化工原理(上)期末考試試卷

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(jì)指示液相同，讀數(shù)分別為R1、R2。則________。感謝閱讀A △P=△P B △P〉△PC hf=hf D R〉R2.為提高U形壓差計(jì)的靈敏度較高，在選擇指示液時，應(yīng)使指示液和被測流體的謝謝閱讀密度差(ρ指—ρ）的值________.A.偏大 B.偏小 C.不確定3.有兩種說法(1）往復(fù)泵啟動不需要灌水(2)往復(fù)泵的流量隨揚(yáng)程增加而減少則感謝閱讀________。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（1)不正確，說法（2）謝謝閱讀正確4。以下說法是正確的:當(dāng)粘度μ較大時，在泵的性能曲線上________。謝謝閱讀同一流量Q處，揚(yáng)程H下降,效率η上升同一流量Q處,揚(yáng)程H上升,效率η上升同一流量Q處，揚(yáng)程H上升,效率η下降5。離心泵的揚(yáng)程是________。實(shí)際的升揚(yáng)；泵的吸液高度；液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高度;單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值6。過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，濾餅不可壓縮進(jìn)行恒速過濾時,如濾液量增大一倍,則_______精品文檔放心下載操作壓差增大至原來的倍操作壓差增大至原來的2倍操作壓差增大至原來的4倍操作壓差保持不變7.當(dāng)介質(zhì)阻力忽略不計(jì)的恒壓過濾時，由τ=0至τ=τ的平均過濾速率反比于過濾時間τ的_______精品文檔放心下載A1次方 B2次方 C1。5次方 D1/2次方精品文檔放心下載8.在長為Lm ，高為Hm的降塵室中,顆粒的沉降速度為um/s，氣體通過降塵精品文檔放心下載室的水平流速為um/s,則顆粒在降塵室中的分離條件為_______ 。謝謝閱讀AL/u<H/u BL/u<H/u CL/u≥H/u DL/u≥H/u謝謝閱讀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；冷卻水感謝閱讀應(yīng)走_(dá)_______。A水平 B垂直 C管內(nèi) D管外10.一定流量的液體在一φ25×2。5mm的直管內(nèi)作湍流流動,其對流傳熱系數(shù)α=1000W/m2?！?如流量與物性都不變,改用一φ19×2mm的直管，則其α值將謝謝閱讀化工原理參考答案 第1頁共3頁變?yōu)開_______W/m2.℃。A。1259B。1496C.1585D。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(yīng)器，當(dāng)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________。感謝閱讀13。離心泵的性能曲線有________、________、________等，這些曲線是在謝謝閱讀一定________下輸送某種特定的液體時泵的性能。精品文檔放心下載14。當(dāng)離心泵出口閥開大時，流量_______,泵出口壓力_______.（變大，變小,感謝閱讀不變)15.離心泵的軸封裝置主要有兩種：_______和_______。精品文檔放心下載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=________。謝謝閱讀17.已知旋風(fēng)分離器的平均旋轉(zhuǎn)半徑為0.5m，氣體的切向進(jìn)口速度為20m/s，那么該分離器的分離因數(shù)為K=________。精品文檔放心下載18.最常見的間歇式過濾機(jī)有_______和板框式壓濾機(jī)。連續(xù)式過濾機(jī)是_______。謝謝閱讀19。在對流傳熱過程中，Nu表示_______的準(zhǔn)數(shù),Re表示_______。精品文檔放心下載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(yīng)維持在________操作感謝閱讀三、 計(jì)算題（每題15分共60分）21。如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變，在水槽底部用內(nèi)徑為100mm的水管引水至用戶C點(diǎn)。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(jì)（ρ=13600kg/m3)，壓差計(jì)測壓點(diǎn)與用戶C點(diǎn)之間的直管長精品文檔放心下載25m。問:（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時，若測得R=350mm,h=1.5m，則槽內(nèi)液面與水管中心的垂直距離Z為多少m？（2)當(dāng)閘閥全開時（ζ閥=0.17，λ=0。02)，每小時從管口流出的水為若干m3/h？感謝閱讀22。在附圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為φ38×2。5mm、長為30m的水平直管段AB,在其中間裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)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)λ取為0。022，試計(jì)算：⑴液體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差；⑵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870kg/m3，U形管中的指示液為汞,其密度為13600kg/m3。精品文檔放心下載21.用某板框壓濾機(jī)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，感謝閱讀求：①每批過濾時間?②若以清水洗滌濾餅，洗滌水用量為濾液的，洗滌壓差及水溫與過濾時相同，求洗滌時間？③求每只濾框的最大生產(chǎn)率？感謝閱讀24.有一列管式換熱器，裝有φ25×2。5mm鋼管300根，管長為2m.要求將質(zhì)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(cè)污垢的熱阻均忽略不計(jì),而且不計(jì)熱損失。已知空氣在平均溫度下的物性常數(shù)感謝閱讀C=1kJ/（kg。K)，λ=2。85×10-2W/(m。K)，μ=1。98×10—5（Pa.s)，Pr=0.7.試求：謝謝閱讀(1)空氣在管內(nèi)的對流給熱系數(shù);化工原理參考答案 第2頁共3頁（2)求換熱器的總傳熱系數(shù)(以管子外表面為基準(zhǔn)）;（3）通過計(jì)算說明該換器能否滿足需要?感謝閱讀（4)計(jì)算說明管壁溫度接近于哪一側(cè)的流體溫度?；ぴ韰⒖即鸢?第3頁共3頁化工原理期末試題參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)一．選擇題(每題2分）題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 C B C C D B D C AD D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 η～VNa～V轉(zhuǎn)速感謝閱讀14.變大變小15.機(jī)械密封填料函密封16。(—ρ)/μ]/［（—）/μ］。17。81。55.18.葉濾機(jī)回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī).19。對流傳熱（與相同條件下按導(dǎo)熱計(jì)的導(dǎo)熱系數(shù)之比） 流動狀態(tài)的的準(zhǔn)數(shù)感謝閱讀20.泡核沸騰區(qū)三．計(jì)算題(每題15分共60分）21。（1)閘閥關(guān)閉,系統(tǒng)內(nèi)處于靜止,由U管處等壓面得：謝謝閱讀ρ水g（Z+h）=ρR∴Z=ρR/ρ水—h=13600×0.35/1000-1。5=3.26m精品文檔放心下載(2）以槽液面為1—1，管出口內(nèi)側(cè)為2—2，管中心線為基準(zhǔn)面，列柏式：謝謝閱讀Z1+u12/(2g）+P1/(ρ)=Z2+u22/（2g)+P2/(ρ)+∑h謝謝閱讀又∵∑h=（λ.L/d+∑ζ)。u22/（2g）=（0.02×35/0。1+0.5+0.17)×u22/(2g）=7.67u22/（2g)謝謝閱讀3。26+0+0=0+u22/（2g）+0+7。67u22/（2g)解得u2=2.72m/s精品文檔放心下載V=π.d2.u2/4=π。（0.1)2×2.72×3600/4=76。87m3/h精品文檔放心下載22.u=C［2gR(ρ′—ρ）/ρ］=0。63［2×0。69。81(13600—870)/870］=8。27m/s感謝閱讀u=(do/d)2uo=(16。4/33)2×8。27=2.043m/s感謝閱讀W=2。043×[（π/4）×0。0332]×870=1。52kg/s謝謝閱讀⑴流體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差：在A與B兩截面間列柏努利方程（管中心線為基準(zhǔn)面)Zg+(p/ρ）+（u/2）=Zg+（p/ρ)+(u/2)+W謝謝閱讀Z=Z u=u=λ（l/d)（u2/2)+（6×10/ρ）=0.022×（30/0.033)×（2.0432/2)+（6×104/870)=111J/kg謝謝閱讀∴p—p=ρW=870×111=96570Pa⑵Ne=800×0。62=496wAB段所消耗的功率N：N=WW=1。52×111=168.7w∴N/Ne=118。7/496=0.34=34%23。①每批過濾時間感謝閱讀化工原理參考答案第1頁共3頁解:(1）d=25—2。5×2＝20cm＝0.02m,G=W/AG=8000/(3600×0。785×0.022×300)=23.59kg/(s.m2）Re=dρ/μ=d/μ=0。02×23。59/（1。98×10-5)感謝閱讀=2。38×104〉104Pr=0。7L/d=2/0.025=80∴α=0.023（λ/d)Re0。8Pr0。4精品文檔放心下載=0.023×（2.85×10-2/0.02）×（2。38×104)0。8×0.70。4=90。1W/(m2?℃）感謝閱讀(2）管壁及兩側(cè)污垢的熱阻均忽略不計(jì)1/K=1/+do/(·d）=1/104+25/(90。1×20）=0。01397(m2?℃)/W感謝閱讀∴K=71。6W/(m2?℃）（3)Q=W(t2-t1）感謝閱讀=（8000/3600)×103×(85-20）=1。44×105W=（t1—t2)/(t1/t2)精品文檔放心下載=［（108-20)-(108-85)]/Ln[（108—20）/（108—85)]=48。4℃精品文檔放心下載提供A=ndL=300×3.14×0.025×2=47.1m2Q=KA/謝謝閱讀需要A'=Q/K