化工原理上試卷(1)

1、（勤奮、求是、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)） 2007 2008 學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷 學(xué)院 化工學(xué)院 班級 姓名 _ 學(xué)號 _化工原理課程試卷A標(biāo)準(zhǔn)答案 （本卷考試時間 120 分鐘）題號一二三四五六七八十總得分題分202088101816得分一、填空題（每空1分，共20分）1、沉降槽是利用 重力 的作用進(jìn)行懸浮液分離；旋風(fēng)分離器是利用 慣性離心力 的作用從氣流中分離出塵粒的設(shè)備。2、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動時的速度分布是 拋物線 形曲線，中心最大速度為平均速度的 2 倍。 3、降塵室內(nèi)，顆?？杀环蛛x的必要條件是 氣體的停留時間沉降時間t 。4、蒸汽在管套換熱器中的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣，則總傳熱系

2、數(shù)K值接近于 空氣 的對流傳熱系數(shù)；管壁的溫度接近于 蒸汽 的溫度。5、在餅層過濾中，真正發(fā)揮攔截作用的主要是 濾餅層 而不是 過濾介質(zhì) 。6、傳熱和過濾過程都可以歸結(jié)為推動力/阻力的形式，那么傳熱過程的推動力為 兩端溫差 ；過濾過程的推動力為 兩端壓差 。 7、對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，通過各層的熱傳導(dǎo)速率 相等 ， 熱通量 相等 。（填相等或不相等）8、離心泵安裝在一定管路上，其工作點是指 泵的特性曲線和管路曲線的交點 。 9、10、在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在 滯離層內(nèi)（或熱邊界層內(nèi)） ，減少熱阻的最有效措施是 提高流體湍動程度 。 11、兩臺旋風(fēng)分離器串聯(lián)時 壓降 增倍，并

3、聯(lián)時 流量 增倍。12、局部阻力的計算方法分為阻力系數(shù)法和 當(dāng)量長度法 。1. 選擇題（每題2分，共20分）1、往復(fù)泵適用于（ C ）（A）大流量且要求流量均勻的場合 （B）介質(zhì)腐蝕性強的場合（C）流量較小，壓頭較高的場合 （D）流量較大，壓頭較高的場合2、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是（ C ） （A）傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實際是個平均值；（B）總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異；（C）總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)；（D）要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；3、粒徑分別為16m和8m的兩種顆粒在同一旋風(fēng)分離器中沉降，則兩種顆粒的離心沉降速度之比為 ( B )

4、（沉降在斯托克斯區(qū)）。（A）2 （B）4 （C）1 （D）1/24、下列那一項不屬于評價旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)（ C ）。（A）壓強降 （B）臨界粒徑（C）阻力損失 （D）分離效率5、管內(nèi)介質(zhì)的流速u對管內(nèi)傳熱膜系數(shù)有何影響？（ A ）（A）u增大，增大 （B）u增大，減?。–）u減小，增大 （D）無影響6、對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中格拉曉夫準(zhǔn)數(shù)是表示（ D ）的準(zhǔn)數(shù)。（A） 對流傳熱 （B） 流動狀態(tài) （C） 物性影響 （D） 自然對流影響 7、揭示了物體輻射能力與吸效率之間關(guān)系的定律是（ C ）。 （A）斯蒂芬-波爾茲曼定律； （B）折射 （C）克?；舴?（D）普郎克 8、欲減小間壁兩側(cè)流體傳

5、熱的總熱阻，關(guān)鍵是提高對流傳熱系數(shù)（ A ）的值。（A）較小一側(cè) （B）較大一側(cè)（C）兩側(cè) （D）無法確定9、換熱器中的折流擋板是用來（ D ）的湍動程度。（A）增加管程流體 （B）減小殼程流體（C）減小管程流體 （D）增加殼程流體10、下述說法中正確的是（ C ）。 （A）離心沉降速度u和重力沉降速度u是恒定的； （B）離心沉降速度u和重力沉降速度u不是恒定的；（C）離心沉降速度u不是恒定值，而重力沉降速度u是恒定值；（D）離心沉降速度u是恒定值，而重力沉降速度u不是恒定值三、（8分）本題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水。油層高度h1=0.7m、密度1=800kg/m3，水層高度h2=0.6m

6、、密度2=1000kg/m3，大氣壓為101.3kPa。（1）A點壓強，Pa；（3分）（2）計算水在玻璃管內(nèi)的高度h，m。（5分）解：（1）pA=pa+1gh1+2gh2 （1分）101.3×103800×9.81×0.71000×9.81×0.6112679.6 Pa （2分）（2）計算玻璃管內(nèi)水的高度h pA=p'A，而pA=p'A都可以用流體靜力學(xué)基本方程式計算，即pA=pa+1gh1+2gh2pA'=pa+2gh （1分）于是 pa+1gh1+2gh2=pa+2gh （1分）簡化上式并將已知值代入，得800

7、15;0.7+1000×0.6=1000h （2分）解得 h=1.16m （1分）四、（8分）用鋼管輸送水蒸氣，為減少熱損失，鋼管外包扎兩層絕熱材料，第一層厚度為30mm，第二層厚度為50mm，管壁及兩層絕熱材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)分別為45、0.093和0.175，鋼管內(nèi)壁面溫度為300，第二層保溫層外表面溫度為50。 試求：（1）單位管長的熱損失量q，；（4分） （2）鋼管外壁與第一層保溫材料之間的溫度，；（2分） （3）第一層保溫材料與第二層保溫材料之間的溫度，。（2分） 解：（1） （1分） 其中， （1分） （2分） （2） （2分） （3） （2分） 五、（10分）一降塵室，長

8、5，寬3，高4，內(nèi)部用隔板分成20層，用來除去煙氣中以上的顆粒。已知煙氣密度為0.6，粘度為，塵粒密度為4300，試求（1）沉降速率，m/s；（7分）（2）可處理的煙氣量，。（3分）解：（1） （1分）設(shè)沉降區(qū)為層流，則（2分）（2分）驗算 故假設(shè)正確 （2分）（2）總處理量為 （3分）六、（18分）在套管換熱器中用飽和水蒸汽加熱苯液，苯在的鋼管內(nèi)流動。的飽和水蒸汽在環(huán)隙冷凝。已測出苯的進(jìn)口溫度為30，出口溫度為60，流量為4000，苯和水蒸氣的對流傳熱系數(shù)分別為和，管內(nèi)壁的污垢熱阻為0.0004，忽略管壁及管外污垢的熱阻。 試求：（1）飽和水蒸氣的消耗量，；（5分） （2）基于外表面的總傳熱

9、系數(shù)，；（5分） （3）套管的長度，m；（8分） 注：（1）操作條件下苯的比熱為（2）時的蒸汽溫度為120，汽化潛熱為2204。 解：（1）飽和水蒸汽消耗量 （3分） （2分） (2) 基于內(nèi)表面的總傳熱系數(shù)（3分） （以內(nèi)表面計） （2分） （2）套管長度L： （1分） （3分） （2分） （2分） 七、（16分）料液自高位槽流入精餾塔，如附圖所示。高位槽液面和大氣相通，塔內(nèi)壓強為1.96×104Pa（表壓），輸送管道為36×2mm的光滑管，管長8m。管路中裝有90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個，180°回彎頭一個，球心閥（全開）一個。料液以3m3/h的流量流入塔中。求：（1）從高位槽到輸液管出口內(nèi)側(cè)的能量損失，；（9分）（2）高位槽安置高度（即位差Z應(yīng)為多少米），m。（7分）已知：料液在操作溫度下的物性：密度=861kg/m3；粘度=0.643×103Pa·s。局部阻力系數(shù)進(jìn)口突然縮?。ㄈ牍芸冢?=0.590°標(biāo)準(zhǔn)彎頭 =0.75180°回彎頭 =1.5球心閥(全開) =6.4解：（1） （2分）阻力損失（1分）（1分）利用柏拉修斯公式 （2分）局部阻力系數(shù)進(jìn)口突然縮?。ㄈ牍芸冢?=0.590°標(biāo)