化工原理(上冊(cè))期末試題樣卷及答案

1、揚(yáng)州大學(xué)試題紙化工原理（上冊(cè)）期末試題專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) _ 姓名 _題號(hào)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(xué)表達(dá)式為_(kāi)。3. 邊長(zhǎng)為0.5m的正方形通風(fēng)管道,其當(dāng)量直徑為_(kāi)m。4某流體在直管中作層流流動(dòng)，在流速不變的情況下，管長(zhǎng)、管徑同時(shí)增加一倍，其阻力損失為原來(lái)的_倍。5測(cè)流體流量時(shí)，隨著流體流量增加，孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將_，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量，當(dāng)流量增大時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端壓差值將_。6調(diào)節(jié)離心泵工作點(diǎn)的方有，。7恒壓過(guò)濾且忽略介質(zhì)阻力時(shí)，若粘度降低20%，則在相同的過(guò)濾時(shí)間所得濾液應(yīng)增加。8

2、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(lái)的_倍。10某流體在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)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(lái)的1/2，且已知此時(shí)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(lèi)型：: _ _和_ _。二、選擇題（10分，每小題2分）1、如圖所示,用U形壓差計(jì)與管道A、B兩點(diǎn)相連。已知各圖中管徑、A、B間的管長(zhǎng)L及管道中流體流量均相同,管內(nèi)

3、流體均為20水,指示液均為汞,則_ A.R1R2 , R1 = R2 = R4B.R1 = R2 = R3 = R4C.R1 = R2 <R3 <R4D.R1R2R3R42、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要特點(diǎn)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(guò)濾機(jī)中，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計(jì)，當(dāng)過(guò)濾壓差增加一倍時(shí)，對(duì)相同的q值，其過(guò)濾速率為原來(lái)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_(kāi)W/m2A. 6112.3 W/m2B.5684 W/m2C. 1000 W/m2D.916.8W/m2

4、5、蒸汽冷凝時(shí)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(wèn)答題（10分，每小題5分）1影響回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的因素有哪些？（過(guò)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(jìn)口溫度不變，在夏季因冷流體進(jìn)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(dòng)力tm又有何變化？四過(guò)濾計(jì)算（12分，每小題4分）以板框壓濾機(jī)過(guò)濾某懸浮液,在恒壓條件下進(jìn)行。已知過(guò)濾面積為8.0m2,過(guò)濾常數(shù)K=8.50×0-5m2/s, 過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略求:(1)取得濾液V1 = 5.0m3

5、所需過(guò)濾時(shí)間1；(2)若操作條件不變,在上述過(guò)濾1時(shí)間基礎(chǔ)上再過(guò)濾1時(shí)間,又可得多少濾液?(3)若過(guò)濾終了時(shí)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(shí)間是多少?五、 帶泵管路計(jì)算（18分）某型號(hào)的離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下,在輸送范圍內(nèi),其揚(yáng)程與流量的關(guān)系可用He=18-6×105qv2(He單位為m，qv單位為m3/s)來(lái)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(zhǎng)為20m(包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度),管徑為46×3mm,摩擦系數(shù)可取為0.02,試計(jì)算:(1)輸水量 m3/h;

6、（10分）(2)若泵的效率為65%,水的密度為1000Kg/m3,離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(qiáng)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(jì)算,用公式與特性曲線圖示說(shuō)明)。（4分）六沉降計(jì)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？（6分）（2）升氣管直徑(設(shè)粒子加速段可忽略不計(jì))為多少？（6分）七傳熱計(jì)算（18分）用120

7、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25×25mm的管子30根,且以管外表面積為基準(zhǔn)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(jì),試求: (1)換熱器所需的管長(zhǎng);（6分）(2)當(dāng)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(jìn)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/m3 ;cp=4.2kJ/(kg·)化工原理（上冊(cè)）期末試題參考答

8、案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)度改變泵的轉(zhuǎn)速改變?nèi)~輪直徑7、11.8%8、aB = a(1) 、小9、 1.5710、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(wèn)答題（10分，每小題5分）1答：當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略時(shí)可見(jiàn)，影響因素有：轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、浸沒(méi)度、轉(zhuǎn)筒尺寸、操作壓強(qiáng)及處理物料的濃度及特性。2答：可采用增大冷流體用量解決。K增大，tm減小。四、過(guò)濾計(jì)算（12分/4、4、4）解：(1) V12 = KA2t

9、1即 5.02 = 8.50×10-5×82t1t1 = 4596s = 1.28h(2) V22 = KA2t2即V22 = 8.50×0-5×82×4596×2V2 = 7.07 m3則V2-V1 = 7.07-5.0 = 2.07 m3(3) 過(guò)濾終了時(shí),VE = 3.40 m3 (dV/dt)E = KA2/(2VE) = 8.50×10-5×82/(2×3.40) = 8×10-4 m3/s (dV/dt)w = (dV/dt)E/4 = 8.0×10-4/4 = 2.0&#

10、215;10-4 m3/stw = Vw/( dV/dt)w = 0.42/(2.0×0-4) = 2100s = 35 min五、帶泵管路計(jì)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)+HfZ=3m,Hf=0.02×(20/0.04)(V /(0.785×0.042) 2/(2×9.81)=3.23×105V2P/g=0He/=3+3.23×105V2離心泵特性曲線:He=18-6×105V 2由式(1)、(2)找工作點(diǎn): 18-6×105V 2=3 + 3.23&

11、#215;105V2V =0.00403m3/s =14.51 m3/h由式(1)He =8.25m(2)求軸功率:Na=He Vg/(1000)=0.00403×8.25×1000/(102×0.65)=0.501kW(3)改A為密閉容器時(shí)He =8 + 3.23×105V 2V <V，Na>Na六、 沉降計(jì)算（12分/6、6）解：設(shè)Rep < 2,ut= gdp2(s-)/(18)= 9.81×(10-5)2×(2500-1.2)/(18×0.0186×10-3) = 7.33×10

12、-3 m/s校核: Rep =dput/ = 10-5×7.33×10-3×1.2/(0.0186×10-3) = 4.73×10-3 < 2原設(shè)正確令氣流上升速度為u, (u-7.33×10-3) ×10 = 20u = 2.007 m/s又V = u(/4)d2即 100/3600 = 2.007(/4)d2d = 0.133 m七、傳熱計(jì)算（18分/6、8、4）解:(1)tm=(t1-t2)/Ln(t1/t2) =(120-80)-(120-95)/Ln(40/25)=31.9Q=(36×1000/3600)×4200×(95-80)=630×103WA=Q/(Ktm)=630×103/(280