化工原理化工原理(上册)样卷及参考答案-A.pdf

四川理工学院试卷 2007 至 2008 学年第 1 学期 四川理工学院试卷 2007 至 2008 学年第 1 学期 课程名称 化工原理 上 命题教师 杨虎 适用班级 2005 级化学工程与工艺 应用化学 环境工程 制药工程 生物工程 食品工程 轻化工工程 生物技术等专业 考试 2007 年 12 月 28 日 共 8 页 题号 一 二 三 四五六总分评阅 统分 教师 分值 20 20 15 151515 得分 注意事项 注意事项 1 满分 100 分 用蓝 或黑 色墨水的钢笔 签字笔 圆珠笔书写 要求卷面整 洁 字迹工整 无错别字 2 考生必须将姓名 班级 学号完整 准确 清楚地填写在试卷规定的地方 否 则视为废卷 考生只能带不具有存贮功能的计算器 而不能带文曲星 草稿纸 进入考场 考试过程中不能借用其他同学的考试用具 3 考生必须在签到单上签到 若出现遗漏 后果自负 4 请将答案写在指定位置 否则不得分 请将答案写在指定位置 否则不得分 试试 题题 得分 评阅教师 一 单项选择 共一 单项选择 共 20 分 每题分 每题 1 分 请将你认为最恰当的选项代号填写到表分 请将你认为最恰当的选项代号填写到表 1 中 填写在题干的括号中或其它位置处不得分 中 填写在题干的括号中或其它位置处不得分 表表 1 选择填空答题表选择填空答题表 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 所选答案 A D B B B D A B C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 所选答案 B A A D C B C B B B 1 如图 1 所示 高位槽液位恒定 闸阀半开 d1 d2 试比较截面 1 和截面 2 的流 速和压力 A u1 u2 p1 p2 B u1 u2 p1 p2 C u1 u2 p1 p2 D u1 u2 p1 p2 系系 专业专业 级级 班班 学号学号 姓名姓名 密 封 线 密 封 线 内 不 要 答 题 第 1 页 共 8 页 图 1 图 2 2 用测速管测得管道中心的速度为uc 管径为d 则流量Vs为 A d2 uc 4 B 0 5 uc d2 4 C 0 82 uc d2 4 D k uc d2 4 k为系数 3 在层流流动的范围内 流速增大 摩擦因数 阻力损失 A 减小 减小 B 减小 增大 C 增大 增大 D 增大 减小 4 如图 2 所示 用 U 形压差计测定倾斜直管 1 2 两截面的压差 U 形压差计读数 R 反 映了 A 1 2 截面的压力差 B 1 2 截面的阻力损失 C 1 2 截面的位能差 D 1 2 截面的动 能差 5 通常用毕托管直接测得的是管道内流体的 A 平均速度 B 点速度 C 流量 D 压力 6 层流与湍流的本质区别是 A 湍流流速 层流流速 B 流道截面大的为湍流 截面小的为层流 C 层流的雷诺 数 湍流的雷诺数 D 层流无径向脉动 而湍流有径向脉动 7 安装在一定管路中的离心泵 改变转速 则离心泵特性曲线和管路特性曲线将有 A 泵特性曲线改变 B 两特性曲线都不变 C 两特性曲线都改变 D 管路特性曲 线改变 8 流体的密度增大 离心泵的压头 A 增大 B 不变 C 减少 D 不确定 9 流体的密度增大 离心泵的流量 A 增大 B 减少 C 不变 D 不确定 10 流体通过离心泵所获得的能量主要表现为 A 动能增加 B 静压能增加 C 位能增加 D 流量增大 第 2 页 共 8 页 11 颗粒在流体中沉降 其沉降速度是 速度 A 加速度最大时的 B 最大的下降 C 最小的下降 D 流体的流动 12 滤液在滤饼层中的流动属于 流动 A 层流 B 湍流 C 过渡流 D 不确定 13 颗粒床层的固体颗粒直径小 则床层的空隙率 A 小 B 大 C 与颗粒直径无关 D 不确定 14 旋风分离器的总的分离效率是指 A 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 B 颗粒群中最小粒子的分离 效率 C 不同粒级 直径范围 粒子分离效率之和 D 全部颗粒中被分离下 来的部分所占的质量分率 15 恒压过滤时 如介质阻力不计 对不可压缩滤饼 过滤压差增大一倍时 同一过滤时间所得滤液量 A 增大至原来的 2 倍 B 增大至原来的 4 倍 C 增大至原来的 1 414 倍 D 增大至原来的 1 73 倍 16 在沸腾操作中 工业上一般维持在 A 自然对流区 B 核状沸腾区 C 膜状沸腾区 D 稳定膜状沸腾 17 换热器中冷热流体一般为逆流流动 这主要是为了 A 提高传热系数 B 增大对流传热系数 C 提高对数平均温度差 D 减小流动阻力 18 由传热速率方程 Q KA tm 计算得到的 Q 代表换热器的 A 热负荷 B 传热能力 C 热通量 D 热流密度 19 黑度表示 A 物体颜色深浅程度 B 灰体与黑体发射能力之比 C 灰体发射热量的多 少 D 黑体发射能力 20 红砖的黑度为 0 93 当其表面温度为 300 时 红砖的发射能力为 A 6112 3 w m2 B 5684 4w m2 C 459 3 w m2 D 427 1 w m2 得分 评阅教师 二 填空题 每空 1 分 共 20 分 将各题的答案填入表 2 的对应编号处 填 在题干中或其它位置不得分 二 填空题 每空 1 分 共 20 分 将各题的答案填入表 2 的对应编号处 填 在题干中或其它位置不得分 系系 专业专业 级级 班班 学号学号 姓名姓名 密 封 线 密 封 线 内 不 要 答 题 第 3 页 共 8 页 1 当地大气压为 760mmHg 则 70Kpa 绝 1 mmHg 真空度 2 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力及液位恒定的反应器 当管道上的阀门开 度减小时 水的流量将 2 摩擦系数将 3 管路总机械能损失将 4 3 因次分析指导下的实验研究方法是工程学科中常用的研究方法之一 因次分析的基础是 5 粘度的因次为 6 当密度为 1000kg m3水以 1m s的流速在长度为 150m的 108 4mm的无缝钢管内流动 则质量流量为 7 kg h 若保持其它条件不变 而被输送水 的温度升高 则流体阻力将 8 4 调节离心泵流量的方法有 9 10 和泵的组合操作等三种 5 在Stokes区域沉降时 沉降速度与颗粒直径的 11 次方成正比 与流体的 12 成 反比 6 以滤液表示过滤设备的生产能力 采用转筒真空过滤机处理某颗粒的悬浮液 若悬浮液 中颗粒浓度升高 则转筒真空过滤机的生产能力将 13 若降低悬浮液的温度 则转 筒真空过滤机的生产能力将 14 若降低转筒真空过滤机的真空度 则转筒真空过滤机 的生产能力将 15 7 在某逆流操作的列管换热器中 热流体的进出口温度为 90 和 50 冷流体的进出口温 度为 20 和 30 其传热效率为 16 最小值流体的传热单元数为 17 8 密度为 导热系数为 粘度为 比热为Cp的流体的Pr 18 若该流体Pr 1 则该流体通常是 19 当该流体在圆形直管内作湍流流动并被冷却时 则Nu 0 023Re0 8Prn 中的n 20 表 2 填空题答题表 表 2 填空题答题表 答案序号 1 2 3 4 5 答案 235 减小 增大 不变 因次一致性 原理 答案序号 6 7 8 9 10 答案 M L 1 128260 减小 改变管路特 性 改变离心泵 特性 答案序号 11 12 13 14 15 答案 2 黏度 下降 下降 下降 答案序号 16 17 18 19 20 第 4 页 共 8 页 答案 57 0 74 Cp 气体 0 3 三 三 如图所示 欲将 20 的水由敞口水池送到一压力为 150kPa 表 的塔 内 管径为 108 4mm管路全长 100m 包括局部阻力的当量长度 管的进 出口当量长度也包括在内 已知 水的流量为 56 5m3 h 水的粘度为 1 10 3Pa s 密度为 1000kg m3 管路摩擦系数可取为 0 024 试计算 1 判断 水在管内的流动类型 2 管路所需要的扬程 3 若配备的离心泵的效率为 0 6 则泵的轴功率为多少 解 1 由 5 23 0 1 56 5 1000 Re2 10 36000 110 4 du 故 水在管内为湍流 2 以水池的水面为基准水平面 单位重量流体为衡算基准 在水池水面和 管的出口截面间列柏努利方程 则管路所需的扬程为 得分 评阅教师 系系 专业专业 级级 班班 学号学号 姓名姓名 密 封 线 密 封 线 内 不 要 答 题 22 1122 12 22 PuPu ZHeZhf gggg 2 2 150 1000100156 5 180 02438 2 1000 9 810 12 9 81 36000 1 4 Hem 第 5 页 共 8 页 3 由 56 5 38 2 1000 9 8 1023600 102 0 6 QeHe NkW 得分 评阅教师 四 四 库房内有两台离心水泵 单台泵的特性曲线方程为 H 25 1 106Q2 现需要从水 池向高位槽送水 管路特性曲线方程可近似表示为 Heee 10 1 105Qe2 上述两式中Q的 单位为m3 s H的单位为m 根据生产工艺 管路中水的流量必须大于的要求 21m3 h 试问 1 采用一台库存型号的离心水泵能否满足生产的需要 2 采用两台库存型号的离心水泵进 行组合操作能否满足生产的需要 设输水过程为定态流动 解 1 如为单台泵送水则由泵和管路的特性曲线方程可得 6252 25 1 1010 1 10QQ 因Q小于要求的 21m3 h 故用一台库存型号的离心水泵不能满足生产的需要 333 65 15 3 7 10 13 32 1010 Qmsmh 2 当采用两台库存型号的离心水泵进行组合操作时 因并联可以提高流体的输 送量 故可以采用并联计算其 Q 值的情况 并联时有 6 252 1 10 2510 1 10 4 QQ 333 55 15 6 55 10 23 58 2 5 1010 Qmsmh 并 因大于要求的 21m3 h 故用两台库存型号的离心水泵并联能满足生产的需要 Q并 第 6 页 共 8 页 五 五 用叶滤机处理某种悬浮液 先以等速过滤 30min 得滤液 3 m3 随即保 持当时的压强差再过滤 60 min 问共得滤液多少m3 若该叶滤机每次卸渣 重装等全部辅助操作共需 30 min 求滤液日产量 滤布阻力可以忽略 解 1 由 222 2 ReRR VVV VVKA 0 e V 则 2223 30 6 606 71 RR VVKAm 306030120minT 2 故滤液的日产量为 得分 评阅教师 系系 专业专业 级级 班班 学号学号 姓名姓名 密 封 线 密 封 线 内 不 要 答 题 2 261 3 2 30 6min 230 RR KAdV KAm Vd 3 6 71 24 6024 6080 52 120 d V Vmd T 第 7 页 共 8 页 得分 评阅教师 六 六 在一套管换热器中 用水逆流冷却某种溶液 溶液量为 1 4kg s 比热为 2kJ kg K 走 内管 规格为 25 2 5mm 从 150 冷却到 100 冷却水走套管环隙 从 25 升温至 60 水的比热为 4 18kJ kg K 1 已知溶液一侧的对流传热系数为 1160w m 2 K 冷却 水一侧的对流传热系数为 930 w m2 K 忽略管壁和污垢的热阻及热损失 求以传热外 表面积为基准的总传热系数K 和冷却水的用量 kg h 2 计算内管的外表面积和管长 解 1 由 2 00 11 464 5 1251 20 1160930 Kw m K d d 由 Q放 WhCph T T 12 Q W Cp t