化工原理試卷上1-5套

化工原理〔上〕試卷一一.填空題〔每空1分，共20分〕用管子從高位槽放水當(dāng)管徑增大一倍則水的流量為原流量倍〔假定槽高度管長(zhǎng)、局部阻力及摩擦系數(shù)均不變〕在管道任意截面液體質(zhì)點(diǎn)的速度沿管徑而變，管壁處的速度為 ，管中心速度 。在流動(dòng)系統(tǒng)中假設(shè)截面上液體壓強(qiáng)密度流速等僅改變不改變稱為穩(wěn)定流動(dòng)。離心泵啟動(dòng)步驟為 ；常用 調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵常用 調(diào)節(jié)流量。用離心泵向鍋爐供水，假設(shè)鍋爐中的壓力突然升高，則泵提供的流量 ，揚(yáng)程 。牛頓冷卻定律的表達(dá)式，給熱系數(shù)〔或?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)〕α的單位。在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空此時(shí)傳熱管的壁溫接流體的溫度，總熱系數(shù)K接流體的對(duì)流傳熱系數(shù)。假設(shè)降塵室的高度增加，則沉降時(shí)間，生產(chǎn)能力。當(dāng)微粒在介質(zhì)中作自由沉降時(shí)，假設(shè)顆粒沉降的Rep數(shù)越 。球形顆粒的球形度。

一樣，球形度越大的微粒，介質(zhì)阻力系工業(yè)上常用過(guò)濾方式有和濾餅過(guò)濾；懸浮液中參加助濾劑進(jìn)展過(guò)濾的目的是 二.簡(jiǎn)答題 每題5分，共20分)簡(jiǎn)述流體阻力實(shí)驗(yàn)測(cè)曲線的根本方法和原理。為什么工業(yè)上氣體的除塵(在沉降室進(jìn)展,Rep

＜2)常放在冷卻后進(jìn)展"而在懸浮液的過(guò)濾別離中，濾漿卻不宜在冷卻后才進(jìn)展過(guò)濾.ABCz.ABCz.三.計(jì)算題〔共60分〕〔20水位維持不變。槽底部與徑為.100mm鋼管相連，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥前離管路入口端15m處安有一個(gè)指示液為汞的U型管壓差計(jì)，測(cè)壓點(diǎn)B與管路出口端之間距離為20m。〔1〕當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測(cè)得R＝600mm，h＝1500mm；當(dāng)閘閥部計(jì)算題1附圖分開(kāi)啟時(shí)，測(cè)得R＝400mm，h＝1400mm，管路摩擦系數(shù)λ取0.02，問(wèn)每小時(shí)從管中流出水量為多少?！?〕當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)〔取閘閥全開(kāi)局部阻力l/d＝15，管路摩擦系數(shù)λ＝0.018〕，測(cè)壓點(diǎn)B處的靜壓強(qiáng)為多少.〔表壓〕〔10φ57×3.5mm的鋼管,將敞口貯槽的有機(jī)溶劑(密度為800kg/m3,粘度為20×10-3Pa·s)輸送到反響器中。設(shè)貯槽的液面離反響器的液面高度保持16m，見(jiàn)附圖。鋼管總長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為25m，反響器的壓力恒定為4kgf/cm2(表壓),有機(jī)溶液輸送量為6m3/h，試確定泵提供的壓頭。計(jì)算題2附圖〔10分〕用降塵室精制含塵氣，塵粒的最小粒徑10μm，密度為1400kg/m3，氣體溫度為=0.018×10-3Pa·s，密度為1.2kg/m3，含塵氣接近常溫，處理量為2m3/s，氣體進(jìn)入降塵室保持流速0.2m/6設(shè)降塵室寬2.5，長(zhǎng)5〔20φ25×2.5mm的鋼管組成管束,管程走速為0.5m·s-1，流量為每小時(shí)15噸，比熱為1.76kJ·kg-1·K-1,密度為858kg·m-3，溫度由20℃加熱至50130700W·m-2·K-1和10000W·m-2·K-1。鋼導(dǎo)熱系數(shù)為45W·m-1·K-1,求:(1)化工原理〔上〕試卷二一.填空題〔共20分，每空1分〕邊界層的定義是。邊界層按其中的流型可分為和。流體機(jī)械能衡算式如衡算基準(zhǔn)以J/kg表示,則該方程可表示為，假設(shè)用N/m2(Nm/m3)畢托管用于測(cè)量管道中流體的 ，而孔板流量計(jì)則用于測(cè)量管道中流體的 。=0.05m3/s時(shí)，=20m；管路特性為Q=e0.05m3/s時(shí)，He

=18m，則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門(mén)上的揚(yáng)程值為m。>△t，則通過(guò)1 2兩層傳熱量。. z.對(duì)于通風(fēng)機(jī)，習(xí)慣上將壓頭表示成，其國(guó)際制單位為，所以風(fēng)機(jī)的壓頭稱為。在濾餅過(guò)濾中真正有效的過(guò)濾介質(zhì)是，深層過(guò)濾中固體顆粒沉積于。表壓或真空度則是以為基準(zhǔn)測(cè)得的壓強(qiáng)。板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾面積為0.3150kPa*5h后得濾液5h后再用8m3與濾液性質(zhì)相近的水洗滌濾餅，需洗滌時(shí)間；當(dāng)表壓加倍，濾餅壓縮指數(shù)為0.4時(shí)，5h后得濾液。用常壓水蒸氣冷凝來(lái)加熱空氣，空氣平均溫度為20℃，則壁溫約二.問(wèn)答題〔每題5分，共20分〕問(wèn)答題1附圖用一板框壓濾機(jī)恒壓過(guò)濾*傳熱過(guò)程中冷熱流體有幾種接觸方分別舉一實(shí)習(xí)見(jiàn)過(guò)的或你熟悉的換熱設(shè)備三.計(jì)算題 〔60分〕〔10=50mm，d=100mm，從A流向B的擴(kuò)大阻力為ζ

2/2，A B 1A從B流向A的縮小阻力為ζu2/2ζ=0.56，ζ=0.42。壓差計(jì)指示液為汞。當(dāng)水由A流向B，2 A 1 2R=0.055m，求水流量。假設(shè)維持此水流量不變，水由B流向A，則R1 2計(jì)算題1附圖〔20分〕如圖的輸水系統(tǒng)。管徑)=50m，摩擦系數(shù)可e取λ=0.03,泵的特性曲線在流量為6m3/h至15m3/h圍可用下式描述：0.8，此處H為泵的揚(yáng)程m，Qm3/h10m3/h重量的水所需外加功為多少"此泵能否完成任務(wù)"⑵如要求輸送量減至8m3/h(通過(guò)關(guān)小閥門(mén)來(lái)到. z..z..z.達(dá))，泵的軸功率減少百分之幾"(設(shè)泵的效率變化忽略不計(jì))計(jì)算題2附圖〔10分〕在底面積 A=40m2的除塵室回收含塵氣體中的球形固體顆粒。含塵氣體流量為3600m3/h(操作條件下體積)，氣體密度ρ=1.06kg/m3，黏度μ=0.02cP，塵粒密度ρ=3000kg/m3。試s計(jì)算理論上能完全除去的最小顆粒直徑?！?0分〕100℃的水蒸氣在管殼式換熱器的管外冷凝，冷凝潛熱為2258.4kJ/kg，總傳熱系數(shù)為2039W/(m2?℃)，傳熱面積為12.75m2，15℃的冷卻水以2.25×105kg/h的流量流進(jìn)管，水的比熱為4.187kJ/(kg?oC)，求冷水的出口溫度和水蒸氣冷凝量?；ぴ怼采稀吃嚲砣?填空題〔19分〕流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的根本原因是 ，流體的流沿管長(zhǎng) 。流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來(lái)倍；如只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來(lái)倍。水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反響器，當(dāng)管道上的閥門(mén)開(kāi)度減小后水的流量，摩擦系，管道總阻力損。假設(shè)被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭，流量，效率，軸功率。*有機(jī)溶液在長(zhǎng)為108×10mm的鋼管中強(qiáng)制湍流，其=310W/(m2?K)，假設(shè)體積152×10mmL/d均大于此時(shí)在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時(shí)傳熱管的壁溫接近 流體的溫度，傳熱系數(shù)K接流體的對(duì)流給熱系數(shù)。厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，b>b>b，導(dǎo)熱系數(shù)λ<λ<λ。在穩(wěn)定1 2 3 1 2 3傳熱過(guò)程中，各層的熱阻R R R，各層導(dǎo)熱速率Q Q Q。1 2 3 1 2 3*=810×810×25mm，假設(shè)該機(jī)有10塊框，其過(guò)濾面積約。為了提高降塵室的生產(chǎn)能力，可采取措施。一降塵室長(zhǎng)8m，中間裝有14塊隔板，板間距為0.1m。最小顆粒沉降速度為0.02m/s，最小直徑的顆粒全部沉降下來(lái)，則含塵氣體的最大流速不能超過(guò)m/s。二.選擇題〔16分〕圖中所表示R值的大小反。A. AB兩截面間壓差值B.A－B截面間流動(dòng)阻力損失C. A、B兩截面間動(dòng)壓頭變化 D.突然擴(kuò)大或突然縮小流動(dòng)損失選擇題1附圖流體在管流動(dòng)時(shí)，層流底層的厚度隨流速的增加而〔 。變小 B.變大 C.不變水在一等徑的垂直管作穩(wěn)定連續(xù)流,其流速〔 。會(huì)越流越快 B.會(huì)越流越慢 C.不變離心泵常用〔 〕調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常用〔 〕調(diào)節(jié)流量。出口閥 B.進(jìn)口閥 C.旁路閥工業(yè)采用翅片狀的暖氣管代替圓鋼管，其目的是〔 。增加熱阻，減少熱量損失； B.節(jié)約鋼材、增強(qiáng)美觀；C.增加傳熱面積，提高傳熱效果＝116W?m-2?K-1，α＝11600W?m-2?K-1，要提高總傳熱系數(shù)1 2最簡(jiǎn)單有效的途徑是〔 。設(shè)法增大α； B.設(shè)法增大α；1 2C.同時(shí)增大α和α1 2旋風(fēng)別離器的別離因數(shù)α愈大，說(shuō)明它的別離能力愈〔差； B.強(qiáng)； C.三.問(wèn)答題10分〕<2t別離中，濾漿卻不宜在冷卻后才進(jìn)展過(guò)濾.(55〔20100mm鋼管相連，管路上裝有15m處安有一個(gè)指示液為汞的U口端之間距離為20m。(汞的密度為13.6103kg/m3〔1〕當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測(cè)得R＝600mm，h＝1500mm；當(dāng)閘閥局部開(kāi)啟時(shí)，測(cè)得R＝400mm，h＝1400mm，管路摩擦系數(shù)取0.02，入口處局部阻力系數(shù)取0.5，問(wèn)每小時(shí)從管中流出水量為多少m3?！?計(jì)算題1附圖〔10分〕*液體由一敝口貯槽經(jīng)泵送至精餾塔A，管道入塔處與貯槽液面間的垂直距離為泵吸入管路壓力損失為〔mmm。液體流經(jīng)換熱器B的壓力損失為29430，精餾塔壓強(qiáng)為1kgf?cm-2mm的鋼管，管長(zhǎng)為120m〔包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度〕，流速為1.5m?s-1，密度為960kg/m3，摩擦系數(shù)為0.03，其它物性均與水極為接近?！?〕試通過(guò)計(jì)算，選擇以下較適宜的離心泵?！?〕泵與貯槽液面間的最大垂直距離不能超過(guò)多少米.(Hs/=6.67m)型號(hào)表1Q幾種離心泵的特性參數(shù)H ηm3.h-1m ％2B192216 663B57A5037.5 644B919091 68計(jì)算題2附圖〔10分〕一小型板框壓濾機(jī)有框10塊，長(zhǎng)寬各為0.2m，在1.96×105Pa共2小時(shí)濾框充滿共得濾液〔1〕過(guò)濾常數(shù)Km3/h〔2〕假設(shè)表壓增加一倍，其它條件不變，同樣過(guò)濾到濾餅剛充滿濾框?yàn)橹?，?jì)算此時(shí)過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力"設(shè)濾餅不可壓縮?！?5分〕用一傳熱面積為3m2由φ25×2.5mm的管子組成的單程列管式換熱器，用初溫為的水將機(jī)油由20℃冷卻至101000kg/h和1200kg/h，其比熱分別為4.18kJ?kg-1?K-1和2.0kJ?kg-1?K-12000W?m-2?K-1和250W?m-2?K-1，兩流體呈逆流流動(dòng)，忽略管壁和污垢熱阻?！?〕計(jì)算說(shuō)明該換熱器是否合用"〔2〕夏天當(dāng)水的初溫到達(dá)30℃，而油的流量及冷卻程度不變時(shí)，該換熱器是否合用"(假設(shè)傳熱系數(shù)不變)化工原理〔上〕試卷四一.填空題〔共20分，每空1分〕雷諾準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為，根據(jù)雷諾數(shù)將流動(dòng)分為三個(gè)區(qū)、高，黏度。密度=830kg/m3=2cP的液體，在徑為100mm，以流速2m/s在原管中流動(dòng)，流動(dòng)類型為。假設(shè)被輸送的流體黏度升高，則離心泵的壓頭，流量，效率，軸功率。在管道任意截面液體質(zhì)點(diǎn)的速度沿管徑而變，管壁處速度，管中心速。6. 流體在間壁換熱器中逆流流動(dòng)= 。1 2 2 1 m多層平壁熱傳導(dǎo)中，通過(guò)各層的傳熱速率。142分〕*圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和溫曲線如右圖，則A層導(dǎo)熱系B層導(dǎo)熱系數(shù)將 層材料放在里層時(shí)保溫效果最好。aAbA。選擇題1附圖*一套管換熱器用管間飽和蒸汽加熱管空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100℃，空氣進(jìn)口溫度為出口溫度為80℃，則此列管換熱器壁溫度應(yīng)?！瞐〕接近空氣平均溫度〔b〕接近飽和蒸汽與空氣的平均溫度c〕接近飽和蒸汽的溫度3.工業(yè)采用翅片狀的暖氣管代替圓鋼管，其目的是〔 ?！瞐〕增加熱阻，減少熱量損失;〔b〕節(jié)約鋼材、增強(qiáng)美觀;(c)增加傳熱面積，提高傳熱效果。從流體靜力學(xué)根本方程了解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差( )。a〕與指示液密度、液面高度有關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)b〕與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)有關(guān)c〕與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)離心泵起動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，不致超負(fù)荷工作，這是因?yàn)椤?〕〔aQ＝0，〔〕Qc〕Q＜0，e e e離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是( )〔a〕.改變吸入管路中閥門(mén)開(kāi)度b〕.改變壓出管路中閥門(mén)的開(kāi)度；〔c〕安置回流支路，改變循環(huán)量的大??；〔d〕.車削離心泵的葉輪間壁傳熱時(shí)，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱( )。a〕成正比 b〕成反比 c〕沒(méi)關(guān)三．簡(jiǎn)答題〔共16分，每題4分〕簡(jiǎn)述恒壓過(guò)濾常數(shù)、q、θ如何測(cè)定。e e解釋3B3350分〕〔14分〕用泵將密度為1100kg/m3*液體從敞口儲(chǔ)槽送至表壓為1kgf/cm2定，其與輸送管出口端的垂直距離為20m的鋼管，管長(zhǎng)30m，管路上有吸濾底閥1=7標(biāo)準(zhǔn)彎頭2=0.751

=0.17〕，管路摩擦系閥 彎 閘閥數(shù)=0.02，問(wèn)當(dāng)輸送量為43m3/h時(shí)泵所提供的有效功率為多少kW.〔8分〕有一臺(tái)離心泵，允許吸上真空高度H=6.5m，將貯液池的液體〔液體比重為1.4，其粘s度與水相似〕抽送至高位槽，要求輸送量為29.4噸/小時(shí)。吸入管路的壓頭損失為1.5m，吸入管管徑為100mm，問(wèn)離心泵的安裝高度為多少.〔外界大氣壓P=10mHO〕2〔14分〕用降塵室精制含塵氣，塵粒的最小粒徑10mm，密度為1400kg/m3，氣體溫度為此溫度下，密度為1.2kg/m3，含塵氣接近常溫，處理量為2m3/s，氣體進(jìn)入降塵室保持流速0.2m/s，假設(shè)降塵室寬2.5m，長(zhǎng)5m〔14，需從100℃冷卻到60℃，p冷水入口溫度為出口為30℃，管外外表總傳熱系數(shù)冷卻水走管，略熱損失。試求〔〕冷卻水用量〔2〕逆流時(shí)管長(zhǎng)C =4.18kJ/kg?K。p水化工原理〔上〕試卷五一.填空題(每空1分，共20分)間壁二側(cè)液體的傳熱過(guò)程α，α相差大α?α，K值總是接那側(cè)的值。1 2 1 2牛頓粘性定律的表達(dá)式。單層園筒壁熱阻的表達(dá)式，用SI制表示的單位。如果流體的流量不變,而圓形直管的徑減少二分之一,且管徑減少前后流體均保持層流,則因直力引起的壓降損失為原來(lái)的倍。ρg)的物理意義是表示流動(dòng)系統(tǒng)*截面處單位 流體所具有的靜壓能，稱為 。*換熱器，用工業(yè)冷卻水逆流冷卻油。熱油進(jìn)口條件〔T,W〕不變，而在夏季冷卻水入口溫1 h度t升高，假設(shè)要保證熱油出口溫度T1

不變，則可采用冷卻水流量WC

的方法，結(jié)果使K，△t，Qm列管換熱器的管程設(shè)計(jì)成多程是為；在殼程設(shè)置折流擋板是為了 。離心別離因數(shù)K指 為了提高旋風(fēng)別離器別離效率，通常使旋風(fēng)別離器增加，而將它減少。二.簡(jiǎn)答題(每題5分，共25分)1．層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么.1B閥由全開(kāi)逐漸關(guān)小，則h，h，(h-h1 2 1 2A閥由全開(kāi)逐漸關(guān)小，則h，h，(h-h簡(jiǎn)答題2附圖

1 2 1 255〔17分〕兩容器中裝有相對(duì)密度為0.8、粘