化工原理上冊期末復(fù)習(xí)題

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1.一個被測量體系外柱按上一個U型壓差計,涌現(xiàn)如圖狀況,說明體系與大氣壓是〔〕關(guān)系

A.體系＞大氣壓B.體系＜大氣壓C.體系＝大氣壓

〔第1小題圖〕〔第2小題圖〕

2.如下圖,連接A.B兩截面間的壓差計的讀數(shù)R表示了()的大小。

A.A.B間的壓頭損失Hf；B.A.B間的壓強差△P

C.A.B間的壓頭損失及動壓頭差之和；D.A.B間的動壓頭差(uA-uB)/2g

3.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)分是()。

A.湍流流速層流流速；B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流；

C.層流的雷諾數(shù)湍流的雷諾數(shù)；D.層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。

4.離心泵起動時，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動功率，愛護電機，不致超負荷工作，這是由于〔〕

A.Q啟動＝0，N啟動≈0；B.Q啟動〉0，N啟動〉0；C.Q啟動=0，N啟動〈0

5..離心泵在肯定的管路系統(tǒng)工作，如被輸送液體的密度發(fā)生改變(液體其余性質(zhì)不變)，那么

()

A.任何狀況下?lián)P程與ρ無關(guān)；B.只有當〔Z2－Z1〕＝0時揚程與ρ無關(guān)；

C.只有在阻力損失為0時揚程與ρ無關(guān)；D.只有當P2－P1＝0時揚程與ρ無關(guān)。

6.為使離心機有較大的分別因數(shù)和保證轉(zhuǎn)鼓有關(guān)足夠的機械強度，應(yīng)采納〔〕的轉(zhuǎn)鼓。

A.高轉(zhuǎn)速、大直徑；B.高轉(zhuǎn)速、小直徑；

C.低轉(zhuǎn)速、大直徑；D.低轉(zhuǎn)速，小直徑。

7.為提高旋風分別器的效率，當氣體處理量較大時，應(yīng)采納〔〕。

A.幾個小直徑的分別器并聯(lián)；B.大直徑的分別；

C.幾個小直徑的分別器串聯(lián)；D.與并聯(lián)和串聯(lián)的方式無關(guān)。

8.穿過三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過程，如下圖，試比較第一層的熱阻R1與第二、三層熱阻R2、R3的大小()。

A.R1(R2+R3)；B.R1(R2+R3)；C.R1=(R2+R3)；D.無法比較。

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〔第8小題圖〕

9.有一列管換熱器，用飽和水蒸汽〔溫度為120℃〕將管內(nèi)肯定流量的氫氧化鈉溶液由20℃加熱到80℃，該換熱器的平均傳熱溫度差Δtm為〔〕。

A.-60/ln2.5;B.60/ln2.5;C.120/ln5；D.100/ln5.

10.間壁兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)相差較大時，要提高K值，關(guān)鍵在于提高對流傳熱系數(shù)〔〕之值。

A.大者；B.小者；C.兩者；D.污垢熱阻。

11.當流體在園管內(nèi)流淌時,管中心流速最大,假設(shè)為滯流時,平均速度與管中心的最大流速的關(guān)系為()

A.um＝3/2uma*；B.um＝0.8uma*；C.um＝1/2uma*；D.um＝0.4uma*

12.轉(zhuǎn)子流量計的主要特點是()。

A.恒截面、恒壓差；B.變截面、變壓差；

C.恒流速、恒壓差；D.變流速、恒壓差。

13.如圖,假設(shè)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①②③B.閥門打開時①=②③

C.閥門打開時①=②=③D.閥門打開時①②=③

(第3小題圖)

14.離心泵的揚程是()

A.實際的升揚高度；B.泵的吸液高度；

C.液體出泵和進泵的壓差換算成液柱高度；D.單位重量液體出泵和進泵的機械能差值。

15.往復(fù)泵在操作中()

A.不開旁路閥時，流量與出口閥的開度無關(guān)；B.允許的安裝高度與流量無關(guān)

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C.流量與轉(zhuǎn)速無關(guān)；D.開啟旁路閥后，輸入設(shè)備中的液體流量與出口閥的開度無關(guān)

16.用板框壓濾機恒壓過濾某一濾漿〔濾渣為不可壓縮，且忽視介質(zhì)阻力〕，假設(shè)過濾時間相同，要使其得到的濾液量增加一倍的方法有〔〕。

A.將過濾面積增加一倍；B.將過濾壓差增加一倍；

C.將濾漿溫度到高一倍。D.將過濾面積減小一倍

17.旋風分別器的臨界粒徑是指能完全分別出來的〔〕粒徑。

A.最??；B.最大；C.平均；

18.在反應(yīng)器的單根冷卻蛇管內(nèi)通冷卻水，其進、出口溫度分別為t1、t2，蛇管外有熱流體穩(wěn)定流過,借攪拌器作用，使熱流體保持勻稱溫度T(T為熱流體出口溫度)，如冷卻蛇管長度增大一倍,其它條件不變,問出口水溫t2應(yīng)()。

A.增大B.減小C.不變D.不肯定

19.將1500kg/h，80℃的硝基苯通過換熱器冷卻到40℃，冷卻水初溫為30℃，出口溫度不超過35℃，硝基苯比熱為1.38kJ/(kg.K)，那么換熱器的熱負荷為〔〕。

A.19800kJ/h;B.82800kJ/h;C.82800kW;D100000kW

20.當殼體和管束之間溫度大于50℃時，考慮熱補償，列管換熱器應(yīng)選用〔〕

A.固定管板式;B.浮頭式;C.套管式;D.哪種型式都可以。

1．如下圖，空氣以相同的流速分別通過水平放置和垂直放置的兩根等徑直管。已知d1=d2,LAB=LCD,U形差壓計指示液相同。那么〔C〕

〔A〕pAB=pCD〔B〕pAB﹥pCD〔C〕hfAB=hfCD〔D〕R1﹥R2

Dd

C

2．下列圖為一管道測壓裝置，流體在水平直管內(nèi)流淌，流體的粘度＝0，假設(shè)忽視測壓管對流通截面的影響，那么〔A〕

〔A〕R1=R3＜R2〔B〕R1＜R2＜R3〔

C〕R2＞R1＞R3〔D〕R1＜R3＜R2

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3．如下圖，連接A,B兩截面間的壓差計的讀數(shù)R表示的大小是〔D〕

〔A〕A,B間的壓頭損失hfAB〔B〕A,B間的壓強差pAB

〔C〕A,B間的壓頭及動壓頭差之和〔D〕A,B間的動壓頭差〔uA2－uB2〕/2g

4．在層流狀況下，如管長、流速不變，但管內(nèi)徑減小為原來的一半，那么后者與前者的沿程阻力之比為〔B〕

〔A〕8；〔B〕4；〔C〕2；〔D〕1。

5．離心泵的工作點〔A〕

〔A〕由泵銘牌上的流量和揚程所決斷；〔B〕即泵的最大效率所對應(yīng)的點；

〔C〕由泵的特性曲線所決斷；〔D〕是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點。

6．離心泵的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變時，那么〔A〕

(A)不會轉(zhuǎn)變管路特性曲線；(B)不會轉(zhuǎn)變泵的特性曲線；

(C)不會轉(zhuǎn)變工作點；(D)不會轉(zhuǎn)變管路所需壓頭。

7.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與以下因素無關(guān)〔D〕

〔A〕粒子的幾何外形；〔B〕粒子的幾何尺寸；

〔C〕流體與粒子的密度；〔D〕流體的流速。

8原來的〔C〕

〔A〕2倍；〔B〕1/2倍；〔C〕2倍；〔D〕4倍。2

9．有一182mm的無縫鋼管，管內(nèi)通冷凍鹽水，為減小能量損失，在管外包一層導(dǎo)熱系數(shù)＝0.18W/m℃的石棉，保溫層外壁與空氣的對流傳熱系數(shù)＝10W/m2℃,原包石棉為5mm，現(xiàn)改為8mm,那么冷量損失是〔B〕

〔A〕增加〔B〕減小〔C〕不變〔D〕不定

10．在蒸汽冷凝時，不凝氣體的存在對的影響是〔B〕

〔A〕使上升；〔B〕使大大下降；〔C〕對無影響；〔D〕以上說法都不正確。

二、填空題〔此題共15空，每空1分，共15分〕

〔請將正確答案填入空格內(nèi)〕

11.當密度ρ＝820kg/m3,粘度μ=3厘泊的某液體,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速2m/s在管中流淌時,其雷諾準數(shù)等于

__________.

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12.圓管中有常溫下的水流淌,管內(nèi)徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為11.8kg/s,其體積流量為___________.

13.當量直徑的定義是de＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

14.在套管環(huán)間流淌的流體,外管的內(nèi)徑是d1,內(nèi)管的外徑是d2,那么當量直徑de＝。

15.離心泵的主要參數(shù)有:流量,揚程,功率及________.

16.調(diào)整泵流量的方法有：轉(zhuǎn)變閥門的開度,__________________,____________________.

17.懸浮在靜止流體中的固體微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降時，會受到_____________三個力的作用。

18.過濾速率是指___________________________。

19.在恒壓過濾時，過濾速率將隨操作的進行而漸漸__________。

20.某間壁換熱器中,流體被加熱時,圓形直管內(nèi)湍流的傳熱系數(shù)表達式為___________________，當管內(nèi)水的流速為0.5m/s時,計算得到管壁對水的傳熱系數(shù)α=2.61(kW/〔m2.K〕).假設(shè)水的其它物性不變,僅轉(zhuǎn)變水在管內(nèi)的流速,當流速為0.8m/s時,此時傳熱系數(shù)α=_____________.

21.平壁穩(wěn)定傳熱過程，通過三層厚度相同的不同材料，每層間溫度改變?nèi)缦聢D，試判斷λ1、λ2、λ3的大小順次____________。

〔第21題圖〕

22.用冷卻水將肯定量的熱流體由100℃冷卻到40℃，冷卻水初溫為15℃，在設(shè)計列管式換熱器時，采納兩種方案比較，方案Ⅰ是令冷卻水終溫為30℃，方案Ⅱ是令冷卻水終溫為35℃，那么用水量W1＿＿W2，所需傳熱面積A1＿＿＿A2?！脖容^大小〕

23.牛頓粘性定律的表達式為__________。

24.當密度ρ＝820kg/m3,粘度μ=3厘泊的某液體,在內(nèi)徑為d=100mm,以流速2m/s在管中流淌時流淌類型為__________.

25.圓管中有常溫下的水流淌,管內(nèi)徑d=100mm,測得其中的質(zhì)量流量為11.8kg/s,平均流速為___________.

26.層流時,管內(nèi)平均流速是最大流速的____倍.

27.柏努利方程如衡算基準以J/kg表示,柏努利方程可表示為

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28.離心泵的特性曲線有:H~Q曲線，_____________曲線和________________曲線.

29.離心泵的流量調(diào)整閥安裝在離心泵＿＿＿管路上，關(guān)小出口閥門后，壓力表的讀數(shù)。

30.球形粒子在介質(zhì)中自由沉降時，勻速沉降的條件是_______________。

31.過濾阻力由兩方面因素決斷：一方面是濾液本身的性質(zhì)，即其_________；另一方面是濾渣層本身的性質(zhì)，即_______。

32.某間壁換熱器中,流體被加熱，當管內(nèi)水的流速為0.5m/s時,計算得到管壁對水的傳熱系數(shù)α=2.61(kW/〔m2.K〕).假設(shè)水的其它物性不變,僅轉(zhuǎn)變水在管內(nèi)的流速,當流速為1.0m/s時,此時傳熱系數(shù)α=________________.

33.厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁,各層接觸良好,已知b1b2b3;導(dǎo)熱系數(shù)λ1λ2λ3。在穩(wěn)定傳熱過程中，比較各層的熱阻R1、R2和R3的大?。骸?/p>

34一列管換熱器，列管規(guī)格為φ383,管長4m,管數(shù)127根，那么外表面積

F外=________________。

三、判斷題〔此題共10題,每題1分，共10分〕

〔請在你認為正確的題后括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“”〕

23.試驗證明,流體在管內(nèi)作穩(wěn)定湍流時,當Re肯定,那么摩擦系數(shù)λ隨管子的相對粗糙度的增加而增大。〔〕

24.柏努利方程中p/〔ρg〕表示1N重的流體在某截面處具有的靜壓能,稱為動壓頭?！病?/p>

25.離心泵的出口閥關(guān)閉，其流量為零，那么所需的軸功率也為零?！病?/p>

26.離心泵開泵之前要先灌液，目的是防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。〔〕

27.假設(shè)洗滌壓差與過濾壓差相等，洗水粘度與濾液粘度相同時，對轉(zhuǎn)筒真空過濾機來說，洗滌速率=過濾末速度?！病?/p>

28.欲提高離心通風機的風壓，可以提高風機葉輪的轉(zhuǎn)速?！病?/p>

29.凡穩(wěn)定的圓筒壁傳熱，熱通量為常數(shù)。()

30.流體流淌時，滯流內(nèi)層的粘度是對流傳熱的主要掌握因素。〔〕

31.蛇管換熱器是屬于間壁式換熱器的一種?！病?/p>

32..維持膜狀沸騰操作，可獲得較大的沸騰傳熱系數(shù)?！病?/p>

33.柏努利方程中的p/〔ρg〕表示1N重的流體在某截面處具有的靜壓能,稱為靜壓頭。〔〕34流體在園形管道中流淌時,管壁處的流速為中心處流速的0.5倍。〔〕

35.在阻力試驗中,用U形管壓假設(shè)計來測量管道阻力時,假設(shè)某測壓導(dǎo)管中存有氣泡,但測量的精確性無影響?！病?/p>

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36.離心泵開泵之前要先灌液，目的是防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生?！病?/p>

37.離心泵的出口閥關(guān)閉，其流量為零，那么所需的軸功率也為零?！病?/p>

38.假設(shè)洗滌壓差與過濾壓差相等，洗水粘度與濾液粘度相同時，對轉(zhuǎn)筒真空過濾機來說，洗滌速率=過濾未速度。

39.欲提高離心通風機的風壓，可以提高風機葉輪的轉(zhuǎn)速〔〕

40.要使固體顆粒在沉降器內(nèi)從流體中分別出來，顆粒沉降所需要的時間需要大于顆粒在器內(nèi)的停留時間?！病?/p>

41.在穩(wěn)態(tài)傳熱中，凡熱阻大處其溫差也大。()

42.列管換熱器采納多管程的目的是提高管內(nèi)流體的對流傳熱系數(shù)α〔〕

四、簡答題〔此題共1題,共5分〕。

〔回答要點，并作言簡意賅的說明〕

33.為什么工業(yè)換熱器的冷、熱流體的流向大多采納逆流操作?

34.給熱系數(shù)受哪些因素影響?

五、計算題〔此題共4題,第34和37小題每題15分，第35和36小題每題10分,共50分〕

〔要求寫出主要計算步驟及結(jié)果〕

34..如下圖的管路系統(tǒng)中，有一貫徑為φ382.5mm、長為30m的水平直管段AB,并裝有孔徑為16.4mm的標準孔板流量計來測量流量,流量系數(shù)Co=0.63。流體流經(jīng)孔板永久壓強降為3.5104N/m2，AB段的摩擦系數(shù)可取為0.024。試計算:⑴液體流經(jīng)AB管段的壓強差；⑵假設(shè)泵的軸功率為500W，效率為60%，那么AB管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。

〔第34題圖〕

35..將20℃的水由水池打至一敞口高位槽中，槽內(nèi)的水面與水池內(nèi)的水面的垂直距離為31.6m。管路總能量損失為50J/kg，流量為20m3/h，試求理論功率為多少kw？

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36.用一板框壓濾機在147.1kN/m2〔表壓〕下恒壓過濾某懸浮液，要求在1.5小時內(nèi)獲得4m

-523的濾液，假設(shè)過濾介質(zhì)阻力忽視，濾渣為不可壓縮，并測得過濾常數(shù)K=1.610m/s，問：〔1〕

需要過濾面積多少m?〔2〕假設(shè)選用濾框尺寸：長寬厚=63563525mm，需濾框多少塊？

〔3〕過濾完畢，用清水在與過濾壓力相同的狀況下洗滌30分鐘，洗水的消耗量為多少m?

〔4〕假設(shè)把壓力加倍，其它狀況不變過濾1.5小時，可得濾液多少m?

37.用一傳熱面積為3m由φ252.5mm的管子組成的單程列管式換熱器,用初溫為10℃的水將機油由200℃冷卻至100℃,水走管內(nèi),油走管間。已知水和機油的質(zhì)量流量分別為1000kg/h和1200kg/h,其比熱分別為4.18kJ/(kg.K)和2.0kJ/(kg.K);水側(cè)和油側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為2000W/(m2.K)和250W/(m2.K),兩流體呈逆流流淌,忽視管壁和污垢熱阻。(1)計算說明該換熱器是否合用?(2)夏天當水的初溫達到30℃,而油的流量及冷卻程度不變時,該換熱器是否合用?(假設(shè)傳熱系數(shù)不變)

38..用離心泵把水從儲槽送至附圖所示，表壓為1kgf.cm-2的水洗塔中，儲槽液面恒定，其上方為大氣壓。在某輸送量下，泵對每kg水作的功為317.7J/kg，管內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.018。泵的吸入管路和壓出管路總長分別為10m及100m〔包括管件及入口的當量長度，但不包括出口的當量長度〕,管子采納Φ1084mm的鋼管。假設(shè)在泵的出口處裝一壓力表，而測壓處與泵入口處之間的位差和摩擦阻力均可忽視不計，試求壓力表的讀數(shù)為多少kN/m22332

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〔第34小題圖〕

39.欲用離心泵將比重為1.1的液體〔性質(zhì)與水相近〕以20m3/h的流量由貯槽打到高位槽。兩槽均通大氣。位差為15m?！苍O(shè)液面保持不變〕管路全部壓頭損失為8m液柱，求泵的揚程和有效功率。今庫房有以下型號的離心泵，選用哪臺合適？

〔第35小題圖〕〔第35小題表〕

240..用一板框壓濾機在147.1kN/m〔表壓〕下恒壓過濾某懸浮液，要求在2小時內(nèi)得濾液8m3，

假設(shè)過濾介質(zhì)阻力可忽視，濾渣不可壓縮，過濾常數(shù)K=1.6510-5m2/s，問：〔1〕現(xiàn)有一板框壓濾機，濾框的規(guī)格為長寬厚=81081025mm，共框18塊，是否合用？〔忽視角孔占去面積〕?！?〕過濾完畢，用清水0.25m3在與過濾相同壓力下進行洗滌，問洗滌用了多少時間？

41.有一換熱器由φ252mm鋼管組成,管外為常壓下的苯飽和蒸汽冷凝,苯的沸點為80℃,管內(nèi)走冷卻水,溫度由10℃上升到30℃。已知,苯的冷凝傳熱系數(shù)為600W/(m2.K),水的對流傳熱系數(shù)為400W/(m2.K),鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為50W/(m2.K),忽視垢層的熱阻。求：(1)熱流體一側(cè)的

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平均壁溫；(2)冷流體一側(cè)的平均壁溫。

一、選擇題〔此題共10小題,每題2分，共20分)

答案:1~5：ACDAA;6~10：BACBB11-15:CCBDA16-20:AAABB

二、填空題〔此題共15空，每空1分，共15分〕

***答案***

11.5.46104

120.0118m3/s

13.de＝4流通截面積/浸潤周邊

14.de＝d1－d2

15.效率

16.轉(zhuǎn)變泵的轉(zhuǎn)速；車削葉輪外徑

17.重力、阻力、浮力

18.單位時間內(nèi)通過單位面積的濾液體積

19.變慢

20.α=0.023(λ/d)RePr；α=3.81(kW/〔m2.K〕)0.80.4

21.λ2〉λ1〉λ3

22.大于；小于

23.τ=μdu/dy；

24.湍流

25.1.50m/s

26.0.5

27.gZ1+P1/ρ+u12/2=gZ2+P2/ρ+u22/2+∑Wf;

28.功率N～流量Q曲線；效率η～流量Q曲線

29.出口;增大

30.粒子所受合力的代數(shù)和為零.

31.μ；γL

32.α=4.54(kW/〔m2.K〕)

33.R1R2R3

34.F1=1274π0.038=60.6m2

三、判斷題〔此題共10題,每題1分，共15分〕〔請在你認為正確的題后括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“”〕

23.√；24.；25.；26.；27.√；28.√；29.；30.；31.√；32.

33.√；34；35；36.√；37；38√；39.√；40；41√；42√

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四、簡答題〔此題共1題,共5分〕。〔回答要點，并作言簡意賅的說明〕

33.答：操作可以獲得較大的平均傳熱溫度差，從傳遞相同熱負荷言，須較小的傳熱面積，節(jié)約設(shè)備費用。此外，逆流熱流體出口溫度T可接近冷流流體進口溫度t，對相同熱負荷言，需加熱劑少；同樣，就冷流體而言，逆流體出口溫度t可接近熱流體進口溫度T，對相同熱負荷言，需要冷卻劑少，故對逆流就加熱劑或冷卻劑用量考慮，逆流操作費小。

34.答：流淌類型：湍流時的給熱系數(shù)大。流體的物性：粘度μ、密度ρ、比熱Cp，導(dǎo)熱系數(shù)λ均對給熱系數(shù)有影響。傳熱面的外形、大小和位置：管子的排列、折流都是為了提高給熱系數(shù)。流體的對流狀況，強制對流比自然對流的給熱系數(shù)大，流體在傳熱過程有無相變，有相變α大。

五、計算題〔此題共4題,第34和37小題每題15分，第35和36小題每題10分,共50分〕

〔要求寫出主要計算步驟及結(jié)果〕

34.***答案***

⑴在A-B之間列柏方程(管中心線為基準面)：

gZA+uA2/2+pA/ρ=gZB+uB2/2+pB/ρ+∑Wf

pA-p2=ρ∑Wf=ρλLu2/2d+△p孔

u0=C0[2gR(ρ2-ρ)/ρ]

=0.63[29.810.6(13600-867)/867]

=8.284m/s

u=(16.4/33)28.284=2.046m/s

∴pA-pB=0.024(30/0.033)(2.0462/2)867+3.5104=74590N/m2

⑵Ne=We.Ws=(74590/867)[(π/4)d2uρ]

=86(0.7850.03322.046867)=130w

有效功率百分數(shù)=130/(5000.6)100%=43.3%

35.***答案***

ｇZ1＋ｕ12/2＋P1/ρ＋Ｗe＝ｇZ2＋ｕ22/2＋P2/ρ+∑Wf

Z1＝0，Z2＝31.6m，P1＝P2，ｕ1≈0，ｕ2≈0，∑Wf＝50Ｊ/kg

Ｗe＝ｇZ2＋∑Wf＝9.8131.6＋50＝360Ｊ/kg

ms＝20/36001000＝5.556kg.s

N＝Ｗems＝3605.556＝2000Ｊ/s＝2kw

36***答案***

〔1〕求過濾面積

220.5-50.52∵V=KAθ∴A=V(1/Kθ)=4[1/〔1.6101.53600)]=13.6m

〔2〕求框數(shù)

13.6/0.6350.6352=17塊

〔3〕求洗水量

(dV/dθ)W=kA/8V=V/8θ=4/(81.5)=0.33m3/h

∴VW=(dV/dθ)WθW=0.3330/60=0.17m

3

化工原理上冊期末復(fù)習(xí)題

〔4〕求濾液量

(K2)/(K1)=(△P2)/(△P1)=2

1.51.53V2=V1(2)=4(2)=5.66m

37.***答案***

(1)Q1=12022(200-100)=240000kJ/h

Q2=Q1,

t2=t1+Q1/(mρ2Cp2)=10+240000/(10004.18)=67.4℃

△tm=(132.6-90)/ln(132.6/90)=110℃

1/K1=1/α1+d1/(α2d2)=1/250+25/(200020)

K1=216.2W/(m2.K)

A1=Q1/(K△tm)=24000010/(216.23600110)=2.8m3m故適用

(2)t1=30℃時

t2=30+240000/(10004.18)=87.4℃

△tm=(112.6-70)/ln(112.6/70)=89.6℃

322A1=24000010/(360089.6216.2)=3.45m3m

不適用

38.***答案***

定儲槽液面為1-1，管出口內(nèi)側(cè)為2-2，液面為基準面。列柏式：

22Z1g+P1/ρ+u1/2+we=Z2g+P2/ρ+u2/2+∑Wf

222而∑Wf=λ(L+Le)u2/(2d)=0.018(10+100)u2/(20.1)=9.9u2

22∴0+0+0+317.7=209.807+98100/1000+u2/2+9.9u2

∴u2=1.5m/s

再在測壓口3-3與2-2間列柏式：

22Z3g+P3/ρ+u3/2=Z2g+P2/ρ+u2/2+∑Wf

22而∑Wf=λLu/〔2d)=0.0181001.5/(20.1)=20.25J/kg

22∴0+P3/1000+1.5/2=189.807+98100/1000+1.5/2+20.25

322∴P3=296.110N/m=296.1N/m〔表壓〕

39.***答案***

如下圖取1－1、2－2截面列柏努里方程，并以1－1為基準面，得：

H＝ΔZ＋∑Hf〔1－2〕＝15＋8＝23m

N有效＝ρQH/102＝1100(20/3600)23/102＝1.38KW

選2B31A型水泵。

該泵Q＝20m3/hH＝25.2＞23m

40.***答案***

〔1〕現(xiàn)有板框壓濾機面積是否夠用？

3V實=0.810.81182=23.62m

22V=KAθ

0.5-50.53A計=V(1/Kθ)=8[1/〔1.651023600)]=23.2m322

A實＞A計，可滿意要求

化工原理上冊期末復(fù)習(xí)題

〔2〕求θW(dV/dθ)W=(1/4)(dV/dq)=V/8θ=8/(82)=0.5m3/h

θW=VW/(dV/dθ)W=0.25/0.5=0.5h

41.***答案***

〔1〕熱流體一側(cè)平均壁溫TWm

∵熱流體為苯飽和蒸汽冷凝T1＝T2＝T沸＝80℃

∴可認為熱流體一側(cè)TW1＝TW2＝TWm

Δtm1＝T－TWm

依據(jù)Q＝α1A1Δtm1＝α2A2Δtm2＝KA1Δtm

1/K1＝1/α1＋(1/α2)d1/d2＋(b/λ)d1/dm

＝1/600+(1/400)0.025/0.021+(0.002/50)0.025/0.023＝0.0047

∴K1＝213.4W/(m2.K)

Δt1＝80－10＝70℃;Δt2＝80－30＝50℃

Δtm＝〔Δt1－Δt2〕/ln〔Δt1/Δt2〕＝(70-50)/ln〔70/50〕＝59.44℃

∴TWm＝T－K/αΔtm＝80-213.4/(600〕59.44＝58.9℃

〔2〕∵鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比較大

∴認為冷流體一側(cè)tW1＝tW2＝tWm

依據(jù)Q＝KA1Δtm＝(1/ｂ)λAm〔TWm-tWm〕

設(shè)管壁兩側(cè)壁溫恒定,故ΔtWm＝TWm－tWm

代入上式有tWm＝TWm－KΔtm(b/λ)A1/Am

∴tWm＝58.9-213.459.44(0.002/50)0.025/0.023＝58.35℃

三、分析并回答下列問題〔每題8分此題總分值24分〕

1．簡述邊界層及邊界層分別的概念。

答：u=0~99%u之間的區(qū)域，稱為邊界層。流體流過肯定區(qū)域后，速度減小，壓力增加，涌現(xiàn)流體回流形成旋渦，產(chǎn)生大量能量損失的現(xiàn)象，稱為邊界層分別。

2．某車間有一精餾塔，其計量餾出液的轉(zhuǎn)子流量計損壞了，急需更換一個流量計?，F(xiàn)車間庫存一個轉(zhuǎn)子流量計〔其轉(zhuǎn)子是塑料制的〕，其量程小于原來的流量計；假設(shè)打算將此流量計改裝后運用，試設(shè)計詳細的改裝和校核試驗的方案。

答：用原來的轉(zhuǎn)子替換塑料轉(zhuǎn)子。

(f)Vs＝kVs(f)

其中：f,VS分別為塑料轉(zhuǎn)子計的密度及其對應(yīng)的流量；f,VS分別為改裝后轉(zhuǎn)子計的密度及其對應(yīng)的流量。改裝后的流量可通過塑料轉(zhuǎn)子的讀數(shù)乘以k。

3．如下圖，液體分別從兩容器中流出，液面保持不變，排出管徑相同。問：

〔1〕比較圖〔a〕中1-1和2-2截面的u1＞u2還是u1=u2？為什么？

〔2〕圖〔a〕、〔b〕中Z3＞Z4其它條件不變，忽視阻力損失，那么出口處的速度u3與u4哪個

大？為什么？

〔3〕圖〔a〕、〔b〕中Z2=Z4，那么截面2-2*處的速度u2與u4哪個大？為什么？

化工原理上冊期末復(fù)習(xí)題

答：〔1〕依據(jù)質(zhì)量守恒定律和連續(xù)性方程得到：u1=u2。

〔2〕依據(jù)伯努利方程有：u3

〔3〕由于u3＝u2.故u2u4

四、計算題〔第題18分此題總分值36分〕

2．如下圖的輸水系統(tǒng)，已知管內(nèi)徑為d=50mm，在閥門全開時輸送系統(tǒng)的〔l+Σle〕=