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山东大学网络教育-化工原理考试试题及参考答案.doc

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1、年级________;层次________;专业________;姓名________1、复习资料答案由班委整理上传,仅供参考,2、请学生打印模拟试题考试后作为作业上交 化工原理(1)一 一、填空: (1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量(一)次方成正比;流量一定时,阻力损失与管径(二)次方成反比。(2)离心泵的轴功率随流量的增大而(上升),启动离心泵前应(关闭出口阀),以减少启动电流,保护电机。另外,离心泵启动前,还要(向壳内灌满液体),否则就会造成(气缚)现象。(3)层流时,圆管内的流速呈(抛物线)分布,u/umax=(0.5);当温度升高时,处。

2、于层流状态的空气的阻力损失(增大)。(4)往复泵的流量与压头(无关),需采用(旁路调节)调节流量。(5)研究流体流动时,常将流体视为由无数分子集团所组成的(连续介质),其目的是为了摆脱(复杂的分子运动),而从(宏观的)角度来研究流体的流动规律。(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(压强与压强差的测量),(液位的测量), (液封高度的计算)。(7)离心分离因数Kc=(UT2/Rg),若旋转半径R=0.4m,切向速度uT=20m/s时,则Kc=(102),结果表明在上述条件(离心效果不好)。(8)通过三层平壁的热传导中,若测得各面的温度t1,t。

3、2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃,则各平壁层热阻之比(R1:R2:R3:R4=5:4:2:1)(假设各层壁面间接触良好)。(9)为了减少辐射热损失,可采用(设置隔热挡板)方法,而且材料的黑度(越低),散热愈少。(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高(对流传热系数较小一侧)的α。若两侧α相差不大时,则必须将(两侧的α同时提高)才能提高K值。二、计算题: 1.用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒,颗粒在气流中均匀分布,尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m,宽2m,高1m。含尘气。

4、流密度为1.2kg/m3,流量为7200m3/h,粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降,试求:2.在3×105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。试求:① 过滤至框内全部充满滤渣所需时间;① 过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;③ 若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少。

5、m3滤饼计)。 3.有一管长为2m的列管冷却器,将油从150℃冷却到100℃,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为40℃,油和水作并流流动,若用增加管长的办法,使油的出口温度降到80℃。设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变,问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求?(假设Cp比热不随温度而变)。化工原理(1)二一、填空题: (1)在流体流动中,圆形直管内流体滞流时的速度分布为(抛物线)形状,且平均速度u与管中心最大速度umax之比等于(0.5);湍流时的速度分布为(管中心较均匀,靠管壁处骤降)。(2)有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段。

6、串联而成,d1

7、的空气中沉降,若处于滞流沉降区,当空气温度升高时,空气的黏度(增大),颗粒的沉降速度(减小)。(8)测定流量常用的流量计有(孔板流量计)、(文丘里流量计)、(转子流量计)。(9)降尘室的生产能力只与降尘室的(长度)和(宽度)有关,而与(高度)无关。(10)工业过滤一般采用(恒压)过程最合理。过滤常数的测定一般在(恒压过滤实验中)进行。二、计算题: 1.某车间用离心泵将原料送到塔中,如附图所示。塔内压强为491kPa(表压),槽内液面维持恒定,其上方为大气压。槽内液面和塔进料口之间的垂直距离为20m,假设输送管路的阻力损失为5m液柱,料液的密度为900。

8、kg/m3,管子内经皆为25mm,送液量为2000kg/h。试求:(1)泵的有效功率;(2)如果泵的效率是60%,求其轴功率。 2.用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液,滤框共10个,其规格为810×810mm,框的厚度为42mm。现已测得过滤10分钟后的滤液1.31m3,再过滤10分钟,共得滤液1.905m3。滤饼体积和滤液体积之比为0.1。试计算:①将滤框完全充满滤饼时所需的时间(h);②若洗涤时间和辅助时间共45分钟,该装置的生产能力(以每小时滤饼体积计)。3.常压贮槽中盛有石油产品,其密度为760kg/m3,粘度小于20cst。在贮存条件下的饱和蒸汽压。

9、强为80×103Pa。现拟用65Y—60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177×103Pa的设备内。贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5m,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m。试核算该泵是否合用。若油泵位于贮槽液面以下1.2m处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33KPa计。附:65Y—60B型油泵性能参数如下:流量 m3/h 19.8扬程 m 38效率 % 55轴功率 KW 3.75允许气蚀余。

10、量 m 2.6 化工原理(1)三一、填空: (1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量(一)次方成正比;流速一定时,阻力损失与管径(二)次方成反比。(2)离心泵的压头与流量(有)关,一般用(改变阀门开度)调节流量。往复泵的压头与流量(无)关,一般用(旁路调节)调节流量。(3)层流时,圆管内的流速呈(抛物线)分布,u/umax=(0.5);当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失(增大)。(4)一小颗粒在空气中沉降服从斯托克斯定律,当空气温度升高时,则其沉降速度(降低),且颗粒直径越大,沉降速度越(大)。(5)。

11、降尘室的生产能力只与降尘室的(沉降面积)和颗粒的(沉降速度)有关,而与(沉降室高度)无关,因而工业上多采用(多层)降尘室。(6)工业上,沸腾传热一般控制在(泡核沸腾)状态下,冷凝器的设计通常以(膜状冷凝)冷凝考虑。(7)离心分离某悬浮液,其切向速度为20m/s,旋转半径为0.4m,则其分离因数为(102)。 (8)在列管式换热器中使用饱和水蒸气加热冷空气时,管壁的温度接近(饱和水蒸气)侧温度.(9)为了减少辐射热损失,可采用(设置隔热挡板)方法,而且材料的黑度(越低),散热愈少。(10)当管壁和污垢热阻可以忽略。

12、时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高(对流传热系数较小一侧)的α。若两侧α相差不大时,则必须将(两侧的α同时提高)才能提高K值。二、计算题: 1.如图,一离心泵将水从贮槽抽至敞口容器中,两液面恒定且距离8m。泵的吸入管线L1=20m,排出管线L2=60m(以上均包括进出口及各种局部阻力),管径均为40mm,摩擦系数均可取0.01,离心泵的特性曲线方程H=22-7.2×105Q2(H—m,Q—m3/s),泵的效率为65%,试求:(1)管路的特性方程;(2)管内水的流量m3/s;(3)泵的轴功率。2.某悬浮液在一台过滤面积为0.。

13、4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。求:①其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。②其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤,需要洗涤时间为多少小时?3.一除尘器高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘。尘粒密度ρs=3000kg/m3.炉气密度ρ=0.5kg/m3、粘度μ=0.035mPa·s,颗粒在气流中均匀分布。若要求完全除去大于10mm的尘粒,问:每小时可处理多少立方米的炉气。若要求处理量增加一倍,可采取什么措施? 化工原理(1)。

14、四一、填空: (1)湍流时的摩擦系数λ可通过(查图)来解决,且在完全湍流区,摩擦系数λ只与(ε/d)有关,而与(Re准数)无关。(2)在一稳定流动系统中,水由细管流入粗管,细管与粗管的流速分别为2m/s,与1m/s。细管与粗管连接处的局部阻力系数ξ=0.27,则水通过此处的局部阻力所产生的压强降△Pf=(405)Pa。(3)离心泵的轴功率随流量的增大而(上升),启动离心泵前应(关闭出口阀),以减少启动电流,保护电机。另外,离心泵启动前,还要(向壳内灌满液体),否则就会造成(气缚)现象。(4)被输送液体的粘度增大时,则离心泵的压头(减小),效率(下降)。(。

15、5)往复泵的流量与压头(无关),需采用(旁路调节)调节流量。(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(压强与压强差的测量),(液位的测量), (液封高度的计算)。 (7)离心泵流量调节方法为(改变阀门的开度),(改变泵的转速),(离心泵的并联和串联操作)。 (8)写出两种带有热补偿的列管式换热器名称(固定管板式换热器),(U型管式换热器)。(9)降尘室的生产能力只与降尘室的(沉降面积)和颗粒的(沉降速度)有关,而与(沉降室高度)无关,因而工业上多采用(多层)降尘室。(10)在列管式换热器的壳程中设。

16、置折流板的优点是(提高传热效果,支撑管束),缺点是(增大了壳程流动阻力)。二、计算题: 1.如图所示,从水池用离心泵向高位槽送水,要求送水量45m3/h,管路的L+∑Le=150m,槽内的压力为2m水柱(表压),吸入和排出管路均为φ108×4mm的光滑管。求:(1)泵的压头和轴功率(泵的效率为65%);(2)若阀门的开度和操作条件等均不变,现改为输送ρ>ρ水的液体,粘度与水相近,定性分析H,Q,N将如何变化?(水的物性数据ρ=1000kg/m3,μ=1×10-3PaS,λ=0.3163/Re0.25)解:(1)在贮槽液面和敞口容器液面之间列伯努利方程:。

17、其中,,(2)由上式可知,离心泵的压头H与密度无关,而且流量Q也与密度无关,而泵的轴功率会随密度增大而增加。2.某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。求:①其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。②其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤,需要洗涤时间为多少小时?解:(1)过滤介质阻力忽略不计,由得: (2)过滤终了时的过滤速率3.在海拔为1000m的高原上(大气压力为9.16m水柱),使用一台允许气蚀余量为5.5m的离心泵。已知该泵吸入管路中的全部阻力与速度头之和为2.5m水柱。现须将泵安装于水面之上3m处,则此泵能否正常操作(设水温最高时为20℃)。解:不能由于离心泵的气蚀余量是在正常大气压下测得,即,而目前离心泵的工作地方的大气压力为9.16m水柱,其实际的气蚀余量必定小于5.5m,故泵安装在水面3m处时,离心泵会产生气蚀现象。 复习资料,自我完善,仅供参考,考完上交!。

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