贵州大学-化工原理试卷答案.doc

贵州大学年第一学期考试试卷及参考答案 《化工原理》（上）注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容4. 满分100分，考试时间为120分钟题 号一二三四五六总 分统分人得 分得 分评分人一、填空题（每空1分，共15分）1.（1分）当密度ρ＝1000kg/m3，粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm，以流速为1m/s在管中流动时，其流动类型为湍流2.（3分）离心泵的工作点是离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生汽蚀现象3.（4分）若被输送的流体黏度增大，则离心泵的压头减小，流量减小，效率降低，轴功率增大4.（2分）在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值5.（1分）从某矿石焙烧炉出口的含尘气体，依次经过一个降尘室和一个旋风分离器进行除尘，气体流量为1000m3·h-1，含尘量为10g·m-3，此时总除尘效率为90%，其中50%由降尘室除去。

现气体流量增加为1100 m3·h-1，降尘室除尘量减小 (增加、减小、不变、不确定)6.（1分）某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒压下过滤τ 秒，得滤液Vm3；若在同一压强下继续过滤τ 秒，共得滤液m3 7.（2分）单效蒸发器将F=2000kg/h，ω0=10%(质量分数)的原料液浓缩到35%(质量分数)，料液沸点进料，忽略热损失蒸发器的传热面积A=20m2，K=1000W/m2·℃，蒸发室压强下水的饱和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为1428kg·h－1，有效温差为46.2℃8.（1分）板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/4得 分评分人二、选择题（每题2分，共10分）1. 装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 A kPaA．150 B．50 C．75 D．2002. 离心泵的调节阀开大时，__B___A．吸入管路阻力损失不变 B．泵出口的压力减小C．泵入口的真空度减小 D．泵工作点的扬程升高3. 一定流量的液体在f25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数a=1000W/m2·℃；若流量与物性都不变，改用f19×2mm的直管，则其a将变为__D___。

A．1259 B．1496 C．1585 D．16784. 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与 __B__无关 A．粒子的几何形状 Ｂ．流体的速度 Ｃ．流体与粒子的密度 Ｄ．粒子的尺寸大小5. 已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度C耐火砖的黑度A．大于 B．等于 C．小于 D．不能确定得 分评分人三、判断题（对的打“√”错的打“×”，每题2分，共10分）1. 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用孔板流量计测量×）2. 在空床气速u增加时，气体通过流化床的压强降不变√）3. 间壁式换热器内冷、热两流体的传热总热阻必定大于每一个分热阻，因此，总传热系数的数值必定小于其中任何一个对流体传热系数的值√）4. 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗水的流动路线是相同的×）5. 计算对流传热速率时，若为圆管，则式中的传热面积应取管内、外表面积的平均值×）得 分评分人四、计算题（25分）每小时将2×104kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到高位槽B（如图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为Ø76mm×4mm、长26.6m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为0.3mm。

管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头45℃氯苯的密度为1075 kg×m-3，粘度为6.5×10-4 Pa·s泵的效率为70%，求泵的轴功率附：各局部阻力系数 全开闸阀 ζ1 = 0.17； 90℃标准弯头 ζ2 = 0.75解：如图，取1-1、2-2截面，以1-1截面为基准面列机械能衡算式：（2分）p1 = 26.7kPa（绝压），z1 = 0, u1 » 0 （1分）p2 = 101.3kPa（绝压）z2 = 15m （1分） （1分） （2分） （2分）\ （2分） （2分） （2分）=1.178m （2分）=0.4717m （2分）=23.83m （2分）Ne = HeqVrg = 23.83 ´ 5.168 ´ 10-3 ´ 1075 ´ 9.81 = 1.30 ´ 103W （2分）N = （2分）得 分评分人五、计算题（20分）质量流量为7000kg·h-1的常压空气，要求将其由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸汽作加热介质。

若水蒸气的对流传热系数为1×104W·m-2·K-1，空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJ·kg-1·K-1，导热系数为2.85×10 -2W·m-1·K-1，粘度为1.98×10-5Pa·s现有一单程列管式换热器，装有Ø25mm×2.5mm钢管200根，长2m，此换热器能否完成上述传热任务？解： （3分）= 48.44ºC （2分） （1分） （2分） （2分） （1分） （1分） （1分） （1分） K = 88.5W×m-2×K-1 （1分） （1分） （2分）» 1.1 或 （1分）\能完成上述传热任务。

（1分）得 分评分人六、计算题（20分）某生产过程每年须生产滤液3800m3，年工作时间5000h，采用恒压间歇式过滤操作，过滤时间为42min，洗涤时间为过滤时间的2倍，洗涤后卸渣、清理等共需24分钟将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为K=4×10-6m2·s－1，=2.5×10-2m3·m－2试求：⑴需尺寸为800mm×800mm×45mm的滤框几个；⑵今有过滤面积为9m2的过滤机，需要几台？解：已知=42min，，，则=2.5h，（1） ，其中由恒压过滤方程式：，其中解得 A=24.2 m2又即需要该尺寸的滤框19个2) 因为过滤机为9m2/台， 所以需3台过滤机。