化工原理題一及答案

1、化工原理題一及答案一、填空與選擇（其中填空每題6分，選擇每題4分，共40）.某設(shè)備的表壓強為lOOkPa,那么它的絕對壓強為kPa；另一設(shè)備的真空度 為400nlmHg,那么它的絕對壓強為。（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01. 33 kPa）。流體在鋼管 內(nèi)作湍流流動時，摩擦系數(shù)人與和有關(guān)；假設(shè)其作完全湍流（阻力平方 區(qū)），那么人僅與 有關(guān)。.在一水平變徑管路中，在小管截面A和大管截面B連接一 U型壓差計，當(dāng)流體流過該管時，壓差計讀數(shù)R值反映.（A、B兩截面間的壓強差;A、B兩截面間的流動阻力;A、B兩截面間動壓頭變化;D.突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力。.離心泵啟動前需要先向泵內(nèi)充滿被輸送的液體，否那么將可能發(fā)

2、生 現(xiàn)象。而當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，將可能發(fā)生 現(xiàn)象。離心泵通常采用 調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵采用 調(diào)節(jié)流量。.在測定離心泵性能時，假設(shè)將壓力表裝在調(diào)節(jié)閥以后，那么壓力表讀數(shù)22將（）， 而當(dāng)壓力表裝在調(diào)節(jié)閥以前，那么壓力表讀數(shù)0將（）,A.隨流量增大而減?。籅.隨流量增大而增大；C.隨流量增大而基本不變；D.隨真空表讀數(shù)的增大而減小。.在降塵室中除去某粒徑的顆粒時，假設(shè)降塵室高度增加一倍，那么顆粒的沉降時間，氣 流速度，生產(chǎn)能力o旋風(fēng)別離器與切問進(jìn)口氣速相同時，隨著旋風(fēng)別離器的直徑越 大，其離心別離因數(shù)，被別離的顆粒的臨界粒徑越.間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可寫為Q=V/ 6，此處V為, 9等

3、于一個操作循環(huán)中、和 三項之和。板框過濾機(jī)的洗滌速率為最終過濾速率的 o.物體黑度是指在溫度下，物體的與 之比，在數(shù)值上它與同一溫度下與物體 的相等。根據(jù)有無熱補償或補償方法不同，列管式換熱器的一般結(jié)構(gòu)型式有、等。.在列管換熱器中飽和蒸氣加熱空氣，有：甲）傳熱管的壁穩(wěn)接近加熱蒸氣溫度；乙）換 熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)。貝I：A.甲乙均合理；B.甲乙均無理；C.甲合理，乙無理；D.甲無理，乙合理 二、20的空氣在直徑為80mm的水平管流過。現(xiàn)于管路中接一文丘里管，如本 題附圖所示。文丘里管的上游接一水銀。管壓差計，在直徑為20mm的喉頸處接一細(xì)管，其下部插入水槽中。空氣流過文丘

4、里管的能量損失可忽略不計。當(dāng)U 管壓差計讀數(shù)R=25mm、g0.5m時，試求此時空氣的流量為假設(shè)干m3/h。當(dāng)?shù)卮?氣壓強為 101.33 Xl（）3pa。（20 分） 三、選用某臺離心泵，從樣本上查得其允許吸上真空高度=7.5m,現(xiàn)將該泵安 裝在海拔高度為500m處，吸入管的壓頭損失 為1 mH20,泵入口處動壓頭為0. 2 mH20,夏季均水溫為40C,問該泵安裝在離水面5nl高處是否 合適？（當(dāng)水溫為40時 p=7377Pao在海拔 500m處大氣壓強 產(chǎn)9. 74 mH20） （10分）四、 擬在9. 81 X 103Pa的恒定壓強差下過濾某 懸浮液。過濾時形成不可壓縮濾餅，過濾介質(zhì)阻

5、 力可以忽略，過濾常數(shù)K=4.42X1（T，2/s.。假設(shè)每 獲得In?濾液所形成的濾餅體積為0. 333nl3。試題二附液所需的過濾時間；2）假設(shè)將此過濾時間延長一倍,可再得濾液多少？ （10分）試求：1）每平方米過濾面積上獲得L5n）3濾五、 苯在內(nèi)管中從80冷卻到50o冷卻水在環(huán)隙從15。升到35o苯的 對流傳熱系數(shù)。尸230W/ （in?K）,水的對流傳熱系數(shù)a,=290W/有一碳鋼制造的 套管換熱器，內(nèi)管直徑為089mmX3.5mni,流量為2000kg/h （m?K）。忽略污垢 熱阻。試求：冷卻水消耗量；并流和逆流操作時所需傳熱面積。假設(shè)總傳熱 系數(shù)隨溫度的變化忽略不計。苯的比熱容

6、”1=1.86X10/ （kg K）,水的比熱容 cp=4.試題二附液所需的過濾時間；2）假設(shè)將此過濾時間延長一倍,可再得濾液多少？ （10分）試題一答案一填空與選擇(填空每題6分；選擇每題4分). 201.33 kPa, 360mmHg,雷諾準(zhǔn)數(shù)和相對粗糙度，相對粗糙度，. A.氣復(fù)現(xiàn)象 氣蝕現(xiàn)象 出口閥門 旁路調(diào)節(jié). A.增加一倍；減少一倍；不變；減小；增加。.濾液的體積；過濾時間；洗滌時間；輔助時間；1/4.同一溫度下；輻射能力；黑體的輻射能力；吸收率；固定管板式，浮頭式;U形管式. A例19 附圖二、解：文丘里管上游測壓口處的壓強為pk。HggR= 13600 例19 附圖二3335P

7、a(表壓)(4 分)喉頸處的壓強為2=-/g=-l()()()x9.81x().5= -4905Pa (表壓)空氣流經(jīng)截面i-r與2-7的壓強變化為_(KH330 +3335)-(10133。-4905)_9_小101330 +3335(8分)故可按不可壓縮流體來處理。兩截面間的空氣平均密度為p = pp = p =也運=n 22.4 Tpo 22.4p = p =也運p = p =也運=n 22.4 Tpo 22.4273 101330+g(3335 4905)293x101330= L20kg/m3(1。分)在截面1-1與2。之間列柏努利方程式，以管道中心線作基準(zhǔn)水平面。兩截 面間無外功加

8、入，即修=0；能量損失可忽略，即勵/=0。據(jù)此，柏努利方程式 可寫為22gZ|+U + D = gZ?2 p2 p式中 Z1=Z2=。所以 + 3335 _4905()()()T+ 1.2 -TL2()簡化得城-=13733根據(jù)連續(xù)性方程UlAl=U2A22/、(0.08、=u 0.02 J2=16i以式 Qb）代入式（。），即 （16i） 2； = 3733解得i=7.34m/s空氣的流量為(/?)（16 分）Vs = 36Q0 x-d；u, 2/、(0.08、=u 0.02 J2=16i以式 Qb）代入式（。），即 （16i） 2； = 3733解得i=7.34m/s空氣的流量為(/?)（

9、16 分）Vs = 36Q0 x-d；u, 4 1 1二3600 x-x0.082 x7.34 = 132.8m3/h4（20 分）三、解：使用時的水溫及大氣壓強與實驗條件不同, 當(dāng)水溫為40時 p產(chǎn)7377Pa在海拔500m處大氣壓強可查表得次尸9.74 mH2O需校正:Hs=Hs+ (兒一10)-(pK- - 0.2419.81 xlO3)=7.5+(9.74-10)-(0.75-0.24)=6.73 mfhO泵的允許安裝高度為（5分）4：=Hg s 2g 后（7分）=6.73 0.21 =5.53m5m 故泵安裝在離水面5m處合用。（10 分）四、解：（1）求過濾時間過濾介質(zhì)阻力可以忽略

10、的恒壓過濾方程為q1 =K3單位面積獲得的濾液量為-4.178X 103J/ (kgK)o熱量衡算式為 TOC o 1-5 h z 。=%.區(qū)-%)=叱m。2-4)(忽略熱損失)(6分)熱負(fù)荷 0 = 99x1.86x103 x (80-50) = 3.lx 1()4W 3600冷卻水消耗量 W =Q=3.1x104x3600 1335kg/h(10 分), J 4.178xio3x(35-15):以內(nèi)外表積S為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)為Ki,碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)x=45W/(mK)11bdi di 10.082=+ - 4- =+K.ahAdmado23045x0.0855290 x0.089= 4.35x10-3 +7.46x105 +3.18x10-3= 7.54xl()-3根2 k/wK尸133W