化工原理-肖穩(wěn)發(fā)-化工原理一模擬試題A及答案

1、（勤奮、求是、創(chuàng)新、奉獻）20072008學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷學(xué)院 化工學(xué)院班級 姓名 學(xué)號 化工原理（一）課程試卷A（本卷考試時間 120分鐘）題號一一三四五六七八九十總得分題分202088101816得分一、填空題（每空1分，共20分）1、沉降槽是利用 的作用進行懸浮液分離；旋風(fēng)分離器是利用 的作用從氣流中 分離出塵粒的設(shè)備。2、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動時的速度分布是 形曲線，中心最大速度為平均速度的 倍。3、降塵室內(nèi)，顆?？杀环蛛x的必要條件是 。4、蒸汽在管套換熱器中的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣，則總傳熱系數(shù)K值接近于 的對流傳熱系數(shù)；管壁的溫度接近于 的溫度。5、在餅層過濾中，真

2、正發(fā)揮攔截作用的主要是 而不是。6、傳熱和過濾過程都可以歸結(jié)為推動力 /阻力的形式，那么傳熱過程的推動力為 ;過濾 過程的推動力為。7、對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，通過各層的熱傳導(dǎo)速率 ,熱通量。（填相等或 不相等）8、離心泵安裝在一定管路上，其工作點是指 。9、當進氣口氣速一定時，旋風(fēng)分離器的直徑越大，其分離因數(shù)越 。10、在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在 ,減少熱阻的最有效措施11、兩臺旋風(fēng)分離器串聯(lián)時 增倍，并聯(lián)時 增倍?？荚囋嚲淼?頁共12頁12、局部阻力的計算方法分為阻力系數(shù)法和選擇題(每題2分，共20分)1、往復(fù)泵適用于()(A)大流量且要求流量均勻的場合(B)介質(zhì)腐蝕性強的

3、場合(C)流量較小，壓頭較高的場合(D)流量較大，壓頭較高的場合2、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是()(A)傳熱過程中總傳熱系數(shù) K實際是個平均值；(B)總傳熱系數(shù) K隨著所取的傳熱面不同而異；(C)總傳熱系數(shù) K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān);(D)要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；3、粒徑分別為16dm和8d m的兩種顆粒在同一旋風(fēng)分離器中沉降，則兩種顆粒的離心沉降速度之比為()(沉降在斯托克斯區(qū))。(A) 2(B) 4(C) 1(D) 1/24、下列那一項不屬于評價旋風(fēng)分離器性能的主要指標()。(A)壓強降(B)臨界粒徑(C)阻力損失(D)分離效率5、管內(nèi)介質(zhì)的流速u

4、對管內(nèi)傳熱膜系數(shù)”有何影響?U增大，a增大U增大,a減小(Q U減小，a增大(D)無影響6、對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中格拉曉夫準數(shù)是表示(A)對流傳熱(C)物性影響)的準數(shù)。(B)(D)流動狀態(tài)自然對流影響(B)(D)定律。折射普郎克7、揭示了物體輻射能力與吸效率之間關(guān)系的定律是( (A)斯蒂芬-波爾茲曼(C)克希霍夫8、欲減小間壁兩側(cè)流體傳熱的總熱阻，關(guān)鍵是提高對流傳熱系數(shù)()的a值。(A)較小一側(cè)(B)較大一側(cè)(C)兩側(cè)(D)無法確定考試試卷第2頁共12頁)的湍動程度。(B)減小殼程流體(C)減小管程流體(D)增加殼程流體9、換熱器中的折流擋板是用來(A)增加管程流體10、下述說法中正確的是(

5、(A)離心沉降速度 (B)離心沉降速度水層高度)。u r和重力沉降速度ut是恒定的；ur和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)離心沉降速度 ur不是恒定值，而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)離心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度 ut不是恒定值二、(8分)本題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水。油層高度hi=0.7m、密度pi=800kg/m3,h2=0.6m、密度 p 2=l000kg/m3,大氣壓為 101.3kPa。試求：(1) A點壓強，Pa； (3分)(2)計算水在玻璃管內(nèi)的高度h, m。(5分)考試試卷第3頁共12頁四、（8分）用170mm 5mm鋼管輸送水蒸氣，為減少熱損失，鋼管外

6、包扎兩層絕熱材料，第一層厚度為30mm第二層厚度為50mm管壁及兩層絕熱材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)分別為45W /（m K）、0.093 W/（m K）和0.175W/（m K）,鋼管內(nèi)壁面溫度為 300C,第二層保溫層外表面溫度為50Co試求：（1）單位管長的熱損失量 q, W/m2; （4分）（2）鋼管外壁與第一層保溫材料之間的溫度，C； （2分）（3）第一層保溫材料與第二層保溫材料之間的溫度，C。 （2分）五、（10分）一降塵室，長 5m,寬3m,高4m,內(nèi)部用隔板分成 20層，用來除去煙氣中 75 m以上333的顆粒。已知煙氣密度為 0.6kg/m ,粘度為0.03 10 Pa s,塵粒密度為

7、4300 kg / m ,試求： （1）沉降速率，m/s； （7分）（2）可處理的煙氣量，m3 / s 0 （3分）考試試卷第4頁共12頁54 2mm的鋼管內(nèi)流動。196kPa的飽和水六、（18分）在套管換熱器中用飽和水蒸汽加熱苯液，苯在蒸汽在環(huán)隙冷凝。已測出苯的進口溫度為30C,出口溫度為 60 C,流量為4000kg/h,苯和水蒸氣的對流傳熱系數(shù)分別為 500W/m2 k和104W/m2 k,管內(nèi)壁的污垢熱阻為 0.0004 W/m2 k,忽略管壁及管 外污垢的熱阻。試求：（1）飽和水蒸氣的消耗量，kg/h； （5分）（2）基于外表面的總傳熱系數(shù)Ko, W/（m2 K）; （5分）（3）套

8、管的長度，m； （8分）注：（1）操作條件下苯的比熱為 1.9kJ/kg k（2） 196kPa時的蒸汽溫度為120C,汽化潛熱為2204kJ /kg o考試試卷第5頁共12頁七、（16分）料液自高位槽流入精儲塔，如附圖所示。高位槽液面和大氣相通，塔內(nèi)壓強為1.96x l04Pa（表壓），輸送管道為6 36 x 2mm的光滑管，管長8m。管路中裝有90標準彎頭兩個，180回彎頭一個， 球心閥（全開）一個。料液以3m3/h的流量流入塔中。試求：（1）從高位槽到輸液管出口內(nèi)側(cè)的能量損失，J/kg；（9分）（2）高位槽安置高度（即位差 Z應(yīng)為多少米），m。（7分）已知：料液在操作溫度下的物性：密度

9、p=861kg/m3;粘度=0.643 x 10 3Pa . s。局部阻力系數(shù) TOC o 1-5 h z 進口突然縮小（入管口）90.590標準彎頭上0.75180回彎頭=1.5工海工存區(qū)4攵豚球心閥（全開）仁6.4（勤奮、求是、創(chuàng)新、奉獻）20072008學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷學(xué)院 化工學(xué)院班級 姓名 學(xué)號化工原理課程試卷A標準答案（本卷考試時間 120分鐘）題號一一三四五六七八九十總得分題分:202088101816得分一、填空題（每空1分，共20分）1、沉降槽是利用 重力的作用進行懸浮液分離;旋風(fēng)分離器是利用慣性離心力的作用從氣流中分離出塵粒的設(shè)備。2、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動時的

10、速度分布是拋物線形曲線，中心最大速度為平均速度的_2倍。3、降塵室內(nèi)，顆?？杀环蛛x的必要條件是氣體的停留時間。沂隆時間。 t 。4、蒸汽在管套換熱器中的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣，則總傳熱系數(shù)K值接近于空氣 的對流傳熱系數(shù)；管壁的溫度接近于蒸汽的溫度?？荚囋嚲淼?頁共12頁5、在餅層過濾中，真正發(fā)揮攔截作用的主要是濾餅層 而不是 過濾介質(zhì) 。6、傳熱和過濾過程都可以歸結(jié)為推動力/阻力的形式，那么傳熱過程的推動力為兩端溫差；過濾 TOC o 1-5 h z 過程的推動力為兩端壓差。7、對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，通過各層的熱傳導(dǎo)速率相等 ,熱通量 相等 。（填相等或不相等）8、離心泵安裝在一定管路

11、上，其工作點是指泵的特性曲線和管路曲線的交點。9、當進氣口氣速一定時，旋風(fēng)分離器的直徑越大，其分離因數(shù)越小 。10、在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在滯離層內(nèi)（或熱邊界層內(nèi)）、減少熱阻的最有效措施是提高流體湍動程度。11、兩臺旋風(fēng)分離器串聯(lián)時壓降 增倍,并聯(lián)時 流量 增倍。12、局部阻力的計算方法分為阻力系數(shù)法和當量長度法。二、選擇題（每題2分，共20分）1、往復(fù)泵適用于（ C ）（A）大流量且要求流量均勻的場合（B）介質(zhì)腐蝕性強的場合（C）流量較小，壓頭較高的場合（D）流量較大，壓頭較高的場合2、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是（ C）（A）傳熱過程中總傳熱系數(shù) K實際是個平均值；（B

12、）總傳熱系數(shù) K隨著所取的傳熱面不同而異；（C）總傳熱系數(shù) K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)；（D）要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；3、粒徑分別為16dm和8d m的兩種顆粒在同一旋風(fēng)分離器中沉降，則兩種顆粒的離心沉降速度之比為（B ）（沉降在斯托克斯區(qū)）。（A） 2（B） 4（C） 1（D） 1/24、下列那一項不屬于評價旋風(fēng)分離器性能的主要指標（C ）。（A）壓強降（B）臨界粒徑（C）阻力損失（D）分離效率5、管內(nèi)介質(zhì)的流速u對管內(nèi)傳熱膜系數(shù)”有何影響？ （ A ）考試試卷第7頁共12頁u增大，a增大(Q U減小，a增大U增大,a減小(D)無影響6、對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中

13、格拉曉夫準數(shù)是表示(A)對流傳熱物性影響D )的準數(shù)。(B)(D)流動狀態(tài)自然對流影響7、揭示了物體輻射能力與吸效率之間關(guān)系的定律是(A)斯蒂芬-波爾茲曼定律；(C)克?；舴駽(B)。折射 普郎克8、欲減小間壁兩側(cè)流體傳熱的總熱阻,(A )較小一側(cè)關(guān)鍵是提高對流傳熱系數(shù)(A )的a值。(B)較大一側(cè)(C)兩側(cè)(D)無法確定9、換熱器中的折流擋板是用來(A)增加管程流體(C)減小管程流體D )的湍動程度。(B)減小殼程流體(D)增加殼程流體10、下述說法中正確的是( (A)離心沉降速度 (B)離心沉降速度C )。u r和重力沉降速度ut是恒定的； u r和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)離心沉

14、降速度 ur不是恒定值，而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)離心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度 ut不是恒定值hi=0.7m、密度 p1=800kg/m3,水層圖度三、(8分)本題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水。油層高度 h2=0.6m、密度 p 2=1000kg/m3,大氣壓為 101.3kPa。A點壓強，Pa； (3分)(2)計算水在玻璃管內(nèi)的高度h, m。(5分) TOC o 1-5 h z 解：(1) pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2(1 分)=101.3X 103+ 800X 9.81 乂 0.7+ 1000X 9.81 X 0.6= 112679.6 Pa (2

15、分)(2)計算玻璃管內(nèi)水的高度hPA=PA,而pA=pA都可以用流體靜力學(xué)基本方程式計算，即pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2pA=p a+ p 2gh(1 分)于是pa+ p 1gh1+ p 2gh2=pa+ p 2gh(1 分)簡化上式并將已知值代入，得800X 0.7+1000 X 0.6=1000h(2 分)考試試卷第8頁共（1分）解得 h=1.16m四、（8分）用170mm 5mm鋼管輸送水蒸氣，為減少熱損失，鋼管外包扎兩層絕熱材料，第一層厚度為30mm第二層厚度為50mm管壁及兩層絕熱材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)分別為45W/（m K）、0.093 W/（m K）50 Co和0.1

16、75W/（m K）,鋼管內(nèi)壁面溫度為 300C,第二層保溫層外表面溫度為試求：（1）單位管長的熱損失量 q, W/m2； （4分）（2）鋼管外壁與第一層保溫材料之間的溫度，C; （2分）（3）第一層保溫材料與第二層保溫材料之間的溫度，C。 （2分）解：（1）qL2 （t1t4）L 1 , r21 , r31 , r4ln ln ln1r12r23r3（1分）其中r180mm, r2 85mm, r3 115mm, r4 165mm（1分）qL2 （300 50）1 , 851, 115ln - ln 45 80 0.093852-296W / m1, 165ln 0.175 115（2分）（3

17、）t1qL ln 包2 1qL ln 目五、（10分）一降塵室,的顆粒。已知煙氣密度為3003000.6 kg /85296ln 一80 300 c2451152961n 85 147 c20.093寬3m ,高4m ,內(nèi)部用隔板分成（2分）（2分）20層，用來除去煙氣中 75 m以上m3,粘度為0.03 10 3Pa s,塵粒密度為 4300kg/m3,試求（1）沉降速率，m/s； （7分）（2）可處理的煙氣量，m/ s o （3 分）解：（1） d 75 10 6m3s 4300 kg/m0.6 kg / m30.03 10 3 Pa s（1分）設(shè)沉降區(qū)為層流，則ut -（2分）考試試卷第

18、9頁共12頁（2）六、（75 10 6）2（4300 0.6） 9.81318 0.03 100.44m/ s （2 分）Retdut 75 10 6 0.44 0.6 ,一 3 0.66 1 故假設(shè)正確0.03 10 3總處理量為3Vs nut A 20 0.44 5 3 132m /s（18分）在套管換熱器中用飽和水蒸汽加熱苯液，苯在蒸汽在環(huán)隙冷凝。已測出苯的進口溫度為30 C,出口溫度為流傳熱系數(shù)分別為500W / m2 k和104W / m2 k ,（3分）（2分）54 2mm的鋼管內(nèi)流動。196kPa的飽和水60 C,流量為4000 kg / h ,苯和水蒸氣的對2管內(nèi)壁的污垢熱阻為

19、0.0004 W/m k ,忽略管壁及管外污垢的熱阻。試求：（1）飽和水蒸氣的消耗量，kg/h;（5分）（2）基于外表面的總傳熱系數(shù)Ko, W/（ m2K） ; （5 分）（3）套管的長度，m； （8分）注：（1）操作條件下苯的比熱為 1.9kJ/kg解：（1）（2） 196kPa時的蒸汽溫度為120C,汽化潛熱為 2204 kJ / kg 。飽和水蒸汽消耗量Qw1rw2cp2（t2 t1）4000 1.9（60 30）360063.33kW/S（3 分）Q 63.33必3600r 2204103.4kg/h（2分）（2）基于內(nèi)表面的總傳熱系數(shù) Ko1Ko HYPERLINK l bookmark50 o Current Document dodo1Rsi一2didi1 54500 505444 10501104（3分）Ko 371.5W/m2 c（以內(nèi)表面計）（2分）（2）套管長度L:QKoSo tm（1分）tt2tmtlnT t60 30 74.0 C20 30ln120 60（3分）考試試卷第10頁共12頁SoQKonm63,33 103371.5 7422.30m2（2分）SodoL（2分）L 專 d2 13.56m七、（16分）料液自高位槽流入精儲塔，如附圖所示。高位槽液面和大氣相通，塔內(nèi)壓強為1.96x 104Pa（表壓），輸送管道為636X2mm的光滑