化工原理歷年試卷

1、河北理工大學(xué)20062007學(xué)年第一學(xué)期化工原理A-1試卷A題號(hào)一二三四五總分得分得分評(píng)卷人一、 填空題（每題2分，共20分）1、用U形管壓差計(jì)測(cè)量管路上兩點(diǎn)間的壓強(qiáng)差，指示液為水，密度為1000kg/m3，讀數(shù)為12mm。為放大讀數(shù)，改用微差壓差計(jì)（如下圖所示），指示液A的密度為920 kg/m3，指示液C的度為850 kg/m3，則讀數(shù)R可擴(kuò)大到原來(lái)的 倍。 2、圓形直管內(nèi)，Vs一定，若將d減少一半，則層流時(shí)hf是原值的 倍，高度湍流時(shí)，hf是原值的 倍（忽略管壁相對(duì)粗糙度的影響）。3、并聯(lián)管路A和B，管長(zhǎng)相同，管徑分別為dA50mm，dB25mm。已知流體在管道A中呈滯流流動(dòng)，則可確定通

2、過(guò)A、B管道的流量之比VA/VB為 。4、流體在 區(qū)流動(dòng)時(shí)，相對(duì)粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響最大。5、離心泵與往復(fù)泵在流量調(diào)節(jié)方面的不同之處在于：離心泵用 調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵用 調(diào)節(jié)流量。6、在列管換熱器中用飽和蒸汽加熱空氣，換熱管的壁溫將接近 ，換熱器的總傳熱系數(shù)K將接近 。7、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)傳熱的阻力迅速增大，這可能是由 或 引起的。8、有一25mm×2mm的蒸汽管道，管內(nèi)飽和蒸汽溫度為130，管外包有一層W/(m.)的保溫層，保溫層外面是30的大氣，若給熱系數(shù)為W/(m2.)，則保溫層的臨界直徑為 mm。9、設(shè)置隔熱擋板是 輻射散熱的有效方法，擋板的黑度越 ，輻

3、射散熱量越小。 10、在降塵室內(nèi)，粒徑為60微米的顆粒理論上能全部除去，則粒徑為42微米的顆粒能被除去的百分率為 。（沉降在滯流區(qū)）得分評(píng)卷人二、選擇題（每題2分，共24分）1234567891011121、如下圖所示的開(kāi)口容器內(nèi)盛有高度為h1的油和高度為h2的水，右側(cè)管中水面高度為h，則處于同一水平面上的B與B點(diǎn)之間的壓強(qiáng)大小之間的關(guān)系為（ ）。 A. B. C. D. 無(wú)法比較2、定態(tài)流體在圓管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，下列各式中不正確的是（ ）。A. B. C. D. 3、流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，若流動(dòng)已進(jìn)入完全湍流區(qū)，則摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系為（ ）。 A. 隨Re增加，增加 B. 隨Re增加，減

4、小 C. 隨Re增加，基本不變 D. 隨Re增加，先增加后減小4、如下圖所示，用管子從液面恒定的高位槽中放水，水管有兩個(gè)出口，各管段的直徑相同，兩支管的出口與貯槽液面之間的垂直距離相等。設(shè)兩支管中的摩擦系數(shù)相等，即。則兩閥全開(kāi)時(shí)，A、B兩管中的流量之間的關(guān)系為（ ）。 A. B. C. D. 兩者之間關(guān)系無(wú)法確定5、當(dāng)流量一定而且流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)時(shí)，離心泵的最小汽蝕余量決定于（ ）。 A. 泵的結(jié)構(gòu)尺寸 B. 泵的結(jié)構(gòu)尺寸和供液處壓強(qiáng)的大小 C. 泵的結(jié)構(gòu)尺寸，被輸送液體的性質(zhì) D. 供液處壓強(qiáng)的大小和被輸送液體的性質(zhì)6、假定在濾漿和濾渣中，液相與固相各自所占的體積分別與其單獨(dú)存在時(shí)的體積相

5、同，且濾液中不含固相，則獲得1m3濾液所生成的濾渣體積v與固相在濾漿及濾渣中所占的體積分率e、es之間的關(guān)系式為（ ）。 A. B. C. D. 7、某板框過(guò)濾機(jī)，在一恒定的操作壓差下過(guò)濾某水懸浮液。經(jīng)2h后，濾渣剛好充滿濾框，并得濾液15m3。它第一個(gè)小時(shí)濾出濾液（ ）m3。（過(guò)濾介質(zhì)阻力略而不計(jì)） A. 7.5 B. 10 C. 15/ D. 無(wú)法計(jì)算8、某長(zhǎng)、寬、高分別為L(zhǎng)、b和H的降塵室，可將流量Vm3/s的含塵氣流中直徑為d的粒子全部沉降下來(lái)。今欲將2Vm3/s的相同含塵氣流進(jìn)行同樣效果的除塵，在保持其他尺寸不變的情況下，可按如下（ ）方式來(lái)改造設(shè)備。 A. 將H增加1倍 B. 將H

6、增加1/2倍 C. 將L增加1倍 D. 將L增加1/2倍9、若含塵氣流的溫度升高，其他操作條件不變，則旋風(fēng)分離器的臨界粒徑（ ）。 A. 減小 B. 增大 C. 不變 D. 不確定10、在兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，兩灰體的溫度差為50，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的相比，應(yīng)該（ ）。 A. 增大 B. 變小 C. 不變 D. 不確定11、一紅磚平面墻厚度為500mm，一面溫度為200，另一面溫度為30，紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)0.57W/(m.)，則距離高溫面墻內(nèi)350mm處的溫度為（ ）。 A. 101 B. 81 C. 83 D. 8712、在蒸汽空氣間壁換熱過(guò)程中，為

7、強(qiáng)化傳熱，下列方案中在工程上最有效的是（ ）。 A. 提高空氣流速 B. 提高蒸汽流速 C. 采用過(guò)熱蒸汽以提高蒸汽流速 D. 在蒸汽一側(cè)管壁上裝翅片，增加冷凝面積并及時(shí)倒走冷凝液得分評(píng)卷人三、計(jì)算題（共22分）采如圖所示的輸送系統(tǒng)，將水池中的清水（密度為1000kg/m3）輸送到密閉高位槽中。離心泵的特性方程為（H的單位為m，Q的單位為m3/s），當(dāng)壓力表的讀數(shù)為100kPa時(shí)，輸水量為10L/s，此時(shí)管內(nèi)流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)。求：（1）管路的特性方程。（10分）若管路和閥門開(kāi)度不變，當(dāng)壓力表讀數(shù)為80kPa時(shí)，再求：（2）管路的特性方程；（3分） （3）輸水體積流量；（4分） （4）離心泵

8、的有效功率。（5分）得分評(píng)卷人四、計(jì)算題（共13分）擬用810mm×810mm的板框壓濾機(jī)過(guò)濾某種水懸浮液，在147.2kPa的恒壓差下，過(guò)濾常數(shù)，濾餅不可壓縮，過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。每m3濾液可得濾餅體積0.04 m3，試求： （1）欲在1h時(shí)得濾餅0.4 m3，所需的濾框數(shù)和框的厚度；（8分） （2）欲使過(guò)濾機(jī)在生產(chǎn)能力最大（即過(guò)濾時(shí)間為45min），操作壓強(qiáng)需提高至多少kPa？已知每批操作的洗滌時(shí)間和輔助時(shí)間約45min。（5分）得分評(píng)卷人五、計(jì)算題（共21分）有一單程列管換熱器，傳熱面積為4m2，由的管子組成。用初溫為25的水將機(jī)油由200冷卻至100，水走管內(nèi)，油走管間。

9、已知水和機(jī)油的質(zhì)量流量分別為1200 kg/h和1400 kg/h，其比熱容分別為4.2 kJ/(kg.)和2.0 kJ/(kg.)；水側(cè)和油側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為1800 W/(m2.)和200 W/(m2.)。兩流體呈逆流流動(dòng)，忽略管壁和污垢熱阻，忽略熱損失。 （1）校核該換熱器是否合用？（12分） （2）如不合用，采用什么措施可在原換熱器上完成上述傳熱任務(wù)？計(jì)算之。（假設(shè)傳熱系數(shù)及水的比熱容不變。）（9分）20062007學(xué)年第一學(xué)期化工原理A-1試卷A標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)制定教師： 樊麗華 審核人： 梁英華 制定時(shí)間： 2007.1.4 一、 填空題（每題2分，共20分）（一題多空的每空

10、的分?jǐn)?shù)平均分配）1、14.32、16，323、164、湍流5、出口閥，旁路（支路）6、加熱蒸汽溫度，空氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)7、冷凝水未排出，不凝氣未排出8、1609、阻止，低10、49二、選擇題（每題2分，共24分）123456ADCAAB789101112CCBABA三、計(jì)算題（共22分）解：（1）管路的特性方程：取貯槽液面為1-1截面，高位槽液面為2-2截面，在兩截面之間列柏努利方程，取貯槽液面為基準(zhǔn)水平面， （1分） （3分）已知：，（表壓）所以，當(dāng)壓力表讀數(shù)為100kPa時(shí)管路的特性方程為： （1） （3分）離心泵的特性曲線： （2）聯(lián)立（1）、（2），并將代入，得： 解得： （2分）則

11、當(dāng)壓力表讀數(shù)為100kPa時(shí)管路特性方程為： （3） （1分）（2）當(dāng)壓力表讀數(shù)為80kPa時(shí)，由于流動(dòng)在阻力平方區(qū)，故（3）式中B值不變，而常數(shù)將有所減小，則： （2分）于是： （4） （1分）（3）輸水體積流量：聯(lián)立泵的特性方程及式（4），可求得輸水體積流量，即： （3分）解得： （1分）（4）離心泵的有效功率： （2分） （2分） （1分）四、計(jì)算題（共13分）解：（1）框數(shù)和框厚根據(jù)濾液體積用恒壓過(guò)濾方程計(jì)算過(guò)濾面積，進(jìn)而確定框數(shù)。由濾餅的體積計(jì)算框厚。 （1分）由于忽略介質(zhì)阻力，恒壓過(guò)濾方程簡(jiǎn)化為： （2分）即：解得： （1分）又 （1分）則：n24.31，取n25個(gè) （1分）所需濾

12、框厚度為：，實(shí)取框厚25mm （2分）（2）操作壓強(qiáng)實(shí)際過(guò)濾面積為： （1分）最佳工況時(shí)的過(guò)濾時(shí)間為45min，則： （2分） （2分）五、計(jì)算題（共21分）解：（1）校核該換熱器是否合用： 機(jī)油放出的熱量為： （2分） 冷卻水的出口溫度為： （2分） 平均溫度差為： （2分） 總傳熱系數(shù)為： W/(m2.) （3分） 所需的傳熱面積為： （3分）即換熱器不適用。（2）采取的措施：（在Q及K0一定的前提下，若增大冷卻水用量，先從熱量衡算方程看：必減小，而t1不變，則冷卻水出口溫度t2下降；再?gòu)膫鳠崴俾史匠炭矗罕卦黾?，使S0下降，從而使原換熱器面積夠用。）所以采取的措施為增大冷卻水用量。 （2分

13、）因Q一定，K0不變，則用原換熱器面積操作時(shí)的平均溫度差為： （2分）假定平均溫度差可用算術(shù)均值計(jì)算，則： 則冷卻水出口溫度為： （2分）校核： （1分）冷卻水用量為： （2分）（注：對(duì)于計(jì)算題，由于前一步的結(jié)果錯(cuò)誤而影響后面各步的計(jì)算結(jié)果的，后面步驟解題思路正確者，不扣分。）河北理工大學(xué)20062007學(xué)年第一學(xué)期化工原理A-1試卷B題號(hào)一二三四五總分得分得分評(píng)卷人一、填空題（每題2分，共20分）1、如下圖所示虹吸裝置。忽略在管內(nèi)流動(dòng)損失，虹吸管出口與罐底部相平，則虹吸管出口處的流速u= 。2、流體流動(dòng)時(shí)，管徑和管長(zhǎng)都不變，而流體的流量增加一倍（摩擦阻力系數(shù)可以認(rèn)為不變，流動(dòng)為湍流），則阻力

14、增加的倍數(shù)為 倍；若流動(dòng)為層流，則阻力增加的倍數(shù)為 倍。3、產(chǎn)生離心泵氣縛現(xiàn)象的原因是 ；避免產(chǎn)生氣縛的方法有 。4、三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過(guò)程中，最外層的導(dǎo)熱系數(shù)小于第二層的導(dǎo)熱系數(shù)，兩層厚度相同。在其他條件不變時(shí)，若將第二層和第三層的材料互換，則導(dǎo)熱量變 ，第二層與第三層的界面溫度變 。5、某顆粒的重力沉降服從斯托克斯定律，若在水中的沉降速度為u1, 在空氣中為u2，則u1 u2；若在熱空氣中的沉降速度為u3，冷空氣中為u4，則u3 u4。(填，)6、某液體在一直管內(nèi)（忽略進(jìn)口段的影響）穩(wěn)定強(qiáng)制湍流流動(dòng)，該管內(nèi)徑為20mm，測(cè)得其對(duì)流傳熱系數(shù)為a，現(xiàn)將管內(nèi)徑改為27mm，并忽略出口溫度變化對(duì)物性

15、所產(chǎn)生的影響。若液體的流速保持不變，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的 倍；若液體的質(zhì)量流量保持不變，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的 倍。7、在除去某粒徑的顆粒時(shí)，若降塵室的高度增加一倍，則沉降時(shí)間_，生產(chǎn)能力_。8、黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高 倍。9、有一根219×6mm的無(wú)縫鋼管，內(nèi)外表面溫度分別為300和295，導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/(m.)，則每米裸管的熱損失為 W。10、離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵出口管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表讀數(shù) ，壓力表讀數(shù) 。得分評(píng)卷人二、選擇題（每題2分，共24分，答案必須寫在下表內(nèi)，否則不得分）1234567891011121、

16、在一水平變徑管路中，在小截面A和大截面B間連接一U形壓差計(jì)，當(dāng)流體流過(guò)該管段時(shí)，壓差計(jì)讀數(shù)R值反映（ ）。A. 兩截面間的壓強(qiáng)差 B. 兩截面間的流動(dòng)阻力C. 兩截面間的動(dòng)壓頭變化 D. 突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力2、如圖所示，若甲管路總長(zhǎng)（包括閥門當(dāng)量長(zhǎng)度）為乙管路的4倍，甲管內(nèi)徑為乙管內(nèi)徑的2倍。流體在兩管中均呈層流，則甲、乙管內(nèi)平均流速的關(guān)系為 。A. u甲=u乙 B. u甲=2u乙 C. u甲=u乙/2 D. u甲=u乙/43、離心泵調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度改變時(shí)，則( )。A不會(huì)改變管路性能曲線 B. 不會(huì)改變工作點(diǎn)C不會(huì)改變泵的特性曲線 D. 不會(huì)改變管路所需的揚(yáng)程4、如下圖所示，一敞口容器底部

17、連接等徑的進(jìn)水管和出水管，容器內(nèi)水面維持恒定1.5m，管內(nèi)水的動(dòng)壓頭均為0.5m，則進(jìn)水管的點(diǎn)A和出水管的點(diǎn)B的靜壓頭之比為（ ）。 ACB1.5 A. 1 B. 2 C. 3 D. 兩者之間關(guān)系無(wú)法確定 5、離心泵在一定管路系統(tǒng)下工作時(shí)，壓頭與被輸送液體的密度無(wú)關(guān)的條件是（ ）。 A. B. C. D. 6、某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)的空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100，空氣進(jìn)口溫度為20，出口溫度為80，則此套管換熱器內(nèi)壁溫度應(yīng)是（ ）。A接近空氣平均溫度 B. 接近飽和蒸汽和空氣的平均溫度C接近飽和蒸汽溫度 D. 無(wú)法確定7、在一個(gè)過(guò)濾周期中 _。A過(guò)濾時(shí)間越長(zhǎng)生產(chǎn)能力越大B過(guò)濾

18、時(shí)間越短生產(chǎn)能力越大C輔助時(shí)間越長(zhǎng)生產(chǎn)能力越大D為了達(dá)到最大生產(chǎn)能力，輔助時(shí)間越長(zhǎng)相應(yīng)地過(guò)濾時(shí)間也越長(zhǎng)8、設(shè)降塵室的長(zhǎng)、寬、高分別為L(zhǎng)、b、H（單位均為m），顆粒的沉降速度為ut（m/s），氣體的體積流量為Vs（m3/s），則顆粒能在降塵室分離的條件是 。A. H/utLbH/Vs； B. H/utLbH/Vs； C. L/utLbH/Vs；D L/utLbH/Vs9、旋風(fēng)分離器的分離效率隨器身直徑的增大而（ ）。 A. 減小 B. 增大 C. 不變 D. 不確定10、用板框式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行恒壓過(guò)濾，若介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，過(guò)濾20min可得濾液8，若再過(guò)濾20min可再得濾液 。A. 8； B.

19、4；C. 3.3； D. 11.311、一紅磚平面墻厚度為500mm，一面溫度為200，另一面溫度為30，紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)0.57W/(m.)，則距離高溫面墻內(nèi)350mm處的溫度為（ ）。 A. 81 B. 83 C. 87 D. 10112、有兩臺(tái)同樣的管殼式換熱器，擬作氣體冷卻用，在氣、液流量及進(jìn)口溫度一定時(shí)，為使氣體溫度降到最低，宜采?。?）流程。 A. 氣體走管內(nèi)，氣體串聯(lián)逆流操作 B. 氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作 C. 氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作 D. 氣體走管外，氣體串聯(lián)逆流操作得分評(píng)卷人三、計(jì)算題（本題22分）用離心泵向密閉高位槽送料，流程如圖所示。在特定轉(zhuǎn)速下，泵的特性方程為

20、：（Q的單位為m3/s），當(dāng)水在管內(nèi)的流量時(shí)，流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)。現(xiàn)改送密度的水溶液（其它性質(zhì)和水相近）時(shí)，密閉容器內(nèi)維持表壓118kPa不變，試求： （1）輸送清水時(shí)管路的特性方程。（10分）（2）輸送水溶液時(shí)管路的特性方程。（3分） （3）輸送水溶液時(shí)的體積流量。（4分） （4）離心泵的有效功率。（5分）得分評(píng)卷人四、計(jì)算題（本題14分）用板框壓濾機(jī)在恒壓強(qiáng)差下過(guò)濾某種懸浮液，測(cè)得過(guò)濾方程式為：V2+V=5×10-5A2，試求：（1） 欲在30min內(nèi)獲得5m3濾液，需要邊框尺寸為635mm×635mm×25mm的濾框若干個(gè)；（6分）（2） 過(guò)濾常數(shù)K、qe、

21、e。（8分）得分評(píng)卷人五、計(jì)算題（本題20分）在一列管換熱器中，管內(nèi)的氫氧化鈉溶液與管外的冷卻水進(jìn)行逆流傳熱，兩流體均為湍流流動(dòng)。氫氧化鈉溶液的流量為1.2 kg/s，比熱容為3770 J/(kg.)，從70冷卻到35，對(duì)流傳熱系數(shù)為900 W/(m2.)。冷卻水的流量為1.8 kg/s，比熱容為4180 J/(kg.)，入口溫度15，對(duì)流傳熱系數(shù)為1000 W/(m2.)。按平壁處理，忽略管壁和污垢熱阻，忽略熱損失。試求： （1）換熱器的傳熱面積。（10分） （2）操作中，若冷、熱流體初溫不變，兩流體流量都增大一倍，則冷、熱流體的出口溫度分別為多少？（10分）20062007學(xué)年第一學(xué)期化工原理A-1試卷B標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)制定教師： 樊麗華 審核人： 梁英華 制定時(shí)間： 2007.1.4 二、 填空題（每題2分，共20分）（一題多空的每空的分?jǐn)?shù)平均分配）1、2、3，13、泵內(nèi)灌入空氣，液體密度降低; 在泵密封嚴(yán)密的情況下，灌泵排出空氣4、小, 低5、，6、0.9417，0.58267、增加一倍, 不變8、159、2507410、下降，上升二、選擇題（每題2分，共24分）123456AACBDC789101112DBACAA三、計(jì)算題（共22分）解：（1）輸送清水時(shí)管路的特性方程：取貯槽液面為1-1截面，高位槽液面為2-2截面，在兩截面之間列柏努利方程，