化工原理期末试题

第 1 页 北京化工大学北京化工大学 2006 2007 学年第一学期学年第一学期 化工原理 期末考试试卷 化工原理 期末考试试卷 课程代码 C H E 2 1 6 0 3 E 班级 班级 姓名 姓名 学号 学号 分数 分数 题号 一 二 三 四 总分 得分 一 填空 40 分 1 牛顿黏性定律的数学表达式为 适用于 流动型态 2 图示为某塔设备的液封装置 进塔气体压力为 80mm 汞柱 表 压 为保证正常操作 水封高度 h m 3 米糠油在管中作层流流动 若流量不变 L 不变 管径增 加一倍 则摩擦阻力损失为原来的 倍 4 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应 器 当管道上的阀门开度减小后 水流量将 摩擦系 数 管道总阻力损失 5 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于 前者是恒 变 后 者是恒 变 从流道截面与压差两方面考虑 6 流体在一段圆形水平直管中流动 测得平均流速 为 0 5m s 压降为 10Pa Re 为 1000 则管中心处点 速度为 m s 若平均流速增加为 1m s 则压 降为 Pa 7 如图所示 液体在等径倾斜管中定态流动 则阀 的局部阻力系数 与压差计读数 R 的关系式为 8 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是 下的流量和扬程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 2 页 离心泵的扬程是指 9 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变 曲线 用改变转速来调节流量实质 上是改变 曲线 旋涡泵常采用 方法来调节流量 10 离心泵的安装高度超过允许安装高度时 离心泵会发生 现象 11 在无相变的强制湍流对流传热过程中 热阻主要集中在 减少热阻的最有效 的措施是 12 流体在弯管内流动时的对流传热系数 弯 比流体在直管内流动时的对流传热系数 直 原因是 13 在传热实验中 用饱和水蒸气加热空气 总传热系数 K 接近于 侧的对流传热系数 而壁温接近于 侧流体的温度 14 多层壁定态传热 凡热导率 大的一层 温差也大 在多管程列管换热器中 无相变且进出口温度相同的两流体平均传热温差总是比纯逆流 时的小 判断以上两句话的正确性 对的打 错的打 15 如图所示为间壁式换热器中冷热流体定态传热 过程的温度分布曲线 三个串联的热传递环节组成 由图分析可知 1 2 控制热阻应在 侧 因此若强化该传热过程 应从 侧着手 16 为了增加电器设备的散热能力 可在表面涂上 黑度 的油漆 17 在一卧式加热器中 利用水蒸气冷凝来加热某 种 液 体 应 让 加 热 蒸 汽 在 程 流 动 加 热 器 顶 部 设 置 排 气 阀 是 为 了 18 采用套管式换热器 以水冷却空气 水走内管 空气走环隙 为强化传热 应在内管 的 侧装翅片 因为加翅片后 和 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 3 页 二 计算题 15 分 如图所示 水以 1m s 的流速稳定流过内径为 0 025m 长为 2m AB 段 的光滑管 A B 两端接一 U 形液柱压差计 B 端接一压强计 指示液密度均为 1590kg m 3 已知水的黏度为 1cP 管路摩擦系数可以下式计算 25 0 Re 3164 0 当 3 103 Re 105时 求 1 管路 AB 段的阻力 2 压差计读数 R1及 B 点的压强 R2 0 2m 3 当 A B 两截面的压强均升高到原来的 1 4 倍时 问 流量变为多少 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 4 页 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 5 页 三 计算题 20 分 用泵将水由低位槽输至高位槽 两槽均敞口 两槽液面高度差 20m 全部管路阻力 包括局 部阻力 共 5mH2O 管内径 50mm AB 段管长 6m U 形压差计指示液为汞 读得 R 40mm R 1200mm H 1m 设摩擦系数 0 02 求 1 管内流体流速 2 泵所需的轴功率 泵的效率为 70 3 A 处表压 4 其他条件不变 现将敞口高位槽改为高压高位槽 定性分析泵的流量 压头 轴功率的 变化规律 给出图形分析过程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 6 页 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第 7 页 四 计算题 25 分 有一套管换热器 内管为 54 2mm 外管为 116 4mm 的钢管 内管中苯被加热 苯进口温度 为 50 出口温度为 80 流量为 4000kg h 环隙为 133 3 的饱和水蒸气冷凝 其汽化热为 2168 1kJ kg 冷凝传热系数为 11630W m 2 K 苯在 50 80 之间的物性参数平均值为密度 880kg m 3 比热 c p 1 86kJ kg 黏度 0 39 10 3Pa S 热导率 0 134W m K 管内壁垢阻为 0 000265 m2 W 管壁及管外侧垢 阻不计 试求 1 加热蒸汽消耗量 2 所需套管换热器的长度 3 当苯的流量增加 50 而苯进口温度和加