化工原理上冊練習及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工原理上冊練習及答案一、填空與選擇

1、牛頓粘性定律的數(shù)學表達式為，牛犢粘性定律適用型流體。2、當流體在管內滾動時，若要測取管截面上流體的速度分布，應選用流量計測量。3、在完全湍流（阻力平方區(qū)）時，粗糙管的摩擦系數(shù)λ數(shù)值。A.只取決于Re；B.只取決于ε/d；C.與ε無關；D.只與ε有關。

4、離心泵的流量調理常用，而往復泵的流量調理采用。

5、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工作，開大出口閥門將導致。A.送水量增加，整個管路阻力損失減少；B.送水量增加，整個管路阻力損失增大；

C.送水量增加，泵的軸功率不變；D.送水量增加，泵的軸功率下降。

6、恒壓下過濾某懸浮液，若過濾介質阻力忽略不計，則獲得的濾液量和過濾時間的次方成正比。7、恒壓過濾，且過濾介質阻力忽略不計，濾餅不可壓縮，當過濾壓差增加一倍時，濾液量為原來的倍。8、在空氣與蒸汽間壁換熱過程中采取方法來提高傳熱速率是合理的。

A.提高蒸汽流速；B.采用過熱蒸汽以提高蒸汽的溫度；C.提高空氣流速；D.將蒸汽流速和空氣流速都提高。

9、利用水在逆流操作的套管換熱過程中冷卻某物料，要求熱流體溫度T1、T2及流量qv1不變，今因冷卻水進口溫度t1增高，為保證完成生產任務，提高冷卻水的流量qv2,其結果。

A.K增大，Δtm不變；B.Q不變，Δtm下降，K增大；C.Q不變，K增大，Δtm不確定；D.Q增大，Δtm下降。10、為了減少室外設備的熱損失，保溫層外所包的一層金屬皮應當是。A.表面光滑，顏色較淺；B.表面粗糙，顏色較深；C.表面粗糙，顏色較淺；D.都可以。

二、有兩個液面高度相差6m的貯槽，其底部彼此用管道連接（如下圖）。A槽地面出口連接一根直徑為600mm、長為3000m的管道BC，在接點C管路分為兩支分別與下槽相通，支路CD和CE的長度為2500m、直徑均為250mm，若已知摩擦系數(shù)值均為0.04，試求A槽向下槽的流量為多少？（忽略所有的局部阻力）

A

FBd1d2Cd3D

E

三、離心泵的特性曲線為H=30-0.01qv2，輸水管路的特性曲線為He=10+0.05qv2（H的單位為m，qv的單位為m3/h）。試問：1）此時管路的輸水量是多少？2）若要求輸水量為16m3/h,應采取什么措施？采取措施后，兩特性曲線有什么變化？（定量表示）

四、在板框壓濾機中以300kPa的壓降差過濾含鈦白粉的水懸浮液。通過試驗已測得過濾常數(shù)K=4.5×10-5m2/s，qe=0.01m3/m2,且每獲得1L濾液得濾餅0.06L。采用的正方形板框壓濾機的尺寸為：濾框邊長810mm，框厚：25mm，25個框。過濾推動力及所用濾布與試驗時一致。試求：

1.過濾至框內全部滿濾餅后，用相當濾液量1/10的清水進行洗滌，求洗滌時間；2.若每次卸渣、重裝等輔助時間為0.25h，求以濾餅體積計的過濾機的生產能力。

五、某列管換熱器由多根Φ25×2.5mm的鋼管組成，將流量為15×103kg/h由20℃加熱到55℃,苯在管中的流速為0.5m/s，加熱劑

-3

為130℃的飽和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潛熱為2178kJ/kg，苯的比熱容cp為1.76kJ/kg·K,密度ρ為858kg/m3，粘度μ為0.52×10Pa·s，導熱系數(shù)λ為0.148W/m·K，熱損失、管壁熱阻及污垢熱阻均忽略不計，蒸汽冷凝時的對流傳熱系數(shù)α為10×104W/m2·K。試求：1）水蒸汽用量（kg/h）；2）總傳熱系數(shù)K（以管外表面積為準）；3）換熱器所需管子根數(shù)n及單根管子長度L。

一、（30分，每題3分）1、

???dudy,牛頓型.2、皮托管(或測速管)3、B4、調理出口閥得開度,旁路(支路)調理

5、B6、1/27、28、C9、B10、A二、

解:在A槽液面和F槽液面列柏努利方程,A槽液面為基準面,有

gz1?p1

??u122?gz2?u222?p2???hf,

hf??lu2d2

式中:z1?6m,u1?u2?0,p1?p2?pa?0(表壓),

z2?

?hf?hfBC?hfCD

根據(jù)連續(xù)性方程:

qvBC?qvCD?qvCE,即uBCdBC(?uCD?uCE,?dCD?dCE)2dCD即:

將相關數(shù)據(jù)代入柏努利方程:

6?9.81??12?uCDdCD2?uCEdCE2?2uCDdCD

2uCD?uBC?(dBC)?2122?(0.60.25)uBC?2.88uBC.2

2l?leuBCd2??2(l?le)uCDd2

?0.04?300000.6?uBC22

?0.04?25000.25?12(2.88uBC)32

?uBC?0.183m/s,三.解:(15分)

qvB??4dBCuBC?3600?187m/h

1.泵得特性曲線H?30?0.01qv,管路He?10?0.05qv兩曲線聯(lián)立:qv?18.26m/h(8分)

32.若要求水量為16m/h,應關小閥門,此時管路阻力增加,特性曲線為H?10?kqv,

3222解得K?0.068,(7分)qv此時H?10?0.068(若流量長期改變也可以,但常用閥門調理)。四(15分)

2,解:過濾面積A?2?0.81?25?32.8m2

2?Ve?qeA?0.01?32.8?0.328m3濾餅充滿濾框時濾餅體積:V餅?0.812?0.025?25?0.41m3

?V餅41V?0.06,?V液?V餅液0.06?0.0.06?6.83m3又

V22VV6.832e?2?6.83?0.328過濾時間

???KA2?4.5?10?5?32.82?1057s13板框機洗滌洗液Vw?10V?6.83?0.1?0.683m

Vw(V?Ve)0.683??6.83?0.328?

??w?8KA2?8?4.5?10?5?32.82?808s過率機生產能力：

Q?V餅0.41??=1057?808?900?3600=0.53m3/h

Q?6.83(可表示成：1057?808?900?3600?0.53m3/h不扣分)五：（20分）解：1）qm1

Q?熱負荷

qm2?cp2(t?t1)2=15×103

×1.76×（55-20）=9.24×105KJ/h

Q.24?105qm1?r?92178?424.2kgh(7)

2)K

(8分)

7分）

（苯側的?：

cpu1.76?103?0.52?10?3pr???6.18?0.148流體被加熱，n?0.4?0.1480.80.40.80.4???0.023RePr?0.023?16500?6.18d0.02

2=834.3w/m℃

11K???663112511d1???1000083420?0?2d2基于外表面積：w/m2℃（7分）3）L及n

由傳熱基本方程：Q?KA?tm、

?tm?(130?20)?(130?55)ln5Re?du???0.02?0.5?8.580.52?10?3?16500?10000A?QK?tm

130?20230?55?91.