長沙理工大學(xué)考試試卷(上冊3王)

長沙理工大學(xué)考試試卷………….…………….………...試卷編號3擬題教研室（或老師）簽名應(yīng)化與化工教研室教研室主任簽名課程名稱（含檔次）化工原理A（一）課程代號0811019專業(yè)化工、輕工、環(huán)工、應(yīng)化層次（本、專本科考試方式（開、閉卷）閉卷填空題（每空1分，共20分）1、在傳熱實(shí)驗(yàn)中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近于側(cè)的對流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于側(cè)流體的。3、寫出三種循環(huán)型蒸發(fā)器的名稱、、。4、離心泵的特性曲線通常包括曲線、和曲線，這些曲線表示在一定下，輸送某種特定的液體時(shí)泵的性能。處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須是、、。6、氣體的粘度隨溫度升高而，水的粘度隨溫度升高而。7、重力沉降器的生產(chǎn)能力只與和有關(guān)，而與無關(guān)。8、往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)采用。9、已知旋風(fēng)分離器平均旋轉(zhuǎn)半徑為0.5m，氣體的切向進(jìn)口速度為20m/s，則該分離器的分離因數(shù)為。選擇題（每題1分，共10分）1、對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示的準(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2、蒸氣—空氣間壁換熱過程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中的＿＿在工程上可行。A提高蒸氣流速B提高空氣流速C采用過熱蒸氣以提高蒸氣溫度D在蒸氣一側(cè)管壁加裝翅片，增加冷凝面積3、蒸發(fā)某種粘度隨濃度和溫度變化較大的溶液，應(yīng)采用＿＿流程。A并流加料B逆流加料C平流加料D混合加料流離6、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時(shí)，A吸入管路阻力損失不變B泵出口的壓力減小C泵入口的真空度減小D泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程升高7、在完全湍流時(shí)（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系數(shù)數(shù)值A(chǔ)與光滑管一樣B只取決于ReC取決于相對粗糙度D與粗糙度無關(guān)8、U形管壓差計(jì)不可能測出的值為____________。A．表壓B.真空度C.壓強(qiáng)差D.絕對壓9、雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義為A.重力和慣性力B.慣性力和粘性力之比C.重力和粘性力D.浮升力和粘性力10、在下面幾種換熱器中，單位傳熱面積的金屬耗量較大的是A.套管式B.列管式C.板式三、判斷題（每題1分，共10分）（對的打√，錯的打×）1、流體流動類型有：層流、湍流、過渡流。（）2、物體的吸收率和黑度在數(shù)值上是相等的。（）3、流體靜力學(xué)方程只適于重力場，其他（如離心力場）不適用。（）4、在定態(tài)流動中，各截面上流體的流速、壓強(qiáng)等有關(guān)物理量不隨時(shí)間和位置而變。（）5、離心泵開泵之前要先灌液，目的是防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。（）6、離心泵的軸功率一般隨流量增大而增大，當(dāng)流量為零時(shí)，軸功率亦為零。（）7、在同一流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對流傳熱和強(qiáng)制對流傳熱。（）8、對于同一種流體，有相變時(shí)的比無相變時(shí)的要大。（）9、多層圓筒壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時(shí)，通過各層的熱通量相等。（）10、采用錯流和折流可以提高換熱器的傳熱速率。（）四、問答題（每題5分，共15分）1、不凝結(jié)氣體對蒸汽凝結(jié)時(shí)的對流換熱系數(shù)值有和影響？冷凝器中如何解決這個(gè)問題？2、下圖是離心泵性能測定實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)共存在5處錯誤或遺漏，試指出并加以改正，簡要說明原因。（13為文丘里流量計(jì)）離心泵性能測定實(shí)驗(yàn)裝置3、板框過濾機(jī)有幾種洗滌方式？各有什么優(yōu)、缺點(diǎn)。五、計(jì)算題（共45分，每小題15分）1、某車間需要安裝一臺換熱器，將流量為30m3/h、濃度為10%的NaOH水溶液由20℃預(yù)熱到60℃。加熱劑為127℃的飽和蒸汽（在飽和溫度下排除冷凝水）。該車間現(xiàn)庫存一臺列管式換熱器，其規(guī)格為φ25×2mm；長度為3m；總管數(shù)72根。試問庫存的換熱器能否滿足傳熱任務(wù)？蒸汽冷凝走殼程，NaOH水溶液走管程。管內(nèi)NaOH水溶液一側(cè)的＝2560W/m2℃。蒸汽冷凝一側(cè)的α2＝10000W/m2℃，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，污垢熱阻總和，NaOH水溶液的Cp＝3.77kJ/kg.℃。2、每小時(shí)將2×104kg、45℃氯苯用泵從反應(yīng)器A輸送到高位槽B（如下所示），出口處距反應(yīng)器液面的垂直高度為15m，反應(yīng)器液面上方維持26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子為?76mm×4mm、長26.6m的不銹鋼管。管線上有兩個(gè)全開的閘閥、5個(gè)90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45℃氯苯的密度為1075kgm-3，粘度為6.5×10-4Pa·s。泵的效率為70%，求泵的軸功率。附：λ＝0.0293，各局部阻力系數(shù)為：全開閘閥ζ1=0.1790℃標(biāo)準(zhǔn)彎頭ζ2=0.753、板框過濾機(jī)加壓過濾某懸浮液.一個(gè)操作周期內(nèi)過濾20分鐘以后共得濾液4m3(濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力忽略不計(jì))。在一個(gè)操作周期內(nèi)共用去輔助時(shí)間為30分鐘。求:(1)該機(jī)的生產(chǎn)能力為多少？(2)若過濾壓強(qiáng)差加倍,其他條件不變(物性、過濾面積、過濾與輔助時(shí)間不變),該機(jī)的生產(chǎn)能力提高了多少?長沙理工大學(xué)試卷標(biāo)準(zhǔn)答案課程名稱：化工原理A（一）試卷編號：3一、填空題（每空1分，共20分）1、空氣、飽和水蒸汽2、3、中央循環(huán)管式懸筐式外加熱式4、H-Q、η-QN-Q轉(zhuǎn)速5、靜止的連通著的同一種連續(xù)的液體6、增加降低7、沉降面積顆粒沉降速度高度8、旁路閥9、82二、選擇題（每題1分，共10分）三、判斷題（每題1分，共10分）（對的打√，錯的打×）×2、√3、√4、×5、×6、×7、×8、√9、×10、×四、問答題（每題5分，共15分）1答：凝汽器設(shè)備的凝結(jié)溫度下，蒸汽中所含有的空氣等氣體是不會凝結(jié)的，故稱這些氣體成分為不凝結(jié)氣體。當(dāng)蒸汽凝結(jié)時(shí)，不凝結(jié)氣體聚積在液膜附近，形成不凝結(jié)氣體層，遠(yuǎn)處的蒸汽在抵達(dá)液膜表面進(jìn)行凝結(jié)前，必須以擴(kuò)散方式穿過這個(gè)氣體層，這就使凝結(jié)換熱過程增加了一個(gè)熱阻，即氣相熱阻，所以αc降低。在一般冷凝溫差下，當(dāng)不凝結(jié)氣體含量為1%時(shí)，換熱系數(shù)將只達(dá)純凈蒸汽的40%左右，后果是很嚴(yán)重的。這是凝汽器必須裝設(shè)抽氣器的主要原因之一。定期排除不凝結(jié)性氣體。2答：1）在泵的進(jìn)口要安裝進(jìn)口閥或底閥，因?yàn)殡x心泵在啟動前需要灌水排氣，二在灌水排氣之前，要將進(jìn)口閥關(guān)閉，否則達(dá)不到目的。2）需要在離心泵的進(jìn)出口安裝真空表、壓力表。因?yàn)樵跍y定揚(yáng)程與流量曲線時(shí)（H－Q）需要測定離心泵進(jìn)出口的表壓。3）文丘里流量計(jì)的取壓點(diǎn)錯誤，按圖中所示，壓差計(jì)的讀數(shù)為流體經(jīng)過流量計(jì)時(shí)的壓強(qiáng)降，而不能測定流體在管內(nèi)的流速，正確的安裝方法是測壓點(diǎn)應(yīng)在文丘里流量計(jì)的進(jìn)口及其喉部利用能量轉(zhuǎn)換從而達(dá)到測速的目的。4）U形管壓差計(jì)中指示劑的液位錯誤，當(dāng)有流體流動時(shí)，應(yīng)是左邊低，右邊高，原因是文丘里流量計(jì)進(jìn)口處的靜壓頭大于其喉部的靜壓頭。3、答：板框過濾機(jī)有兩種洗滌方式，橫穿洗滌法和置換洗滌法。橫穿洗滌法的優(yōu)點(diǎn)是洗滌徹底，缺點(diǎn)是阻力大；置換洗滌法的優(yōu)點(diǎn)是阻力小，但洗滌不徹底，并易造成溝流。計(jì)算題（共45分）1、解：對庫存換熱器進(jìn)行傳熱能力核算其中m2換熱器的傳熱速率該換熱器的熱負(fù)荷因?yàn)樗詭齑娴膿Q熱器能夠完成傳熱任務(wù)。So＝1382000/1097×85.4＝14.8m22解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1截面為基準(zhǔn)面p1=26.7kPa（絕壓），z1=0,u10p2=101.3kPa（絕壓）z2=15m=1.178m=0.4717m=23.83mNe=HeqVg=23.835.16810-310759.81=1.30103WNa=