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1000kg/m3，粘度=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1000m3h-1，含尘量为10gm-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 m3h-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 秒，得滤液Vm3；若在同一压强下继续过滤 秒，共得滤液m3。7.（2分）单效蒸发器将F=2000kg/h，0=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1428kgh1，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 kPa。A150 B50 C75 D2002. 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f252.5mm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f192mm的直管，则其a将变为_D_。A1259 B1496 C1585 D16784. 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 流体的速度 流体与粒子的密度 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2104kg、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76mm4mm、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 kgm-3，粘度为6.510-4 Pas。泵的效率为70%，求泵的轴功率。附：各局部阻力系数 全开闸阀 1 = 0.17； 90标准弯头 2 = 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7000kgh-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1104Wm-2K-1，空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJkg-1K-1，导热系数为2.8510 -2Wm-1K-1，粘度为1.9810-5Pas。现有一单程列管式换热器，装有25mm2.5mm钢管200根，长2m，此换热器能否完成上述传热任务？解： （3分）= 48.44C （2分） （1分） （2分） （2分） （1分） （1分） （1分） （1分） K = 88.5Wm-2K-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=410-6m2s1，=2.510-2m3m2。试求：需尺寸为800mm