中南大學(xué)化工原理上冊模擬試題試題及答案

上冊試題一題號［一］匚］［三］［四］［五］%4020201010［一］1.多項選擇題：X01a05034某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為u0,當(dāng)它以相同的

體積流量通過等長的內(nèi)徑為d2(d2=d0/2)的管子時，則其流速為原來的。A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍若流動為完全湍流(阻力平方區(qū))，則壓降P是原來的。A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍X03a05100“I在一般過濾操作中，實際上起到主要介質(zhì)作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)本身”、“濾渣就是濾餅”則：。這兩種說法都對 B.兩種說法都不對C.只有第一中說法對D.只有第二中說法正確助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)。顆粒均勻，柔軟，可壓縮顆粒均勻，堅硬，不可壓縮顆粒分布廣，堅硬，不可壓縮顆粒均勻，可壓縮，易變形X02a05106離心泵停車時要。A.先關(guān)出口閥后斷電 B.先斷電后關(guān)出口閥C.先關(guān)出口閥先斷電均可 D.單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥離心泵的工作點。A.由泵銘牌上的流量和揚程所決定 B.即泵的最大效率所對應(yīng)的點C.由泵的特性曲線所決定 D.是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點X04b05038用常壓水蒸汽冷凝來加熱空氣，空氣平均溫度為20°C，則壁溫約為。A.20C B.100CC.60CD.49.7C高翅片管加熱器一般用于。A.兩側(cè)均為液體 B.兩側(cè)流體均有相變化C.一側(cè)為氣體，一側(cè)為蒸汽冷凝 D.一側(cè)為液體沸騰，一側(cè)為高溫液體因此分析法的目的在于。A.得到各變量間的確切定量關(guān)系 B.得到各無因次數(shù)群的確切定量關(guān)系用無因次數(shù)群代替變量，使實驗數(shù)與關(guān)聯(lián)工作簡化用無因次數(shù)群代替變量，使實驗結(jié)果更可靠

2.填空題t01a05149對如圖所示的測壓裝置，分別寫出處=鳥工2的計算式。(a)圖AP,(b)圖AP,(c)圖AP,(d)圖AP。<a>t02a05009離心泵的揚程含義是。離心泵常采用調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采調(diào)節(jié)流量。t02a05234通過一換熱器，用飽和水蒸汽加熱水，可使水的溫度由20°C升高至80°C，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水的出口溫度降低了，經(jīng)檢查水的初溫與流量均無變化，引起問題可能的原因是。t03b05014板框過濾機的洗滌速率為最終過濾速率的。計算顆粒沉降速度Ut的斯托克斯式，此式適用于的情況。［二］ j01c20192如圖所示，水以3.78L/S的流量流經(jīng)一擴大管段，已知d1=40mm，d2=80mm，倒U形壓差計中水位差R=170mm，試求：①水流經(jīng)擴大管段的摩擦損失hf。②如將粗管一端抬高，使管段成傾斜放置，而流量不變，問此時R讀數(shù)有何變化？［三］ j04c20132在單程列管換熱器內(nèi)，用120°C飽和蒸汽將流量為850Kg/h的氣體從20°C加熱到60°C，氣體在管內(nèi)以10m/s流動，管子為中26X1的銅管，蒸汽冷凝膜系數(shù)為11630W/m2.°C，管壁和污垢熱阻可不計，試計算：傳熱內(nèi)表面積；如將氣體流量增加一倍，氣體出口溫度為多少？(氣體進口溫度和氣體物性不變)氣體物性為：Cp=1.005KJ/Kg?°C，P=1.128Kg/m3，入=1.754X10-2W/m2.°C，u=1.91X10-5Pa?s。［四］ j03b10066某板框過濾機的過濾面積為0.4m2,在恒壓下過濾某懸浮液，4hr后得濾液80m3,過濾介質(zhì)阻力可略去不計。試求：①若其它情況不變，但過濾面積加倍，可得多少濾液？若其它情況不變，但操作時間縮短為2hr，可得多少濾液？若在原表壓下過濾4hr后，再用5m3水洗滌濾餅，需多長洗滌時間？設(shè)濾液與水性質(zhì)相近。［五］ j05b10045通過連續(xù)操作的單效蒸發(fā)器，將進料量為1200Kg/h的溶液從20%濃縮至40%，進料液的溫度為40C，比熱為3.86KJ/(Kg.°C)，蒸發(fā)室的壓強為0.03MPa(絕壓)，該壓強下水的蒸發(fā)潛熱r’=2335KJ/Kg，蒸發(fā)器的傳熱面積A=12m2，總傳熱系數(shù)K=800W/m2.°C。試求：溶液的沸點為73.9C，計算溫度差損失加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出，并忽略損失和濃縮熱時，所需要的加熱蒸汽溫度。已知數(shù)據(jù)如下：壓強MPa0.1010.050.03溶液沸點C10887.2純水沸點C10080.968.7上冊試題一答案多項選擇題：X01a05034①B；②DX03a05100①C；②BX02a05106①A ②DX04b05038①B②C ③C2.填空題t01a05149(a)AP=Rg(Pm-P) (b)AP=RgP(c)AP=Rg(pA-Pb)(d)Ap=P1-P2=RgPm-hgPt02a05009離心泵給單位質(zhì)量的液體所提供的能量。 2分出口閥門支路閥門各1.5分t02a05234傳熱速率下降引起。根據(jù)Q=KAAtm分析，可能有幾種情況：1.蒸汽壓力下降，Atm減?。?.蒸汽側(cè)有不凝氣，使冷凝傳熱系數(shù)ao大幅度地下降，K減?。?.水側(cè)污垢積累，污垢熱阻增大，K減?。?.冷凝水排除器不通暢，有積水現(xiàn)象，使K減小。t03b05014四分之一 2分②Ut=d2(pg-p)g/(18u)1.5分層流區(qū)或10-4<Ret<1 1.5分［二］ j01c20192解(1)u1=3.78X10-3/(0.785X0.042)=3m/su2=(1/4)u1=0.75m/s在1-1、2-2截面是列柏式：gZ1+P1/p+u12/2=gZ2+P2/P+u22/2+hfZ1=Z2=0(以過管軸線的水平面為基準(zhǔn)面)(P2-P1)/P=(u12/2-u22/2)-hf=(32-0.752)/2-hf由靜力學(xué)方程：P1-RP氣g-Rp水g(P2-P1)/p水=Rg=0.17X9.81=1.668即4.22-hf=1.668hf=2.552J/Kg(2)若將粗管一端抬高AZ，管段成斜放置，而流量仍保持不變靜力學(xué)方程式得：(P2—P1)/p水一AZg=Rg由1—1與2-2截面間列柏式得P2—P1)/p水一△Zg=u12/2—u22/2—hf=4.22—hf管線傾斜后，流經(jīng)擴大管的摩擦損失hf不變故管線傾斜后R讀數(shù)不發(fā)生變化j04c20132Re=0.024X10X1.128/(1.91X10-5)=14170Pr=1.91X10-5X1.005X103/(1.754X10-2)=1.094ai=0.023X1.754X10-2/0.024X141700.8X1.0940.4=36.3W/m2.°CKi=1/(36.3+24/(11630X26))=36.2W/m2?CQ=85OOX1.OO5X103X(60-20)=3.417X105KJ/hR94.92KW(Atm=[(120-20)—(120-60)]/ln[(120-20)/(120-60)]=78.3CAi=94.92X103/(36.2X78.3)=33.5m2ai'=aiX20.8=63.2W/m2?KK'=1/(1/63.2+24/(26X11630))=62.9W/m2.KKi'AiAtm=m'Cp(t2—t1)62.9X39.5(t2‘-20)/In(120-20)/(120-t2')=2X8500X1.005(t2-20)解得t2=55.84C或令KiUaiKi/Ki'=(1/2)0.8=0.575KiAiAtm/(Ki'AiAtm‘)=mc(t2—t1)/(2mc(t2'—t1)展開解得：t2'=55.85Cj03b10066(1)V2=KS2r3分V2/802=0.82/0.42所以V=80X2=160m3(2)V2/802=2/4 3分所以 V=80/(2i/2)=55.6m3(3)KS2=V2/0=802/4=1600m6/h 4分因為(V+Ve)2=KS2(0+0e)2(V+Ve)dv=KS2d0Dv/d0=KS2/(2(V+Ve))=KS2/2V@w=Vw/(1/4)(dv/d0)E)=Vw/((1/4)KS2/(2V))=5/((1/4)X1000(2X80))=2h或a=5/800w=8ar=8X5/80X4=2h［五］j05b10045根據(jù)所給數(shù)據(jù)，杜林曲線的斜率為K=(108-87.2)/(100-80.9)=1.089溶液的沸點(87.2-t1)/(80.9-68.7)=1.089t1=73.9°C沸點升高'=73.9-68.7=5.2C蒸發(fā)水量W=F(1-X0/X1)=1200(1-0.2/0.4)=600Kg/h蒸發(fā)器的熱負(fù)荷Q=FCo(t1—t0)+Wr‘=(1200/3600)X3.86(73.9-40)+600/3600X2335=432.8Kw所需加熱蒸汽溫度TQ=KA(T-t1)T=Q/(KA)+t1 一化工原理上測試題二題號［一］［二］［二］［四］［五］%4020201010［一］多項選擇題：x03a05103在討論旋風(fēng)分離器分離性能時，臨界直徑這一術(shù)語是指。旋風(fēng)分離器效率最高時的旋風(fēng)分離器的直徑旋風(fēng)分離器允許的最小直徑旋風(fēng)分離器能夠全部分離出來的最小顆粒的直徑能保持滯流流型時的最大顆粒直徑旋風(fēng)分離器的總的分離效率是指。顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率顆粒群中最小粒子的分離效率不同粒級(直徑范圍)粒子分離效率之和全部顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率x02a05022將含晶體10%的懸浮液送往料槽宜選用。A-離心泵B.往復(fù)泵C.齒輪泵D.噴射泵某泵在運行1年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)。停泵，向泵內(nèi)灌液 B.降低泵的安裝高度C.檢查進口管路有否泄漏現(xiàn)象D.檢查出口管路阻力是否過大用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開大出口閥門，將導(dǎo)致。送水量增加，整個管路壓頭損失減??；送水量增加，整個管路壓頭損失增大；送水量增加，泵的軸功率不變；送水量增加，泵的軸功率下降。x04b05039在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否合理：甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度；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)。甲乙均合理B.甲乙均無理C.甲合理，乙無理D.乙合理，甲無理已知當(dāng)溫度為T時，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度耐火磚的黑度。A.大于B.等于C.不能確定是否大于D.小于在一列管式加熱器中，殼程為飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的空氣。若空氣流量大10%，為保證空氣出口溫度不變，可采用的辦法是。殼程加折流擋板，增大殼程a值；將原先的并流改為逆流流動以增大tm；開大蒸汽進口閥門以便增大水蒸汽流量；開大蒸汽進口閥門以便提高加熱蒸汽壓力。x01a05041層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：。湍流流速大于層流流速；流道截面積大的為湍流，截面積小的為層流；層流的雷諾數(shù)小于湍流的雷諾數(shù)；層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。如圖1，若水槽液位不變①、②、③點的流體總機械能的關(guān)系為。A.閥門打開時①，②〉③ B.閥/ ..- 門打開時①二②〉③'| _'-~ C.閥門打開時①二②二③ D.閥'二—2 門打開時①，②二③ n . ③如圖2,U形管壓差計測得:。A.A、B間的阻力損失 B.A、B間的壓強差/3 C.A、B間的位頭差加阻力損失D.

A、B間位頭差A(yù)、B間位頭差（1） t01b05019在流體阻力實驗中，以水作工質(zhì)所測得的至管摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系適用于流體。當(dāng)流體在管內(nèi)流動時，如要測取管截面上流體的速度分布，應(yīng)選用測量。并聯(lián)管路的特點是：A）并聯(lián)各管段壓強將；B）主管流量等于并聯(lián)的各管段;C）并聯(lián)各管段中是管子長、直徑小的管段通過的流量。（2） t02b05088①離心泵用出口閥調(diào)節(jié)流量實質(zhì)上是改變曲線，用改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量實質(zhì)上是改變曲線，漩渦泵常采用方法來調(diào)節(jié)流量。②往復(fù)泵、泵等一切泵在回路閥關(guān)閉時，不能全關(guān)。（3） t03a05002在出去某粒徑的顆粒時，若將塵室的高度增加一倍，則沉降時間，氣流速度，生產(chǎn)能力。在滯流（層流）區(qū)，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的次方成正比。（4） t03a05166在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，通過各層的熱通量。列管換熱器中，用飽和水蒸汽加熱空氣。空氣走管內(nèi)，蒸汽走管間，則管壁溫度接近的溫度，總傳熱系數(shù)接近的對流傳熱系數(shù)。飽和蒸汽冷凝時，At越大，a越；液體核狀沸騰時，At越大，a越。［二］ j01c20089用離心泵將密閉儲槽中20°C的水通過內(nèi)徑為100mm的管道送往敞口高位槽。兩儲槽液面高度差為10m，密閉槽液面上有一真空表P1讀數(shù)為600mmHg（真），泵進口處真空表P2讀數(shù)為294mmHg（真）。出口管路上裝有一孔板流量計，其孔口直徑d0=70mm，流量系數(shù)a=0.7，U形水銀壓差計讀數(shù)R=170mm。已知管路總能量損失為44J/Kg，試求：（1） 出口管路中水的流速。（2）泵出口處壓力表P3（與圖對應(yīng)）的指示值為多少？（已知？2與？3相距0.1m）￥1板漆蚩計［三］ j04c20126有一套管換熱器，由內(nèi)管為①54X2mm，套管為①116X4mm的鋼管組成。內(nèi)管中苯自50°C被加熱至80°C，流量為4000Kg/h。環(huán)隙中為2at（絕）的飽和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為10000W/m2.C。已知：苯在50C?80C之間的物性數(shù)據(jù)平均值為：P=880Kg/m3, Cp=1.86KJ/Kg?C, 入=0.134W/m2?C,u=0.39cP, 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻R1=0.0004m2.C/W,管壁及管外側(cè)污垢熱阻不計。蒸汽溫度與壓強關(guān)系如下表所示：壓強 at（絕） 1.0 2.0 3.0溫度 C 99.1 120 133試求：A）管壁對苯的對流傳熱系數(shù)；B） 套管的有效長度；C） 若加熱蒸汽壓力為1at（絕），問苯出口溫度有何變化？應(yīng)為多少？［四］ j03b10075用板框過濾機來過濾某懸浮液。已知過濾面積為 10m2，操作壓力為0.2MPa（表壓）。過濾15分鐘后，共得濾液2.91m3（介質(zhì)阻力不計，濾餅不可壓縮）。試問：（1）若已知該過濾機得生產(chǎn)能力為4.8m3/h，計算洗滌、卸料等輔助時間。（2）若過濾時間與濾液量均不變，而操作壓力降至0.1MPa（表壓），需增加多少過濾面積才能維持生產(chǎn)能力不變？［五］ j05b10048用一雙效并流蒸發(fā)器，濃縮濃度為5%（質(zhì)量百分率，下同）的水溶液，沸點進料，進料量為2000Kg/h。第一、二效的溶液沸點分別為95C和75C，耗用生蒸汽量為800Kg/h。各個溫度下水蒸汽的汽化潛熱均可取為2280KJ/Kg。試求不計熱損失時的蒸發(fā)水量?；ぴ砩蟽栽囶}二答案［一］多項選擇題：x03a05103TOC\o"1-5"\h\z①C ②Dx02a05022\o"CurrentDocument"①A ②C ③Ax04b05039\o"CurrentDocument"①A ②D ③Dx01a05041\o"CurrentDocument"①D ②B ③A填空題：t01b05019①牛頓型②比托管(測速管)③相等；流量之和；小t02b05088管路性能，泵的性能，回流支路 3分旋轉(zhuǎn)，正位移式，出口閥2分t03a05002①增加一倍減小一倍不變②2 各1分t03a05166①相等②水蒸汽空氣側(cè)③小；大［二〕j01c20089因為V=aA(2pAP/p2)0.5=aA(2AP/p)0.5△P=Rg(po—p)=0.17X9.81X(13600-1000)=2.1X104V=0.7(刀/4)X(0.07)2(2.1X104)X2/1000)0.5=0.7X0.785X(0.07)2(4.2X10)0.5=0.0174m3/s所以U=V/(0.785d2)=0.0174/(0.785X0.12)=2.22m/s選低位水池的水平為基準(zhǔn)面，取1-1、2-2兩截面建立柏努力方程：Z1+(P1/pg)+(U12/2g)+H=Z2+(P2/pg)+(u22/2g)+Ehf'u1=u2=0Z1=0 P2/pg^0所以H=Z2+Ehfz-(P1/pg)=10+(44/9.81)+0.6X13.6=22.7mmH20再選泵入口管所在面為基面，取3-3、4-4兩截面建立柏努力方程：Z3+(P3/pg)+(U32/2g)+H=Z4+(P4/pg)+(U42/2g)=H—h0—(u42—U32)/2g+H(u42—U32)/2g^0 P4=pg(H—ho)+H真)=1000X9.8(22.7一0.真一0.294X13.6)=1.8X105Pa=1.8大氣壓(表)P3=1.8kg/cm2(表)泵出口處的指示值為1.8kg/cm2參見附圖：j01c089.d

［三］j04c20126解：(1)Re=dlG/u=［0.05X4000/3600X刀/4X0.052)/(0.39X10-3)=7.2586X104Pr=Cpu/入=1.86X103X0.39X10-3/0.134=5.4a1=0.023入/d(Re)0.8(Pr)0.4=(0.023X0.134/0.05)X(7.2586X104)0.8X5.40.4=936.4W/m2.°CQ=4000/3600X1.86X103(80-50)=6.2X104W1/K1=1/936.4+1/10000+0.0004所以K1=637.8W/m2.CAtm=((120-50)—(120—80))/ln(120-50)/(120-80)=53.6CA1=Q/(K1Atm)=6.2X104/(637.8X53.6)=1.814m2L=A1/(^d內(nèi))=1.814/(刀X0.05)=11.55mK不變，％不變，T變?yōu)?9.1C，苯的流量及比熱均不變。設(shè)出口溫度為t2'，在新條件下，傳熱速率方程變?yōu)?000/3600X1.86X103(t2'-50)=637.8X1.814((99.1-50)—(99.1—t2'))/ln(99.1-50)/(99.1)ln(99.1-50)/(99.1-t2')=0.5598t2'=71C一t2'解得所以［四］j03b10075已知V=2.91m3,『=15min=900s一t2'解得所以［四］j03b10075Q=4.8m3/h=0.00133m3/s生產(chǎn)能力Q=V/(『+『D)D)0.00133=2.91/(900+rD)所以『D=1288s=21.47min若Q、V、『不變V2=2(AP/prc)A20V2=2(AP'/urc)A'因為(1)=(2)(1)(2)得A'2=APA2/(1)(2)=2x102/1=200所以A，=14.14m2增加面積^=14.14-10=4.14m2［五］j05b10048解：第一效蒸發(fā)量：已知：D1=800kg/h,r1=r1'=2280KJ/kg,W1=D1=800kg/h第二效蒸發(fā)水量：已知：D2=W1=800kg/h,F2=F1-W1=2000-800=1200kg/hX02=X1=FX0/(F-W1)=2000X0.05/(2000-800)=0.0833t02=95°C t2=70°C r2=r2'=2280KJ/kgCp02=Cpw(1-X02)=4.187X(1-0.0833)=3.84KJ/(kg-C)Dr^=(F2Cd(t—t))/r，+Wr'D2r2 (F2CP02(t2L02))/r2+W2r2W2=(800X2280-1200X3.84X(75-95))/2280=840kg/h蒸發(fā)水量w=w1+w2=800+840=1640kg/h化工原理上冊試題三題號一二三四五六七八%［一］1.多項選擇題：x01a05161①圖示為一異徑管段，從A段流向B段，測得U形壓差計的讀數(shù)為R=R1；從B段流向A段測得U形壓差計讀數(shù)為R=R2，若兩種情況下的水流量相同，則。A.R1>R2；B.R1=R2；C.R1<R2D.R1=-R2②圖示所表示的R值大小反映。A、B兩截面間壓差值 B.A-B截面間流動壓降損失C.A、B兩截面間動壓頭變化 D.突然擴大或突然縮小流動損失。參見附圖：x01a161.tx02a05093①離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是。改變吸入管路中閥門開度改變壓出管路中閥門的開度安置回流支路，改變循環(huán)量的大小車削離心泵的葉輪②漩渦泵常用的調(diào)節(jié)方法是。A．改變吸入管路中閥門開度B．安置回流支路，改變循環(huán)量的大小C．改變壓出管路中閥門的開度D. 改變電源的電壓x03b05112過濾常數(shù)K與以下因素?zé)o關(guān)。A.濾液的粘度B.濾漿的濃度C.濾餅在△P=1時的空隙率 D.濾餅的壓縮性以下物理量與過濾面積的大小無關(guān)。A.過濾速率dV/dtB.單位過濾面積的過濾速率dV/(sdt)C.介質(zhì)的當(dāng)量濾液量Ve D.介質(zhì)在單位面積上的當(dāng)量濾液量qex04b05039在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否合理:。甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度；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)。A.甲乙均合理B.甲乙均無理 C.甲合理，乙無理D.乙無理，甲合理已知當(dāng)溫度為T時，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度耐火磚的黑度。A.大于B.等于C.不能確定是否大于D.小于在一列管式加熱器中，殼程為飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的空氣。若空氣流量大10%，為保證空氣出口溫度不變，可采用的辦法是。A.殼程加折流擋板，增大殼程a值B.將原先的并流改為逆流流動以增大％m開大蒸汽進口閥門以便增大水蒸汽流量開大蒸汽進口閥門以便提高加熱蒸汽壓力2.填空題：t01b05024①流體在一段圓形水平直管中流動，測得平均流速0.5m/s，壓強為10Pa，Re為1000，問管中心處點速度為m/s，若流速增加為1m/s，則壓強降為Pa。②一轉(zhuǎn)子流量計，當(dāng)流過水的流量為1m3/h，測定該流量計進出口壓力降為20mmHg7柱，當(dāng)流量增加到1.5m3/h，問轉(zhuǎn)子流量計進出口壓降有何變化？t02a05008離心泵的主要特性曲線有、、等。往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速(往復(fù)次數(shù))增加時，流量，揚程。(增大，變小，不變)t03b05006①除去液體中混雜的固體顆粒，在化工生產(chǎn)中可以采用、、等方法(列舉三種方法）②旋風(fēng)分離器性能的好壞，主要以來衡量，愈小，說明其分離性能愈好。（4） t04b05059根據(jù)有無補償或補償方法不同，列管式熱器的一般結(jié)構(gòu)型式有、、、。換熱器中，熱流體由200°C冷卻到140°C，冷流體由20°C升高到35°C，熱流體的熱容量流率較小，則傳熱效率為：。［二］j01c20111如圖所示，水通過傾斜變徑管段（A—B），DA=100mm，DB=240mm，水流量為2m3/min，在截面A與B處接一U形水銀壓差計，其讀數(shù)R=20mm，A、B兩點間的垂直距離為h=0.3m，試求：（1） A、B兩點的壓差計等于多少Pa?（2） A、B管段阻力損失為多少mmHg?（3） 若管路水平放置，而流量不變，U形水銀壓差計讀數(shù)及A、B兩點壓差有何變化？參見附圖：j01c111.t［三］ j04c20113一套管換熱器，外管為①83X3.5mm，內(nèi)管為①57X3.5mm的鋼管，有效長度為60m。用120C的飽和水蒸汽冷凝來加熱內(nèi)管中的油。蒸汽冷凝潛熱為2205KJ/Kg。已知油的流量為7200Kg/h，密度為810Kg/m3,比熱為2.2KJ/Kg.°C，粘度為5cP，進口溫度為30C，出口溫度為80C。試求：A） 蒸汽用量；（不計熱損）B） 傳熱系數(shù)；C） 如油的流量及加熱程度不變，加熱蒸汽壓力不變，現(xiàn)將內(nèi)管直徑改為中47X3.5mm的鋼管。求管長為多少？已知蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為12000W/m2?K，管壁及污垢熱阻不計，管內(nèi)油的流動類型為湍流。［四］ j03b10074一臺BMY10型板框過濾機，過濾面積為10m2，過濾操作壓差為2.5at（表壓），過濾15分鐘后得濾液量2.5m3（濾餅為不可壓縮，介質(zhì)阻力不計）。試問：（1）若該機生產(chǎn)能力為4m3/h，計算洗滌，卸料等輔助時間為若干？(2)若操作壓差改為1.5at(表壓)，過濾時間和輔助時間仍不變，則生產(chǎn)能力將變?yōu)槎嗌?？［五］j05a10014在真空度為91.3KPa下，將12000Kg的飽和水急送至真空度為93.3KPa的蒸發(fā)罐內(nèi)。忽略熱損失。試定量說明將發(fā)生什么變化。水的平均比熱為4.18KJ/Kg.°C。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3KPa飽和水的性質(zhì)為真空度，KPa溫度，C汽化熱，KJ/Kg蒸汽密度，Kg/m391.345.323900.0679893.341.323980.05514[一].多項選擇題：x01a05161①C；R]<R2②AB兩截面間壓差△P/Pg=R(P]—P)/P各2.5分x02a05093①B ②B 各2.5分x03b05112①D ②D 各2.5分x04b05039①A ②D ③D.填空題：t01b05024①1m/s； 20Pa②不變t02a05008Q—H； Q—N； Q—n增大；不變各1分t03b05006重力沉降；離心沉降；過濾臨界直徑的大?。慌R界直徑各1分t04b05059①固定管板式浮頭式 U形管式②0.333j01c20111如圖取3—3，面有P3=P3ZP3=PA+pgH ①P3'=PB+Pg(H+h—R)+RP‘g②①=①有：PA+pgH=PB+pg(H+h—R)+Rp‘gPA—PB=pgh+R(P'—P)g=0.3X1000X9.81+20X10-3X(13.6—1)X1000X9.81=5415.12PA在1—1、2—2間列柏努力方程：以3—3'為基準(zhǔn)面Z1g+(PA/p)+(uA2/2)=Z2g+(PB/p)+(uB2/2)+Ehf所以Ehf=(Z1—Z2)/g+(PA—PB)/g+(uA2—uB2)/2因為Z1—Z2=-hPA—PB=pgh+R(p，一p)guA=V/AA=2/[60X3.14/4]X0.12^4.25[m/s]uB=V/AB=2/[60X3.14/4]X0.242e0.737[m/s]

所以Ehf=(Z1-Z2)/g+(PA—PB)/p+(uA2—uB2)/2=—hg+pgh+R(P‘一P)g+(4.252+0.7372)/2=[20X10-3X(13.6-1)/1]X9.81+(4.252+0.7372)/2^11.23(J/Kg)所以換算成mmHg Hf=(Ehf/g)X(1000/13.6)=(11.23/9.81)X(1000/13.6)=81.92若管路水平放置由P3=P3'P3=PA'+pgL ①P3'=PB'+pg(L—R)+R'p'g②PA'+pgL=PB'+pg(L—R)+R'p'gPA'—PB'=R'(p'—p)g由柏努力方程式得：Z1'g+(PA'/p)+(uA2/2)=Z2'g+(PB'/p)+(uB2/2)+Ehf'Ehf'=(Z1'—Z2')/g+(PA'—PB')/p+(uA2—uB2)/2阻力損失不變所以有Ehf'=Ehf(PA'—PB')/p+(uA2—uB2)/2=(PA—PB)/p+(uA2—uB2)/2所以PA'—PB'=(Z1—Z2)/gp+(PA—PB)=(PA—PB)—hgP=5415.12—0.3X1000X9.81=2472.12(Pa)所以代入PA'—PB'=R'(P'—P)g所以R'=(PA'—PB')/(P'—P)g=2472.12/[9.81X(13.6-1)X1000]=0.02m=20mm結(jié)論：R=R'不變，(PA'—PB')變小參見附圖：j01c111.t[三]j04c20113(1)蒸汽用量Q放=Wt=2205XWKJ/hrQ吸=W'Cp(t出一t入)=7200X2.2X(80—30)=7.92X105KJ/hrQ放=Q吸所以W=7.92X105/2205e359.2Kg/hr(2)傳熱系數(shù)得計算由Q=KAAtmAtm=((120-30)—(120-80))/ln((120-30)/(120-80))=50/ln(90/40)=61.66^所以Ki=Q/AiAtm

=7.92X105/［60X刀X(50/1000)X61.66］^1363KJ/hr-^-^=378.8(W/m*°C)(3)1/Ki=Ai/(a0A0)+1/ai)1/ai=1/Ki-Ai/=1/378.8-50/(12000X57)Ai=389.6W/^-C速度增加：原速度U=4V/(刀X0.052) 管徑變化后U'=4V/(刀X0.042)所以U'/U=0.052/0.042=1.563原管徑d=0.05m變化后管徑d'=0.04d'/d=0.04/0.05=0.8所以ai'=389.38X(U'/U)0.8/(d'/d)0.2=389.38X(1.563)0.8/(40/50)0.2=582.1W/^-C1/Ki=1/ai+di/(a0d0)=40/(12000X47)+1/582.1所以Ki=558.8W/^-C由于Q=KA^tm所以Ai=Q/KAtm=7.92X105X1000/3600/(558.8X61.66)=6.385皿又Ai=^diL所以L=Ai/刀di=6.385/(3.14X0.04)=50.8［四］ j03b10074Q=V/(r+r輔+洗)所以Q=2.5/(15/60+r輔+洗)「輔+洗=0.375hr=22.5minV2=KA2r 所以2.52=KX102X0.25所以 K=0.25m2/h所以K'=1.5/2.5X0.25=0.15m2/hr所以所以K'=1.5/2.5X0.25=0.15m2/hr所以(V')2=0.15X102X0.25(V')2=K'A2r'V'=1.936m3Q'=1.936/(0.25+0.375)=3.90m3/hr［五］ j05a10014與真空度為91.3KPa相對應(yīng)得絕壓為101.3-91.3=10KPa與真空度為93.3KPa相對應(yīng)得絕壓為101.3-93.3=8KPa將絕壓為10KPa的飽和水送至絕壓為8KPa的空間，水溫由46.3C急速下降至41.3C，這時要放出顯熱，使一部分飽和水汽化(即閃蒸)。因閃蒸而放出的顯熱=12000X4.18(45.3-41.3)=2006X102KJ閃蒸出水汽的流量=2006X102/2398=837Kg蒸汽水汽的體積=837/0.05514=1518m3^汽汽^題號一五%［一］1.多項選擇題:x01a05033某物體的質(zhì)量為1000Kg，則其重量為。1000NB.9810NC.9810KgfD.1000/9.81Kgf因次分析法的目的在于。得到各變量間的確切定量關(guān)系；得到各無因次數(shù)群的確切定時關(guān)系；用無因次數(shù)群代替變量，使實驗與關(guān)聯(lián)工作簡化；用無因次數(shù)群代替變量，使實驗結(jié)果更可靠。x02b05114離心泵在n=q時的特性趨向(Q】一頭關(guān)系)與n=n2時的特性曲線(Q2一h2)對應(yīng)點的關(guān)系是。Q1=Q2 H2=H1(n2/q)2Q1=Q2(n2/n1) H2=H1(n2/n1)2H1=H2 Q2=Q1(n1/n2)Q2=Q1(n2/n1) H2=H1(n2/n1)離心泵在兩敞口容器間輸液，以下說法是正確的：當(dāng)P變化時，離心泵的。H——Q特性曲線發(fā)生變化，N軸一一Q線也發(fā)生變化H——Q特性曲線不發(fā)生變化，但N軸一一Q特性曲線要發(fā)生變化H——Q特性曲線發(fā)生變化，N軸一一Q特性曲線不發(fā)生變化H——Q特性曲線與N軸一一Q特性曲線都不發(fā)生變化x03b05108①當(dāng)介質(zhì)阻力不計時，回轉(zhuǎn)真空過濾機的。每一周期的濾液體積V與轉(zhuǎn)速的1/2次方成正比每一周期的濾液體積V與轉(zhuǎn)速的1次方成正比生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的1/2次方成正比生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的1次方成正比②當(dāng)介質(zhì)阻力不計、濾餅不可壓縮時，回轉(zhuǎn)真空過濾機的生產(chǎn)能力。正比于真空度 B.正比于真空度的1/2次方C.正比于真空度的1/5次方D.正比于真空度的1/4次方x04b05015判斷下面的說法中哪一種是錯誤的：。在一定的溫度下，輻射能力越大的物體，其黑度越大；在同一溫度下，物體的吸收率A與黑度￡在數(shù)值上相等，因此A和￡的物理意義相同；黑度越大的物體吸收輻射的能力越強；黑度反映了實際物體接近黑體的程度。當(dāng)換熱器中冷熱流體的進出口溫度一定時，判斷下面的說法中哪一個是錯誤的：。逆流時，Atm一定大于并流，錯流或折流的At?采用逆流操作時可以節(jié)約流體(或冷流體)的用量；采用逆流操作可以減少所需的傳熱面積；溫度差校正系數(shù)9At的大小反映了流體流向接近逆流的程度。填空題：

(1)t01a05148如圖所示，在充滿水的具有不同壓力的兩密閉容器A和B的上、下兩側(cè)，各連接管徑和高度均不相等的壓差計，各連接導(dǎo)管內(nèi)充滿水，壓差計內(nèi)指示液為水銀，則當(dāng)用下方壓差計讀數(shù)表示時，PA—PB=，當(dāng)用上方壓差計讀數(shù)表示時，PA-PB=，R與H值之間關(guān)系為。參見附圖：t01a148.t［三［三］j04b2010116°C的鹽水以3840Kg/h的流率通過套管換熱器的內(nèi)管面被加熱。內(nèi)管為①38X2.5mm的鋼管，每段長6m°105C的熱水以4m3/h的流率在環(huán)隙內(nèi)流過，而被冷卻至48C兩流體作逆流流動。熱水對管壁的對流傳熱系數(shù)a0為5000W/m2.C，已知鹽水物性(平均溫度下)P=1200Kg/m3，Cp=3.3KJ/Kg?C，u=0.95X10-3，入=0.58W/m2.C，管內(nèi)外污垢熱阻分別為R=1/3788m2.C/W，R=1/3846m2.C/W。求鹽水出口溫度和所需套管的段數(shù)?！雎詿釗p失。(熱水在蘋均溫度下的Cp=4.18KJ/Kg.C，P=1000Kg/m3，管壁熱阻忽略不計)。［四］j03b10060擬用一板框過濾機處理某一懸浮液，獲每m3濾液得濾餅量0.04m3。在1.5atm操作壓力下，過濾常數(shù)K=2.73X10-5m2/s，過濾介質(zhì)可忽略不計。濾餅為不可壓縮。試求：若要求過濾1h獲取0.41m3的濾餅，試求所需的過濾面積。若選用板框框長X寬的規(guī)格為0.81X0.81m2,試確定框數(shù)及框的厚度。若濾餅不需洗滌，拆裝時間需45min，試求為使上述板框過濾機生產(chǎn)能力達(dá)到最大時，其操作壓力應(yīng)提高至多少？［五］j05b10049在單效蒸發(fā)器中，每小時將2000Kg水溶液以5%濃縮至20%(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，沸點進料。冷凝器中溫度為70C，水的相應(yīng)汽化熱為2350KJ/Kg；加熱蒸汽溫度為110C。蒸發(fā)器的傳熱面積為60m2,操作條件下總傳熱系數(shù)為800W/m2.C。試求傳熱過程中的有效溫差及總溫度差損失。色二次蒸汽球理廊試題)答案［_］1.多項選擇題:x01a05033TOC\o"1-5"\h\z①B ②Cx02b05114\o"CurrentDocument"①B ②Bx03b05108\o"CurrentDocument"①B ②Bx04b05015\o"CurrentDocument"①C ②B填空題：t01a05148PA—P