化工原理试题1

05级化工原理（上）期末试题一、填空题（每空1分，共25分）1、某真空蒸馏塔顶真空表读数为9.81×104Pa，当地大气压强为101.3×103Pa。则该设备内的绝对压强为（ ）Pa，相当于（ ）kgf/cm2。2、某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则该流体的流量为（ ）m3/h，管壁处的流速为（ ）m/s。3、水在直径为的直管中以的速度做稳态流动，已知水的，则水的流动型态为（ ）。4、在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的流速是粗管内的（ ）倍。5、当流体作湍流流动时，在靠近管壁处仍有一薄层流体处于层流，称为（ ），该层流体对传热传质具有重要意义。6、除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（ ）；阻力损失随流体流速的增加而（ ）。7、20的水通过10m长，内径为100mm的管路，流量V=10m3/h，摩擦系数0.02，则其阻力损失pf（ ）Pa。8、离心泵的额定点是指在（ ）对应的扬程、流量、效率和轴功率等的数值。9、离心泵的工作点是指（ ）特性曲线和（ ）特性曲线的交点。10、原来用于输送水的离心泵，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它性质相同，管路布局等都不改变，则泵的轴功率是原来的（ ）倍；泵的流量是原来的（ ）倍。11、离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（ ）和（ ）。12、间歇式过滤机一个完整的操作周期中所包括的时间有（ ）、（ ）和（ ）。13、若滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩，将转筒过滤机的操作真空度增大50，则其生产能力是原来的（ ）倍。14、在恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液。10min后获得滤液5m3，则40min后获得滤液（ ）m3（过滤介质阻力忽略不计）。15、在管壳式换热器中，用100的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20和50。则管壁温度约等于（ ），总传热系数K接近于（ ）的对流传热系数。16、一套管式换热器，用水冷却油，水走内管，油走套管环隙，为强化传热，加翅片，则翅片应加在（ ）。二、选择题（每空2分，共30分）1、化工过程中研究流体是把流体看作由无数（ ）组成的连续介质。A、分子； B、原子； C、离子； D、质点。2、流体在圆形直管内做层流流动，若将流量增加一倍（仍保持层流），则阻力损失是原来的（ ）倍。A、1； B、2； C、3； D、43、如图所示，流体稳态流过三根安装方式不同的管路，已知三根管路尺寸完全相同，两测压口间距及管内流量也相等，则下列说法正确的是（ ）。A、； B、 C、； D、都不对4、某管路要求Q80m3/h，H18m，有下列四种型号的离心泵，分别可提供一定的流量和压头，则应选用（ ）。A、Q88m3/h，H28m； B、Q90m3/h，H28m； C、Q88m3/h，H20m； D、Q88m3/h，H16m。5、离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（ ）。A、Q增大，N增大； B、Q增大，N减小；C、Q增大，N先增大后减小； D、Q增大，N先减小后增大。6、降尘室生产能力增加1倍，则应将（ ）。A、高度增加1倍； B、高度增加2倍； C、长度增加1倍； D、长度增加2倍。7、下列关于过滤介质的虚拟滤液体积的说法正确的是（ ）。A、过滤介质相同，其虚拟滤液体积就相同；B、过滤介质相同，其虚拟滤液体积不一定相同； C、过滤介质不同，其虚拟滤液体积就一定不同； D、都不对。8、用板框过滤机进行恒压过滤操作，随过滤时间增加，滤液量（ ）。A、线性增加；B、线性减小；C、非线性增加；D、非线性减小。9、恒压过滤操作中，随过滤时间增加，滤液流动遇到的阻力（ ）。A、增大； B、减小； C、不变； D、无法确定。10、若洗涤压差与最终过滤压差相同，洗涤水粘度与滤液粘度相同，则板框过滤机的洗涤速率是最终过滤速率的（ ）倍。A、1； B、0.5； C、0.25； D、0.1。11、由厚度相同的平壁组成的三层平壁，若1>2>3，则热阻R1、R2、R3之间的关系为（ ）。A、R1>R2>R3； B、R1<R2<R3； C、R1>R3> R2； D、R3>R1>R2。12、用100的饱和水蒸气冷凝成饱和液体加热空气，空气的进出口温度分别为20和80，则对数平均温度差是（ ）。A、67.5； B、99.2； C、43.3； D、无法计算。13、下列准数中反映流体物性参数对对流传热影响的是（ ）。A、Nu； B、Re； C、Pr； D、Gr。14、在通常操作条件下的同类换热器中，设空气、水和水蒸气冷凝的对流传热系数分别为1、2和3，则应有（ ）。A、1>2>3；B、2>3>1；C、3>2>1；D、2>1>3。15、下列关于导热系数和对流传热系数的说法正确的是（ ）。A、二者都是物性参数； B、二者具有相同的量纲；C、仅为物性参数； D、仅为物性参数三、(12分) 用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水，输水量40m3/h。两槽液面恒定。两槽液面间的垂直距离为12m，管径为，管长（包括所有局部阻力的当量长度）为100m，密闭高位槽内表压强为9.81×104Pa，流动在阻力平方区，管路的摩檫系数为0.015。已知水的密度，试求：1、管路特性方程；2、泵的压头；3、若所用泵的效率0.7，则泵的轴功率为多少千瓦。四、（12分）用压滤机在1.5atm（表压）下恒压过滤某种悬浮液，1.6h后得滤液25m3，介质阻力可忽略不计。试求：1、如果压强提高一倍，滤饼的压缩指数s0.3，则过滤1.6h后可得多少滤液；2、如果过滤时间缩短一半，其他条件不变，可得多少滤液；3、如果过滤面积增加一倍，其它条件不变，则过滤1.6h后可得多少滤液。五、（12分）在并流换热器中，用水冷却油。水的进出口温度分别为15和40，油的进出口温度分别为150和100。现因生产任务要求油的出口温度降至80，假设油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m，试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。设换热器的热损失可以忽略。六、（9分）有一管壳式换热器，其传热面积为80，管内走空气，流量为，进口温度30，比热，管外饱和蒸汽冷凝量为，饱和蒸汽温度120，潜热。试求：1、空气的出口温度；2、总传热系数K；3、若加大空气流量，测得空气的出口温度为76，求此时空气的流量为多少kg/h？设空气的物性参数不变。一、填空题（25分，每空1分）1（3200，0.0326）；2（10.60，0）；3（湍流）；4（4）；5（层流内层）；6（减小），（增大）；7（125.2）；8（最高效率点下）；9（泵，管路）；10（1.2，1）；11（汇集液体，转换能量）；12（过滤时间，洗涤时间，辅助时间）；13（1.225）；14（10）；15（100，空气）；16（管外）。二、选择题（30分，每题2分）1（D）；2（B）；3（B）；4（C）5（A）；6（C）；7（B）；8（C）；9（A）；10（C）；11（B）；12（C）；13（C）；14（C）；15（C）。三、（12分）解：1、管路特性曲线方程由题意：，即：（Qe的单位为m3/s）或：（Qe的单位为m3/h）（6分）2、泵的压头可由管路特性曲线方程求得：（2分）3、泵的轴功率泵的有效功率：泵的轴功率 (4分)四、（12分）恒压过滤方程：1、操作压强增加一倍，即：则： （4分）2、过滤时间减半，即： （4分）3、过滤面积加倍，即： （4分）五、（12分）解：原工况平均温度差：由热量衡算：原工况：新工况：联立解得：新工况平均温度差：（6分）由传热速率方程：原工况：新工况：所以：（6分）六、（9分）解：1、根据热量衡算：（3分）2、，（3分）3、原工况：-（1）新工况：-（2）（2）比（1）：-（3）计算：，计算：因为：，则：代入（3）式：（3分）