中南大學(xué)化工原理上冊模擬試題試題(1-4)及答案

1、.上冊試題一題號一二三四五%4020201010一1多項選擇題：（1）X01a05034某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為u0，當(dāng)它以相同的體積流量通過等長的內(nèi)徑為d2（d2d0/2）的管子時，則其流速為原來的 2 。 A2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 若流動為完全湍流（阻力平方區(qū)），則壓降P是原來的 4 。 A4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍（2）X03a05100 “I在一般過濾操作中，實際上起到主要介質(zhì)作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)本身”、“濾渣就是濾餅”則： 3 。A這兩種說法都對 B. 兩種說法都不對C只有第一中說法對 D. 只有第二中說法正確

2、助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì) 3 。A 顆粒均勻，柔軟，可壓縮B 顆粒均勻，堅硬，不可壓縮C 顆粒分布廣，堅硬，不可壓縮D 顆粒均勻，可壓縮，易變形（3）X02a05106 離心泵停車時要 1 。A 先關(guān)出口閥后斷電 B. 先斷電后關(guān)出口閥C. 先關(guān)出口閥先斷電均可 D. 單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥 離心泵的工作點 4 。A由泵銘牌上的流量和揚程所決定 B. 即泵的最大效率所對應(yīng)的點C. 由泵的特性曲線所決定 D. 是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點（4）X04b05038 用常壓水蒸汽冷凝來加熱空氣，空氣平均溫度為20，則壁溫約為 。A20 B.100 C. 60 D. 49.7 高翅片管加

3、熱器一般用于 。A兩側(cè)均為液體 B. 兩側(cè)流體均有相變化C一側(cè)為氣體，一側(cè)為蒸汽冷凝 D. 一側(cè)為液體沸騰，一側(cè)為高溫液體 因此分析法的目的在于 。A得到各變量間的確切定量關(guān)系 B. 得到各無因次數(shù)群的確切定量關(guān)系C用無因次數(shù)群代替變量，使實驗數(shù)與關(guān)聯(lián)工作簡化D用無因次數(shù)群代替變量，使實驗結(jié)果更可靠2填空題（1）t01a05149對如圖所示的測壓裝置，分別寫出PP1-P2的計算式。（a）圖P ， （b）圖P ，（c）圖P ， （d）圖P 。 （2）t02a05009 離心泵的揚程含義是 離心泵為單位重量提供的有效能量 。 離心泵常采用 調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采用 旁路 調(diào)節(jié)流量。（3）t0

4、2a05234 通過一換熱器，用飽和水蒸汽加熱水，可使水的溫度由20升高至80，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水的出口溫度降低了，經(jīng)檢查水的初溫與流量均無變化，引起問題可能的原因是 污垢 。（4）t03b05014 板框過濾機的洗滌速率為最終過濾速率的 4 。 計算顆粒沉降速度Ut的斯托克斯式 ，此式適用于 ,1 的情況。二 j01c20192如圖所示，水以3.78L/s的流量流經(jīng)一擴大管段，已知d140mm，d280mm，倒U形壓差計中水位差R170mm，試求： 水流經(jīng)擴大管段的摩擦損失hf。如將粗管一端抬高，使管段成傾斜放置，而流量不變，問此時R讀數(shù)有何變化？ 三 j04c20132 在單程列管換熱器內(nèi)，用120

5、飽和蒸汽將流量為850Kg/h的氣體從20加熱到60，氣體在管內(nèi)以10m/s流動，管子為261的銅管，蒸汽冷凝膜系數(shù)為11630W/m2，管壁和污垢熱阻可不計，試計算：A） 傳熱內(nèi)表面積；B） 如將氣體流量增加一倍，氣體出口溫度為多少？（氣體進口溫度和氣體物性不變）氣體物性為：Cp1.005KJ/Kg，1.128Kg/m3，1.75410-2W/ m2，1.9110-5Pas。四 j03b10066 某板框過濾機的過濾面積為0.4m2，在恒壓下過濾某懸浮液，4hr后得濾液80m3，過濾介質(zhì)阻力可略去不計。試求： 若其它情況不變，但過濾面積加倍，可得多少濾液？ 若其它情況不變，但操作時間縮短為2

6、hr，可得多少濾液？ 若在原表壓下過濾4hr后，再用5m3水洗滌濾餅，需多長洗滌時間？設(shè)濾液與水性質(zhì)相近。五 j05b10045通過連續(xù)操作的單效蒸發(fā)器，將進料量為1200Kg/h的溶液從20濃縮至40，進料液的溫度為40，比熱為3.86KJ/（Kg. ），蒸發(fā)室的壓強為0.03MPa（絕壓），該壓強下水的蒸發(fā)潛熱r2335KJ/Kg，蒸發(fā)器的傳熱面積A12m2，總傳熱系數(shù)K800 W/m2。試求：（1） 溶液的沸點為73.9，計算溫度差損失（2） 加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出，并忽略損失和濃縮熱時，所需要的加熱蒸汽溫度。已知數(shù)據(jù)如下：壓強 MPa 0.101 0.05 0.03溶液沸點 1

7、08 87.2 純水沸點 100 80.9 68.7上冊試題一答案1 多項選擇題：（1）X01a05034 B； D（2）X03a05100 C； B（3）X02a05106 A D（4）X04b05038 B C C2填空題（1）t01a05149（a）PRg（m） （b）PRg（c）PRg（AB） （d）PP1P2Rgmhg（2）t02a05009 離心泵給單位質(zhì)量的液體所提供的能量。 2分 出口閥門 支路閥門 各1.5分（3）t02a05234 傳熱速率下降引起。根據(jù)QKAtm分析，可能有幾種情況：1.蒸汽壓力下降，tm減小；2.蒸汽側(cè)有不凝氣，使冷凝傳熱系數(shù)o大幅度地下降，K減??；3.

8、 水側(cè)污垢積累，污垢熱阻增大，K減小；4. 冷凝水排除器不通暢，有積水現(xiàn)象，使K減小。（4）t03b05014 四分之一 2分 Utd2（g）g/（18） 1.5分 層流區(qū) 或10-4Ret B. 閥門打開時C閥門打開時 D. 閥門打開時 如圖2，U形管壓差計測得： 。AA、B間的阻力損失 B. A、B間的壓強差CA、B間的位頭差加阻力損失 D. A、B間位頭差2填空題：（1）t01b05019 在流體阻力實驗中，以水作工質(zhì)所測得的至管摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系適用于 流體。 當(dāng)流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上流體的速度分布，應(yīng)選用 測量。 并聯(lián)管路的特點是：A）并聯(lián)各管段壓強將 ；B）主管流量

9、等于并聯(lián)的各管段 ；C）并聯(lián)各管段中是管子長、直徑小的管段通過的流量 。（2）t02b05088 離心泵用出口閥調(diào)節(jié)流量實質(zhì)上是改變 曲線，用改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量實質(zhì)上是改變 曲線，漩渦泵常采用 方法來調(diào)節(jié)流量。 往復(fù)泵、 泵等一切 泵在回路閥關(guān)閉時，不能全關(guān) 。（3）t03a05002 在出去某粒徑的顆粒時，若將塵室的高度增加一倍，則沉降時間 ，氣流速度 ，生產(chǎn)能力 。 在滯流（層流）區(qū)，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的 次方成正比。（4）t03a05166 在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，通過各層的熱通量 。 列管換熱器中，用飽和水蒸汽加熱空氣。空氣走管內(nèi)，蒸汽走管間，則管壁溫度接近 的溫度，總傳熱系數(shù)接

10、近 的對流傳熱系數(shù)。 飽和蒸汽冷凝時，t越大，越 ；液體核狀沸騰時，t越大，越 。二 j01c20089 用離心泵將密閉儲槽中20的水通過內(nèi)徑為100mm的管道送往敞口高位槽。兩儲槽液面高度差為10m，密閉槽液面上有一真空表P1讀數(shù)為600mmHg（真），泵進口處真空表P2讀數(shù)為294mmHg（真）。出口管路上裝有一孔板流量計，其孔口直徑d070mm，流量系數(shù)0.7，U形水銀壓差計讀數(shù)R170mm。已知管路總能量損失為44J/Kg，試求：（1） 出口管路中水的流速。（2） 泵出口處壓力表P3（與圖對應(yīng)）的指示值為多少？（已知P2與P3相距0.1m）三 j04c20126有一套管換熱器，由內(nèi)管為

11、542mm，套管為1164mm的鋼管組成。內(nèi)管中苯自50被加熱至80，流量為4000Kg/h。環(huán)隙中為2at（絕）的飽和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為10000W/m2。已知：苯在5080之間的物性數(shù)據(jù)平均值為：880Kg/m3， Cp1.86KJ/Kg， 0.134 W/m2， 0.39cP， 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻R10.0004 m2/W， 管壁及管外側(cè)污垢熱阻不計。蒸汽溫度與壓強關(guān)系如下表所示：壓強 at（絕） 1.0 2.0 3.0溫度 99.1 120 133試求：A）管壁對苯的對流傳熱系數(shù)； B）套管的有效長度； C）若加熱蒸汽壓力為1at（絕），問苯出口溫度有何變化？應(yīng)為多少？四 j0

12、3b10075 用板框過濾機來過濾某懸浮液。已知過濾面積為10m2 ，操作壓力為0.2MPa(表壓)。過濾15分鐘后，共得濾液2.91m3（介質(zhì)阻力不計，濾餅不可壓縮）。試問：（1）若已知該過濾機得生產(chǎn)能力為4.8m3/h，計算洗滌、卸料等輔助時間。 （2）若過濾時間與濾液量均不變，而操作壓力降至0.1MPa（表壓），需增加多少過濾面積才能維持生產(chǎn)能力不變？五 j05b10048 用一雙效并流蒸發(fā)器，濃縮濃度為5（質(zhì)量百分率，下同）的水溶液，沸點進料，進料量為2000Kg/h。第一、二效的溶液沸點分別為95和75，耗用生蒸汽量為800Kg/h。各個溫度下水蒸汽的汽化潛熱均可取為2280KJ/K

13、g。試求不計熱損失時的蒸發(fā)水量?；ぴ砩蟽栽囶}二答案一1. 多項選擇題：（1）x03a05103 C D（2）x02a05022A C A（3）x04b05039A D D（4）x01a05041D B A2填空題：（1）t01b05019 牛頓型 比托管（測速管） 相等； 流量之和； ?。?）t02b05088管路性能， 泵的性能， 回流支路 3分 旋轉(zhuǎn)， 正位移式， 出口閥 2分（3）t03a05002增加一倍 減小一倍 不變 2 各1分（4）t03a05166相等 水蒸汽 空氣側(cè) ?。?大二 j01c20089（1）因為 VA（2P/2）0.5A（2P/）0.5 PRg（o）0.179

14、.81（13600-1000）2.1104V0.7（/4）（0.07）2（2.1104）2/1000）0.5 0.70.785（0.07）2（4.210）0.50.0174m3/s所以UV/（0.785d2）0.0174/（0.7850.12）2.22m/s（2） 選低位水池的水平為基準面，取1-1、2-2兩截面建立柏努力方程：Z1（P1/g）+(U12/2g)HZ2（P2/g）（u22/2g）hfu1u20 Z10 P2/g0所以 HZ2+hf-（P1/g）=10+(44/9.81)+0.613.622.7mmH2O再選泵入口管所在面為基面，取3-3、4-4兩截面建立柏努力方程：Z3（P3/

15、g） (U32/2g)HZ4（P4/g）(U42/2g)Hh0（u42U32）/2gH真 （u42U32）/2g0 P4g（Hho）H真）10009.8（22.70.10.29413.6）1.8105Pa1.8大氣壓（表）P31.8kg/cm2（表） 泵出口處的指示值為1.8kg/cm2參見附圖：j01c089.d三j04c20126解：（1）RedlG/0.054000/3600/40.052）/（0.3910-3）7.2586104PrCp/1.861030.3910-3/0.1345.410.023/d（Re）0.8（Pr）0.4 （0.0230.134/0.05）（7.2586104）

16、0.85.40.4936.4W/m2.（2）Q4000/36001.86103（80-50）6.2104W1/K11/936.41/100000.0004 所以K1637.8W/ m2.tm（120-50）（12080）/ln（120-50）/（120-80）53.6A1Q/（K1tm）6.2104/（637.853.6）1.814m2LA1/（d內(nèi)）1.814/（0.05）11.55m（3）K不變，A不變，T變?yōu)?9.1，苯的流量及比熱均不變。設(shè)出口溫度為t2，在新條件下，傳熱速率方程變?yōu)?000/36001.86103（t2-50） 637.81.814（99.1-50）（99.1t2）/

17、ln（99.1-50）/（99.1t2）解得 ln（99.1-50）/（99.1- t2）0.5598所以 t271四 j03b10075（1）已知V2.91m3，15min900s Q4.8m3/h0.00133 m3/s 生產(chǎn)能力 QV/（D） 0.001332.91/（900D） 所以 D1288s21.47min（2）若Q、V、不變 V22（P/rc）A2 （1） V22（P/rc）A2 （2） 因為 （1）（2） 得A2PA2/P 2102/1200 所以 A14.14m2增加面積14.14-104.14 m2五 j05b10048解：第一效蒸發(fā)量： 已知：D1800kg/h， r1

18、r12280KJ/kg， W1D1800kg/h 第二效蒸發(fā)水量： 已知：D2W1800kg/h， F2F1W12000-8001200kg/h X02X1FX0/（FW1）20000.05/（2000-800）0.0833 t0295 t270 r2r22280KJ/kg Cp02Cpw(1-X 02)=4.187(1-0.0833) =3.84KJ/（kg）D2r2（F2Cp02（t2t02）/r2W2 r2 W2（800228012003.84（7595）/2280 840kg/h蒸發(fā)水量WW1W2 8008401640kg/h化工原理上冊試題三題號一二三四五六七八一1多項選擇題：（1）

19、x01a05161 圖示為一異徑管段，從A段流向B段，測得U形壓差計的讀數(shù)為RR1；從B段流向A段測得U形壓差計讀數(shù)為RR2，若兩種情況下的水流量相同，則 。AR1 R2 ； B. R1R2； C. R1R2 D. R1-R2 圖示所表示的R值大小反映 。AA、B兩截面間壓差值 B. AB截面間流動壓降損失CA、B兩截面間動壓頭變化 D. 突然擴大或突然縮小流動損失。參見附圖：x01a161.t（2）x02a05093 離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是 。A 改變吸入管路中閥門開度B 改變壓出管路中閥門的開度C 安置回流支路，改變循環(huán)量的大小D 車削離心泵的葉輪 漩渦泵常用的調(diào)節(jié)方法是 。A 改變吸入

20、管路中閥門開度B 安置回流支路，改變循環(huán)量的大小C 改變壓出管路中閥門的開度D 改變電源的電壓（3）x03b05112 過濾常數(shù)K與以下因素?zé)o關(guān) 。 A濾液的粘度 B. 濾漿的濃度 C濾餅在P1時的空隙率 D. 濾餅的壓縮性 以下物理量與過濾面積的大小無關(guān) 。 A過濾速率dV/dt B. 單位過濾面積的過濾速率dV/（sdt） C介質(zhì)的當(dāng)量濾液量Ve D. 介質(zhì)在單位面積上的當(dāng)量濾液量qe（4）x04b05039 在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否合理： 。 甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度； 乙：換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)。A甲乙均合理 B. 甲乙均無理

21、 C. 甲合理，乙無理 D. 乙無理，甲合理 已知當(dāng)溫度為T時，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度 耐火磚的黑度。 A大于 B. 等于 C. 不能確定是否大于 D. 小于 在一列管式加熱器中，殼程為飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的空氣。若空氣流量大10，為保證空氣出口溫度不變，可采用的辦法是 。A殼程加折流擋板，增大殼程值 B. 將原先的并流改為逆流流動以增大tmC開大蒸汽進口閥門以便增大水蒸汽流量D開大蒸汽進口閥門以便提高加熱蒸汽壓力2填空題：（1）t01b05024 流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速0.5m/s，壓強為10Pa，Re為1000，問管中心處點速度為 m/s，

22、若流速增加為1m/s，則壓強降為 Pa。 一轉(zhuǎn)子流量計，當(dāng)流過水的流量為1m3/h，測定該流量計進出口壓力降為20mmHg7柱，當(dāng)流量增加到1.5m3/h，問轉(zhuǎn)子流量計進出口壓降有何變化？ （2）t02a05008 離心泵的主要特性曲線有 、 、 等。 往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速（往復(fù)次數(shù)）增加時，流量 ，揚程 。（增大，變小，不變）（3）t03b05006 除去液體中混雜的固體顆粒，在化工生產(chǎn)中可以采用 、 、 等方法（列舉三種方法） 旋風(fēng)分離器性能的好壞，主要以 來衡量， 愈小，說明其分離性能愈好。（4）t04b05059 根據(jù)有無補償或補償方法不同，列管式熱器的一般結(jié)構(gòu)型式有 、 、 、 。 換熱器中，熱流體由200冷卻到140，冷流體由20升高到35，熱流體的熱容量流率較小，則傳熱效率為： 。二 j01c20111如圖所示，水通過傾斜變徑管段（AB），DA100mm，DB240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形水銀壓差計，其讀數(shù)R20mm，A、B兩點間的垂直距離為h0.3m，試求：（1