化工原理A1A參考答案及評分標準

1、.廣東工業(yè)大學(xué)試卷參考答案及評分標準 ( A )課程名稱: 化工原理A（1） ?？荚嚂r間: 2009年 11 月 日 (第 13 周 星期 日 )【一】、填空題：15分(115)1. 現(xiàn)場真空表的讀數(shù)為8104 Pa，該處的絕壓為 2104 Pa （當時當?shù)卮髿鈮簽?105 Pa）。2. 某牛頓型液體在一段水平圓形直管內(nèi)流動，已知Re值為1600，若平均流速為0.2m/s，則管中心點處速度為4 m/s，流體在管內(nèi)流動類型屬 層流（滯流）流動。3. 流量qv增加到原來的2倍，孔板流量計的讀數(shù)（U型管壓差計）為原來的_4_倍，轉(zhuǎn)子流量計的環(huán)隙通道面積為原來的_2_倍。4. 某型號的離心泵在一定轉(zhuǎn)速

2、下工作時的特性曲線可表示為函數(shù)H=30-2qV2， 其中H為揚程，qV為流量，若轉(zhuǎn)速不變,則兩臺相同型號的泵并聯(lián)工作時的特性曲線可表示為 H=_30-0.5qV2 ，串聯(lián)工作時的特性曲線可表示為 H=_60-4qV2。5. 用板框過濾機過濾某種懸浮液。測得恒壓過濾方程為（的單位為s），則K為 410-5 m2/s，qe為0.01 m3/ m2，為 2.5 s。6. 傳熱的基本方式為_傳導(dǎo)_. 對流 . 輻射。7. 兩流體通過間壁換熱，冷流體從20被加熱到50，熱流體從100被冷卻到70，則并流時的tm=_43.28_。8. 用二種厚度相同，導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料保溫時，往往把 導(dǎo)熱系數(shù)小 的材料包

3、在內(nèi)層，以達到好的保溫效果?！径?、選擇題：20分 (210)2. 如圖示的U型管中，I，II，III為密度不同的三種液體。AA、BB為等高液位面。位于同一水平面上的點1、點2處的靜壓p1與p2的大小為D A p1p2 B p1p2 C p1=p2 D 無法比較2. 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是_D_。A湍流流速層流流速 流道截面大的為湍流，截面小的為層流C. 層流的雷諾數(shù)qv2，Pe1Pe2 D. qvlqv2，Pe1Pe25. 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(yīng)器，當管道上的閥門開度減小后，管道總阻力損失 C 。. 增大 . 減小 . 不變 . 不能判斷 6. 降塵室的生產(chǎn)能力_

4、A_。 A只與沉降面積和顆粒沉降速度ut有關(guān) 只與沉降面積有關(guān)與沉降面積、ut及降塵室高度有關(guān) 只與ut和有關(guān)7. 用轉(zhuǎn)筒真空過濾機處理某懸浮液，濾布阻力可以忽略不計，生產(chǎn)能力為5m3/h（濾液）?，F(xiàn)將轉(zhuǎn)速增大一倍，其它條件不變, 則其生產(chǎn)能力應(yīng)為_A_。 A7.07m3/h 3.54m3/h 10m3/h 2.5 m3/h8. 一臺工作著的列管式換熱器，已知冷流體一側(cè)的對流傳熱系數(shù)1為50W/m2.k,熱流體一側(cè)的對流傳熱系數(shù)2等于8000W/m2.k,要提高總傳熱系數(shù)K,最簡單有效的途徑是_D 。A. 設(shè)法減小1 B. 設(shè)法增大2C. 同時增大1和2D. 設(shè)法增大19. 一定流量的液體在一

5、f252.5 mm的直管內(nèi)作湍流流動，其對流傳熱系數(shù)ai=1000 W/(m2)；如流量與物性都不變，改用一f192 mm的直管，則其a將變?yōu)開D_W/(m2)。. 1259 . 1496 . 1585 . 1678 10. 穿過三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過程，已知各層溫差為t1=30,t2=20,t3=10,則第一層的熱阻R1和第二、三兩層熱阻R2、R3的關(guān)系為_B_。AR1(R2+R3) R1=(R2+R3) R1(R2+R3) R1=R2-R3【三】、15分(53)簡答題1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。問（1）、靜壓頭哪個大？為什么？（2）、體積流量V哪個大？為什么？（3）、質(zhì)量流速哪個大？為什

6、么？（不計阻力）（5分）答：（1）如附圖所示，不考慮阻力，以管中心線做為基準水平面，在A、B兩截面間列柏努利方程： （1分）= 其中 ZA=ZB （2分）又因為已知流體作穩(wěn)態(tài)流動，即遵循連續(xù)性方程uAAA=uBAB； 而從附圖中很明顯得知流通截面積AAAB, 故uAuB, 即uA2/2guB2/2g 所以： （1分）（2）從（1）的分析可知：uAAA=uBAB因為V=uA 所以體積流量VA=VB （1分） 2、 因某種原因使進入降塵室的含塵氣體溫度升高，若氣體質(zhì)量及含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？原因何在？答：降塵室出口氣體的含塵量將變大， （1分）因為（1）氣體溫度升高，粘度

7、上升，沉降速度下降； （2分）(2) 氣體溫度升高，質(zhì)量不變，則體積流量上升，導(dǎo)致停留時間減少。 （2分）3. 保溫瓶（熱水瓶）在設(shè)計和使用過程中采取了哪些防止熱損失的措施？答：保溫瓶防止熱損失所采取的措施：（1）保溫瓶膽設(shè)計成玻璃夾層結(jié)構(gòu)。夾層因空氣被抽出接近真空，可防止對流散熱損失； （2分）(2)瓶膽夾層內(nèi)兩表面均鍍有銀、鋁等低黑度涂層，大幅度降低了輻射散熱量； （2分）(3)在使用保溫瓶時，瓶蓋選用導(dǎo)熱系數(shù)很小的軟木制作，而且在灌水時還要在瓶頸處留一段空氣柱，因為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)比水要小得多，從而有效地降低了瓶口處的熱損失。 （1分）四】、(20分)用一臺離心泵將水池中的水(密度為100

8、0kg/m3)送至一表壓為59kPa的水洗塔頂，其流程如圖所示。已知離心泵吸入管段長度（包括局部阻力的當量長度，含入口阻力損失，下同）為50m，泵出口閥半開時排出管線長度150m（含出口阻力損失），全部管路均用1084mm的碳鋼管，管內(nèi)流體流動摩擦系數(shù)均為0.025，其它數(shù)據(jù)如圖所示。試求：1. 當系統(tǒng)水的流量為42.5m3/h時，離心泵入口處的真空表讀數(shù)（kPa）；2. 泵的壓頭，若離心泵的效率為70%，泵的軸功率（kW）；3. 泵出口閥門半開時管路的特性曲線方程；4. 若塔頂表壓增加到98.1kPa時，測得系統(tǒng)中水的流量為35m3/h，假設(shè)泵的特性曲線方程可以表示為，求泵的特性曲線方程。1

9、m0.3m24.3m00112233解：（1） (2分)在水池液面和真空表所在的1-1兩截面間列柏努利方程，其基準面為地面：. (4分)(2) 在水池液面和水洗塔頂2-2兩截面間列柏努利方程，其基準面為地面： （3）在水池液面和水洗塔頂2-2兩截面間列柏努利方程，其基準面為地面： （4分）（4）塔頂表壓為98.1kPa時， （1分）此時 （1分） （1分） （1分）【五】、（10分）用板框過濾機恒壓下過濾某種懸浮液，過濾機的尺寸為：濾框的邊長為810mm(正方形)，每框厚度為42mm，共10個框?，F(xiàn)已測得：過濾10分鐘得到濾液1.31m3,再過濾10分鐘共得到濾液1.905m3,已知每m3濾液

10、可形成0.1m3的濾餅，試計算：（1）過濾常數(shù)K為多少m2/s?（2）將濾框完全充滿濾餅所需的過濾時間為多少分鐘 ?（3） 若洗滌時間和輔助時間共30分鐘，求該機生產(chǎn)能力為多少m3濾液/h ?解：（1）過濾面積 （1分）根據(jù)恒壓過濾速率方程:V2+2VVe=KA2 （2分）將=10min,V=1.31m3;=20min,V=1.905m3代入上式 （1分）解出: K=2.0110-5m2/s Ve=0.1376m3 （1分）(2) 濾框充滿時所得濾餅體積:V餅=0.8120.04210=0.2756m3 （1分）濾框充滿時所得濾液體積:V=V餅/=0.2756/0.1=2.756m3 （1分）

11、=(V2+2VVe)2/KA2= （1分）(3) 生產(chǎn)能力 （2分）【六】、(20分)在一個單程列管式換熱器內(nèi)用110的飽和水蒸汽將某溶液加熱,換熱器由38根 252.5mm的管子組成,長2m,殼程為水蒸汽冷凝,其傳熱膜系數(shù)1=10000 W/(m2K)，管程走溶液,流量為0.03m3/s,進口溫度t1=20,密度900kg/m3,比熱3.9kJ/(kg)，管壁和污垢熱阻可以忽略,管內(nèi)溶液側(cè)的傳熱膜系數(shù)2=2500 W/(m2K)，管內(nèi)為湍流，求：（1）以外表面為基準的總傳熱系數(shù)Ko ；（2）溶液的出口溫度t2 ；（3）若檢修中發(fā)現(xiàn)有8根管子已損壞,將壞管堵塞后繼續(xù)使用,此時換熱器的總傳熱系數(shù)和