化工原理(上)期末考試試卷

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上化工原理（上）期末考試試卷一、 選擇題： (每題2分，共20分)1.空氣以相同的流速分別通過水平放置的等徑直管AB和垂直放置的等徑直管CD。已知 d=d，L=L，U型差壓計指示液相同，讀數(shù)分別為R1、R2。則_。 A P=P B P>P C hf=hf D R>R2. 為提高U形壓差計的靈敏度較高，在選擇指示液時，應使指示液和被測流體的密度差（指-）的值_。 A. 偏大 B. 偏小 C. 不確定3. 有兩種說法(1)往復泵啟動不需要灌水(2)往復泵的流量隨揚程增加而減少則_。 A 兩種說法都不對 B兩種說法都對 C 說法(1)正確,說法(2)不正確 D說法

2、(1)不正確,說法(2)正確4.以下說法是正確的:當粘度較大時,在泵的性能曲線上_。 A 同一流量Q處,揚程H下降,效率上升 B 同一流量Q處,揚程H上升,效率上升 C 同一流量Q處,揚程H上升,效率下降5.離心泵的揚程是 _。 A 實際的升揚； B 泵的吸液高度； C 液體出泵和進泵的壓差換算成液柱高度； D 單位重量液體出泵和進泵的機械能差值6.過濾介質阻力忽略不計,濾餅不可壓縮進行恒速過濾時,如濾液量增大一倍,則_ A 操作壓差增大至原來的倍 B 操作壓差增大至原來的2倍 C 操作壓差增大至原來的4倍 D 操作壓差保持不變 7.當介質阻力忽略不計的恒壓過濾時，由=0至=的平均過濾速率反比

3、于過濾時間的 _ A 1次方 B 2次方 C 1.5次方 D 1/2次方8. 在長為L m ，高為H m的降塵室中，顆粒的沉降速度為 um/s，氣體通過降塵室的水平流速為u m/s，則顆粒在降塵室中的分離條件為_ 。 A L/u<H/u B L/u<H/u C L/uH/u D L/u H/u 9.在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，換熱器最好_放置；冷卻水應走_。 A水平 B垂直 C管內 D管外10.一定流量的液體在一25×2.5mm的直管內作湍流流動，其對流傳熱系數(shù)=1000W/m2. 。如流量與物性都不變，改用一19×2mm的直管，則其值將變?yōu)開W/

4、m2. 。 A.1259 B.1496 C.1585 D.1678二、 填空題： (每空1分，共20分)11. _、_的流體稱為理想流體。12.水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應器,當管道上的閥門開度減小后,水流量將_,摩擦系數(shù)_,管道總阻力損失_。13.離心泵的性能曲線有 _、_ 、_ 等，這些曲線是在一定_下輸送某種特定的液體時泵的性能。14.當離心泵出口閥開大時，流量_，泵出口壓力_。(變大,變小,不變) 15.離心泵的軸封裝置主要有兩種：_ 和 _。16.密度為的球形顆粒在斯托克斯區(qū)沉降，已知顆粒在水中和空氣中的沉降速度分別為u1和u2 ，則u1/u2=_。17.已知旋

5、風分離器的平均旋轉半徑為0.5m ，氣體的切向進口速度為20m/s，那么該分離器的分離因數(shù)為K=_ 。18.最常見的間歇式過濾機有_和板框式壓濾機。連續(xù)式過濾機是_。19.在對流傳熱過程中，Nu表示_的準數(shù)，Re表示 _。 20.沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，生產(chǎn)中的沸騰傳熱過程應維持在_操作三、 計算題 (每題15分 共60分)21.如圖所示，槽內水位維持不變，在水槽底部用內徑為100mm的水管引水至用戶C點。管路上裝有一個閘閥，閥的上游距管路入口端10m處安有以汞為指示液的U管壓差計（=13600kg/m3)，壓差計測壓點與用戶C點之間的直管長為25m。問：（1）當閘閥關閉時，若測得R=350m

6、m，h=1.5m，則槽內液面與水管中心的垂直距離Z為多少m？（2）當閘閥全開時（閥=0.17 , =0.02），每小時從管口流出的水為若干m3/h？ 22.在附圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為38×2.5mm、長為30m的水平直管段AB，在其中間裝有孔徑為16.4mm的標準孔板流量計來測量流量，流量系數(shù)Co為0.63，流體流經(jīng)孔板的永久壓降為6×104Pa，AB段摩擦系數(shù)取為0.022，試計算：液體流經(jīng)AB段的壓強差； 若泵的軸功率為800w，效率為62%，求AB管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。已知:操作條件下液體的密度為870 kg/m3,U形管中的指示液為汞,其密

7、度為13600kg/m3。 21.用某板框壓濾機恒壓過濾，濾框尺寸為810×810×25mm。經(jīng)過小試測得過濾常數(shù) ， ，操作時的濾布，壓差及溫度與小試時相同。濾餅剛充滿濾框時停止過濾，求：每批過濾時間？若以清水洗滌濾餅，洗滌水用量為濾液的 110，洗滌壓差及水溫與過濾時相同，求洗滌時間？求每只濾框的最大生產(chǎn)率？24.有一列管式換熱器, 裝有25×2.5mm 鋼管300 根, 管長為2m。要求將質量流量為8000kg/h的常壓空氣于管程由20加熱到85, 選用108飽和蒸汽于殼程冷凝加熱之。若水蒸氣的冷凝給熱系數(shù)為a=104W/(m2K), 管壁及兩側污垢的熱阻均

8、忽略不計, 而且不計熱損失。已知空氣在平均溫度下的物性常數(shù)為C=1kJ/(kg.K), =2.85×10-2W/(m.K),=1.98×10-5(Pa.s), Pr=0.7。試求: (1)空氣在管內的對流給熱系數(shù); (2)求換熱器的總傳熱系數(shù)(以管子外表面為基準); (3)通過計算說明該換器能否滿足需要? (4)計算說明管壁溫度接近于哪一側的流體溫度。 專心-專注-專業(yè)化工原理期末試題參考答案和評分標準1 選擇題（每題2分）題號12345678910答案CBCCDBDCADD二填空題： (每空1分，共20分)11.粘度為零，無流動阻力12.減小 增大 不變13.H V V

9、Na V 轉速14.變大 變小 15.機械密封 填料函密封 16.(-)/(-)/。17.81.55。18.葉濾機 回轉真空過濾機。19.對流傳熱(與相同條件下按導熱計的導熱系數(shù)之比) 流動狀態(tài)的的準數(shù)20.泡核沸騰區(qū)三計算題 (每題15分 共60分）21.（1）閘閥關閉，系統(tǒng)內處于靜止，由U管處等壓面得： 水g(Z+h)=R Z=R/水-h =13600×0.35/1000-1.5=3.26m （2）以槽液面為1-1，管出口內側為2-2，管中心線為基準面，列柏式：Z1+u12 /（2g)+P1 /()= Z2+u22 /（2g)+P2 /()+h又h=(.L/d+). u22/(2

10、g) =(0.02×35/0.1+0.5+0.17)×u22 /(2g)=7.67 u22 /(2g)則 3.26+0+0=0+ u22/(2g)+0+7.67 u22/(2g) 解得 u2=2.72m/s V =.d2.u2 /4 =.(0.1)2×2.72×3600/4=76.87m3/h22. u =C2gR(-)/=0.632×0.69.81(13600-870)/870 =8.27m/s u=(do /d)2uo =(16.4/33)2×8.27=2.043m/s W=2.043×(/4)×0.0332&

11、#215;870 =1.52kg/s流體流經(jīng)AB段的壓強差：在A與B兩截面間列柏努利方程(管中心線為基準面)Zg+(p/)+(u/2)=Z g+(p/)+(u/2)+W Z =Z u =u=(l/d)(u2/2)+(6×10/) =0.022×(30/0.033)×(2.0432/2)+(6×104/870) =111J/kgp -p=W=870×111=96570PaNe=800×0.62=496w AB段所消耗的功率N：N=WW =1.52×111=168.7wN/Ne=118.7/496=0.34=34%23.每批過濾

12、時間24解:(1) d=25-2.5×220cm0.02m，G=W/AG=8000/(3600×0.785×0.022×300)=23.59kg/(s.m2)Re=d/=d/=0.02×23.59/(1.98×10-5) =2.38×104 >104 Pr=0.7 L/d=2/0.025=80=0.023(/d)Re0.8Pr0.4 =0.023×(2.85×10-2/0.02)×(2.38×104)0.8×0.70.4 =90.1W/(m2)(2)管壁及兩側污垢的熱阻均忽略不計 1/K=1/+do/(·d)=1/104+25/(90.1×20) =0.01397(m2)/W K=71.6W/(m2)(3) Q=W(t2-t1) =(8000/3600)×103×(85-20)=1.44×105W =(t1- t2)/(t1/t2) = (108-20)-(108-85)/Ln(108-20)/(108-85) =48.4 提供A=ndL=300×3.14×0.025×2=47.1m2 Q=KA/需要A=Q/K=1.44×105/(