14.56mH2O(3泵的軸功率:N車由014.56 3.22 10 3 1000 100.756KW 0.65 1000解2： (1)其它情況不變，. 一 2A 0.4m ,過(guò)濾1.5小時(shí)所得濾液量1 2h 7200 s, V1根據(jù)恒壓過(guò)濾基本方程式V2 KA則 K 1.06m2/s當(dāng)過(guò)濾1.5h時(shí)，所得濾液量一 335m2V KA2(2)洗滌時(shí)間,1.06_2_ _ _