化工原理(上冊)期末試題樣卷及答案

1、揚州大學試題紙化工原理（上冊）期末試題專業(yè)班級 學號 _ _ 姓名 _題號一二三四五六七總 分得分一、填充題 (每空1分，共20分)1. 氣體的黏度隨溫度的升高而_, 水的黏度隨溫度的升高而_。2. 牛頓粘性定律的數(shù)學表達式為_ _。3. 邊長為0.5m的正方形通風管道,其當量直徑為_m。4某流體在直管中作層流流動，在流速不變的情況下，管長、管徑同時增加一倍，其阻力損失為原來的_倍。5測流體流量時，隨著流體流量增加，孔板流量計兩側(cè)壓差值將_，若改用轉(zhuǎn)子流量計測量，當流量增大時，轉(zhuǎn)子兩端壓差值將_。 6調(diào)節(jié)離心泵工作點的方有 ， ， 。 7恒壓過濾且忽略介質(zhì)阻力時，若粘度降低20%，則在相同的過

2、濾時間所得濾液應(yīng)增加 。8設(shè)顆粒的比表面積為a，床層空隙率為，則床層的比表面積ab為 。 顆粒的粒度分布愈不均勻，所形成床層的空隙率越 。9黑體表面溫度由37加熱到347k，則輻射能力增加為原來的_倍。 10某流體在圓形直管內(nèi)強制對流，其給熱系數(shù)為a，現(xiàn)任務(wù)變更，管內(nèi)流速降為原來的1/2，且已知此時re 104，則管內(nèi)的給熱系數(shù)為原給熱系數(shù)的 倍。 11生產(chǎn)上，沸騰傳熱常在_ _沸騰區(qū)操作，因_ _ _沸騰的給熱系數(shù)大于_ _沸騰的給熱系數(shù)。 12、工業(yè)上常用蒸發(fā)器主要有二種類型：: _ _和_ _。二、選擇題（10分，每小題2分）1、如圖所示,用u形壓差計與管道a、b兩點相連。已知各圖中管徑

3、、a、b間的管長l及管道中流體流量均相同,管內(nèi)流體均為20水,指示液均為汞,則_ _ a. r1r2 , r1 = r2 = r4 b. r1 = r2 = r3 = r4 c. r1 = r2 r3 r4 d. r1r2r3r42、轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是_ _ a. 恒截面、恒壓差 b. 變截面、變壓差 c. 恒流速、恒壓差 d. 變流速、恒壓差3、在板框過濾機中，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計，當過濾壓差增加一倍時，對相同的q值，其過濾速率為原來的_ a. 倍 b. 1倍 c. 2倍 d. 4倍4、紅磚的黑度為0.93，若溫度為300，則紅磚的輻射能力為_ _w/m2 a. 6112.3 w

4、/m2 b. 5684 w/m2 c. 1000 w/m2 d. 916.8w/m25、蒸汽冷凝時的熱阻_ _ a. 決定于液膜厚度 b. 決定于汽膜厚度c. 決定于汽膜和液膜厚度 d. 主要決定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影響三、問答題（10分，每小題5分）1影響回轉(zhuǎn)真空過濾機生產(chǎn)能力的因素有哪些？（過濾介質(zhì)阻力可忽略）2某換熱器用工業(yè)水冷卻熱流體，若熱流體流量及進口溫度不變，在夏季因冷流體進口溫度升高，要求熱流體出口溫度t2不變，應(yīng)采取何種措施？傳熱系數(shù)k及傳熱推動力tm又有何變化？四過濾計算（12分，每小題4分） 以板框壓濾機過濾某懸浮液,在恒壓條件下進行。已知過濾面積為8.0m2,過濾常

5、數(shù)k = 8.500-5m2/s, 過濾介質(zhì)阻力可忽略求:(1)取得濾液v1 = 5.0m3 所需過濾時間1 ； (2)若操作條件不變,在上述過濾1 時間基礎(chǔ)上再過濾1 時間,又可得多少濾液? (3)若過濾終了時共得濾液3.40m3,以0.42m3洗液洗滌濾餅,操作壓力不變,洗液與濾液黏度相同,洗滌時間是多少? 五、 帶泵管路計算（18分）某型號的離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下,在輸送范圍內(nèi),其揚程與流量的關(guān)系可用he=18-6105qv2(he單位為m，q v單位為m3/s)來表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽。兩槽均為敝口,兩水面高度差3m且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長為20m(包括所有局部阻力的當

6、量長度),管徑為463mm,摩擦系數(shù)可取為0.02,試計算: (1)輸水量 m3/h; （10分） (2)若泵的效率為65%,水的密度為1000kg/m3,離心泵在運轉(zhuǎn)時的軸功率 kw;（4分） (3)若將該輸送系統(tǒng)的高位槽改為密閉容器,其內(nèi)水面上方的壓強為49.05kpa(表壓),其它條件均不變,試分析此情況下的輸水量與泵的軸功率將如何變化(不必計算,用公式與特性曲線圖示說明)。（4分）六沉降計算（12分）在20m高的升氣管中,要求球形顆粒停留10s。粒徑10m,粒子密度2500kg/m3。氣體密度1.2kg/m3,黏度0.0186cp,氣流量100m3/h。試求：（1）顆粒沉降速度為多少？

7、（6分）（2）升氣管直徑(設(shè)粒子加速段可忽略不計) 為多少？ （6分）七傳熱計算（18分）用 120的飽和水蒸氣將流量為 36m3/h的某稀溶液在雙管程列管換熱器中從80加熱至95。若每程有直徑為2525mm的管子30根,且以管外表面積為基準的傳熱系數(shù) k=2800w/(m2)。 蒸汽側(cè)污垢熱阻和管壁熱阻可忽略不計,試求: (1)換熱器所需的管長;（6分）(2)當操作一年后,由于污垢累積,溶液側(cè)的污垢系數(shù)為0.00009(m2)/w,若維持溶液的原流量及進口溫度,其出口溫度為多少? （8分）又若必須保證溶液原出口溫度,可以采取什么措施? （4分） 注:溶液的密度及比熱與水近似:=1000kg/

8、m3 ;cp=4.2kj/(kg) 化工原理（上冊）期末試題參考答案及評分標準一、填充題 (每空1分，共20分)1、增大；降低 2、= du/dy； 3、0.5 4、0.5 5、增大；不變6、改變出口閥開度 改變泵的轉(zhuǎn)速 改變?nèi)~輪直徑 7、11.8%8、ab = a(1) 、小 9、 1.57 10、0.574311、核狀， 核狀， 膜狀 12、循環(huán)型蒸發(fā)器、 單程型蒸發(fā)器二、選擇題（10分，每小題2分） b c c b a三、問答題（10分，每小題5分）1答：當過濾介質(zhì)阻力可忽略時 可見，影響因素有：轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、浸沒度、轉(zhuǎn)筒尺寸、操作壓強及處理物料的濃度及特性。 2答：可采用增大冷流體用量解

9、決。k增大，tm減小。 四、過濾計算（12分/4、4、4）解：(1) v12 = ka2t1 即 5.02 = 8.5010-582t1 t1 = 4596s = 1.28h(2) v22 = ka2t2 即 v22 = 8.500-58245962 v2 = 7.07 m3 則 v2-v1 = 7.07-5.0 = 2.07 m3(3) 過濾終了時,ve = 3.40 m3 (dv/dt)e = ka2/(2ve) = 8.5010-582/(23.40) = 810-4 m3/s (dv/dt)w = (dv/dt)e/4 = 8.010-4/4 = 2.010-4 m3/s tw = v

10、w/( dv/dt)w = 0.42/(2.00-4) = 2100s = 35 min五、帶泵管路計算（18分/10、4、4）解：（1）求輸水量:在兩液面之間列伯努利方程 he /=(z+p/g)+hf z=3m,hf =0.02(20/0.04)(v /(0.7850.042) 2/(29.81) =3.23105v2 p/g=0 he/ =3+3.23105v2 離心泵特性曲線:he=18-6105v 2 由式(1)、(2)找工作點: 18-6105v 2 =3 + 3.23105v2 v =0.00403m3/s =14.51 m3/h由式(1) he =8.25m(2) 求軸功率:

11、na=he vg/(1000)=0.004038.251000/(1020.65)=0.501kw(3) 改a為密閉容器時 he =8 + 3.23105v 2 v na六、 沉降計算（12分/6、6）解：設(shè) rep 2, ut = gdp2(s-)/(18)= 9.81(10-5)2(2500-1.2)/(180.018610-3) = 7.3310-3 m/s 校核: rep =dput/ = 10-57.3310-31.2/(0.018610-3) = 4.7310-3 2 原設(shè)正確 令氣流上升速度為u, (u-7.3310-3) 10 = 20 u = 2.007 m/s 又 v = u(/4)d2 即 100/3600 = 2.007(/4)d2 d = 0.133 m七、傳熱計算（18分/6、8、4）解:(1)tm=(t1-t2)/ln(t1/t2) =(120-80)-(120-95)/ln(40/25)=31.9 q=(361000/3600)4200(95-80)=630103w a=q/(