考题-未排版_化工原理期末考试题.doc

2.热量衡算中，物料的焓为相对值，一般规定（ ）液体时焓为零。A.100 B.10 C.0 5.据往复泵流量计算公式，调节其流量可采用改变（ ）的方法。A.活塞截面积或阀门开度 B.活塞往复次数或阀门开度 C.活塞往复次数或冲程 6.风量为离心通风机的性能参数之一，它是指从风机出口排出的气体体积流量，计算时采用的状态为（ ）。 A.风机进口 B.风机出口 C.标准状态 1.流体在圆形直管中做滞流流动时，其速度分布曲线为 线。4.当离心泵的转速增加时，其流量将 。6.过滤操作中加入助滤剂的目的是 用离心泵将密度为1100kg/m3的某水溶液从敞口贮槽送至敞口高位槽中，泵位于贮槽液面上方1m，两槽内液面维持恒定，液面间相差18m。流体的输送量为30m3/h，管路为763mm，吸入管路长6m，排出管路长34m，贮槽液面至泵入口、两液面间全部局部地方的当量长度分别为27m、50m，摩擦系数为0.03，溶液在输送条件下的饱和蒸汽压为24kPa。泵性能如下表：流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kW效率%气蚀余量m4518.829003.5802.3求：1.泵的有效功率Ne，kW；2.泵入口处真空度，kPa；3.泵能否正常操作。用一台25个框板框压滤机恒压过滤某悬浮液，当滤饼充满滤框时过滤完毕，之后用相当于滤液体积8的清水进行洗涤，洗水温度及表压与过滤时相同。每次卸渣、重装等全部辅助操作时间共需20min。已知过滤常数K=4.510-5m2/s，Ve=0.16m3，滤饼滤液体积比=0.1，生产时间为每天24小时，每年300天。求：1.过滤时间，s；2.洗涤时间W，s；3.滤液年产量Q，m3/年。五、计算题(本大题20分)在一单程列管换热器中，用饱和水蒸汽加热原油。温度为160的饱和蒸汽在壳层冷凝排除饱和液体，原油在管程流动，由20被加热到106。列管换热器由长为4m，192mm的25根管组成。蒸汽侧和油侧对流传热系数分别为1000W/(m2)和400W/(m2)。水蒸汽的流量为216kg/h，汽化潜热为2087.1kJ/kg。油的比热为1.7kJ/(kg)，忽略管壁及污垢热阻。求：1.原油的流量，kg/h；2.油的流速增加一倍，且增加前后油的流量已达到湍流时，油的出口温度（设油的物性不变），；3.第2问基础上传热速率的变化率， 。8.液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性温度不变，管直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数（给热系数）变为原来的 倍（本小题8分）画出往复式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称。分析说明为何当压缩气体终压较高时采用多级压缩？（本小题4分）试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，安排流体流程（管程或壳程）的基本原则。（每项1分）（25分）用离心泵将40的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。已知水的物性参数如下，密度为992.7kg/m3 ，粘度为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为1084mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数为0.02，流量为65m3/h。试问：泵最大可能的安装高度；（8分）泵的扬程；（6分）泵出口处压力表的读数；（6分）设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。（5分）（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=210-2 m2/h。试求：在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）现改用一种较厚的滤布，其常数为qe=210-2m，过滤完毕后，洗涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？（5分）如，设CaCO3的水悬浮液的浓度（以m3滤饼/m3滤液计）提高一倍，此时所需的过滤时间为多少？（4分）（20分）一单管程、单壳程列管换热器，有多根252.5mm的钢管组成管束。管程走有机溶剂，流量为1.5104 kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130的饱和蒸汽，将有机溶剂从20加热至50。已知在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kgK)，导热系数=0.143W/(mK)，粘度=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104 W/(m2K)；钢的导热系数取45 W/(mK)；污垢热阻可以忽略不计。求：管内的对流传热系数，W/(m2K)；（6分）换热器的总传热系数（以管束外表面积为基准）K，W/(m2K)；（2管子的根数和长度；（7分）在有机溶剂的初始温度和流量不变的前提下，若通过提高加热蒸汽温度将上述换热器的传热速率提高10%，则加热蒸汽温度应为多少？注：蒸汽冷凝对流传热系数和有机溶剂的物性参数可看作常数1. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。3. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 。A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将 。A. 增加； B. 不变； C. 减小； 解释1. 质量流速2. 汽蚀余量3. 过滤速率三、用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4 m3/h，密度为1200 kg/m3、粘度为Pas ；输送管路的内径为32 mm，管路总长度为50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率四、恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min得滤液1L，若又过滤5min后，试求： 1. 得到滤液量（L）；2. 过滤速率（L/min）。设：过滤介质阻力可忽略。五、某单程列管式换热器，其换热管为 mm的不锈钢管，管长为3m，管数为32根。在该换热器中，用25的水