化工原理试卷(整理版).doc

化工原理试卷1一、填空题（24分）：1、（3分）理想流体与实际流体的区别是 。2、（3分）减少流体在管路中流动阻力hf的措施有：_，_ ，_ _。3、（3分）当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳态的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压强 。（增大、不变、减小）4、（3分）一旋风分离器所分离颗粒最小临界直径为50m，用其来分离粒度范围在20m50m的粉尘，理论上其分离效率应该是 。5、（4分）在离心泵正常工作范围内，若将泵出口调节阀关小，则离心泵的轴功率 ，压头将 ，出口管路上的压力表读数将 ，入口管路上的真空表读数将 。（增大、不变、减小）6、（4分）一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉受潮后其保温效果将 ，主要原因是 7、（4分）蒸发强度是指 。二、选择题（15分，每题3分）：1、对同一种流体来说，如果流体流速发生变化导致层流底层变薄，则（ ） A、近壁面流体速度梯度变小 B、流动阻力变小 C、流动阻力变大 D、流体湍动程度变小2、离心泵将液体从低处送到某一高度的垂直距离称之为（ ） A、扬程 B、升扬高度 C、吸液高度 D、泵进出口高度3、恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤时间减半，其它条件均不改变，则所获得的滤液量（ ） A、为原来的1/3倍 B、为原来的倍 C、为原来的 倍 D、为原来的1/2倍4、流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（ ）方式进行的。 A、热传导 B、热对流 C、热辐射 D、以上都是5、蒸发操作的经济性取决于（ ） A、生产能力 B、加热蒸汽的利用率 C、加热蒸汽的温度 D、蒸发强度三、简答题（10分）：1.要提高传热系数K，为什么要着重提高给热系数小的一侧？请进行简要分析。四、计算题（51分，每题17分）：1、有一输水系统如图所示，输水管直径为452.5mm，己知管路摩擦损失hf为3.2u2/2，u为管路内水的流速，求水的流量。现欲使水的流量增加20%，管路摩擦损失仍可用前述公式计算，问应将水箱的水面升高多少米？ 第36页2、用一台离心泵将井水送至均敞口高位槽，吸入管为802.5mm，长为10m的钢管，压出管为552.5mm，长50m（均含局部阻力当量长度）的钢管，两液面高度差为24m，摩擦系数=0.025，并视为常数。泵的性能曲线在流量为1020m3/h范围内可用H=360.3Q0.8，描述其中H为泵的扬程(m)，Q为流量(m3/h)，求：若保持管路流量为15m3/h，此泵能否满足输送要求？当泵的效率为65%时，泵需要的轴功率（KW）。3、采用传热面积为4.48m2的单程管壳式换热器进行溶剂和某水溶液间的换热。溶剂流量为3600/h，比热为1.88KJ/，由80冷却到30，水溶液由20被加热到30。逆流操作，忽略热损失。试求：传热总系数K；因前工段的生产情况有变化，水溶液进口温度降到10，但工艺要求出口温度不能低于30。若两流体的流量及溶剂的进口温度不变，原换热器能否保证水溶液的出口温度不低于30？假定两种情况下两流体的物性常数可视为不变。化工原理试卷2一、填空题（24分）：1、（3分）当理想流体在等径管中作稳态连续流动时，在管子上升的地方，流体的静压强 。(增大、不变、减小) 2、（3分）某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的 倍。3、（3分）离心泵的主要性能特性曲线有 、 、 。4、（3分）过滤介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩，若恒速过滤过程中，在相等时间滤液体积由V1增多至V2= 2V1时，则当操作压差由P1增大至P2，P2= P1。5、（3分）某列管式换热器，用水蒸汽加热某种有机溶液，则有机溶液应安排走 。（管程、壳程）6、（4分）两流体的间壁换热器过程中Q=qmAt，式中t表示 。7、（5分）蒸发器的生产能力指 。二、选择题（15分，每题3分）：1、双U型压差计要求两种指示液（ ）。 A、密度差越大越好 B、密度差越小越好 C、密度越大越好 D、密度越小越好2、以下不是离心泵的性能参数的是（ ）。A、流量 B、扬程 C、有效功率 D、效率3、 对于可压缩滤饼，若过滤压差增倍，则过滤速率（ ）。A增加一半 B、增加一倍 C、基本不变 D、有所增加但增加不到一倍4、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时空气出口温度（ ）。A、 增大 B、基本不变 C、减小 D、不能确定5、真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于（ ）。 A、冷凝水的温度 B、真空泵的能力 C、当地大气压 D、蒸发器的蒸发水量三、简答题（10分）：1、 什么是离心泵的设计点及最佳工况参数？此参数与离心泵的选择有何关系？（建议更换）四、计算题（51分，每题17分）：1、图示为水泵进水管的装置。 管子尺寸为573.5mm；管的下端位于储水池水面下2m，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为122/（2）；截面22处吸入管内的真空度为4m水柱；由11至22截面的沿程压头损失为92/（2）。试求： 进水管的流量为多少？进水口11处的表压为若干Pa?2（17分）试卷05的2,。3、在一单壳程列管加热器中，用100的饱和水蒸汽将流量为15吨/小时的某溶液由30加热到64，溶液的比热为4.2KJ/K，密度为1100/m3，走管内，流速为0.75m/s，给热系数为i=1100 W/m2K，蒸汽冷凝给热系数0=5000 W/m2K，换热器为252.5mm的钢管，管长为3m，不计管壁热阻及热损失，求：基于外壁面积的总传热系数K（W/m2K）；管子根数及管程数（污垢热阻不计）；运行一段时间后，由于结垢而使得传热系数K降为原来的90%，若需加热的溶液量不变，溶液进口温度仍为30，此时溶液的出口温度应为多少？（设物性常数不变，tm可用算术平均值）。化工原理试卷3一、填空题(24分)：1、（3分）水在内径一定的圆管中流动，若滞流底层越来越薄，则流体的阻力损失将 。(增大、不变、减小) 2、（3分）推导柏努利方程的前提条件是 。3、（3分）离心泵在启动前应关闭出口调节阀，其原因是 。4、（4分）恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度 ，过滤速率 。 （增大、不变、减小）5、（5分）将单程列管式换热器改为双程的作用是 ，但这样将使 减小， 增大。6、（3分）换热器常常要进行清除污垢，其原因是 。7、（3分）蒸发操作时，温度差损失一般包括 、 。二、选择题（15分，每题3分）：1、在一条竖直的等径直管中，流体自上而下作稳态流动，则（ ）。 A、流速会越来越快 B、流速会越来越慢 C、流速不会改变 D、不能确定2、离心泵的的效率不包括（ ）。 A、水力效率 B、电动机效率 C、机械效率 D、容积效率3、恒压过滤且介质阻力忽略不计时，若粘度降低20%，则在相同条件下所获得的滤液量增加（ ）。B、 11.8% B、9.54% C、20% D、44%4、间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻（ ）。C、 成正比 B、成反比 C、二次方关系 D、没关系5、多效蒸发与单效蒸发相比较，当每个蒸发器的传热面、蒸汽压强以及冷凝器真空度相同时，理论温差（ ）。 A、理论温差相等 B、理论温差单效蒸发大 C、理论温差多效蒸发大 D、理论温差均为零三、简答题（10分）：2、 对于蒸汽和空气间壁式换热，试分析采用什么措施能够有效强化这一传热过程。四、计算题（51分，每题17分）：1、如下图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，反应器和高位槽均与大气相通，要求料液在管内以2m/s的速度流动，其流动总阻力损失为20J/，求高位槽液面与吸管出口之间的高位差H（m）。2、某厂用一台泵将水从水井打到水塔中，要求流量为70m3/h，水井和水塔的水面稳定，均敞口，垂直距离为20m，己知输送系统使用管径603.5mm的钢管长度为180m，摩擦系数=0.025，此管路系统中局部阻力的当量长度为40m，泵的效率为65%，求：泵的轴功率（KW）；3、现需用一列管换热器将流量为6吨/小时的某液体从140冷却至40，其比热为2.3 KJ/K。用一台水泵抽河水作冷却剂，己知河水的温度为30，若冷却水出口温度为45，K0=300 W/m2K，采用逆流操作，忽略散热损失，求：所需冷却水用量（m3/h）；己知水的比热为4.18 KJ/K，密度取1000/m3。需传热面积多少（m2）；若换热器的A0、K0及冷却水的进口温度都不变，水泵的供水量最大达25.2 m3/h，要求冷却水的出口温度不变，可否改用并流操作？化工原理试卷4一、填空题（24分）：1、（3分）测流体流量时，随着流量的增加，孔板流量计两侧的压差值将 。（增大、不变、减小）2、（4分）如下图所示，贮槽中为理想液体，液面高度不变，若将细管AB的下端截去一段，则AB管中液体的流速将 。（增大、不变、减小） 3、（3分）用离心泵将水池的水抽送到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，现将泵的出口阀门开大，则流量 ，轴功率 ，压头 。（增大、不变、减小）4、（3分）用实验的方法测定离心泵性能曲线是在 不变的情况下得到的。5、（3分）将降尘室分成多层后，若能100%除去的最小颗粒直径要求不变，则生产能力 ，沉降速度 ，沉降时间 。（增大、不变、减小）6、（4分）接触良好的三层平壁进行稳态热传导，己知厚度123，导热系数12_7. （3分）蒸汽中不凝性气体的存在，会使_大大降低，因此冷凝器都应有_的装置。二、选择题（每题4分，共20分）：1. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值 。A) 与光滑管一样； B只取决于雷诺准树Re; C只取决于相对粗糙度； D与粗糙度无关2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（ ）。A、加快； B、减慢； C、不变3. 离心泵并联操作的主要目的是（ ）A、增大位能 B、增大扬程 C、增大流量4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（ ）微粒的沉降时间。 A. ； B. ； C. ； D. 5.（ ）是一种以电磁波传递热能的方式。A、传导 B、对流 C、辐射三、简答题（8分）：1流体在管路中流动时，有哪两种流动形态？写出判断流型的具体根据。四、计算题（共50分）：1. （18分）某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m，吸入管直径为50mm的水煤气管，摩擦系数=0.029，管下端装有一带滤水网的底阀1=10，泵吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长8m，其间有一个90度的标准弯头，局部阻力系数2=0.75。(1)试估计当泵的吸水量为20 m3/h、操作温度为20时真空表的读数为多少？(2)又当泵的吸水流量增加时，该真空表的读数是增大还是减小？真空表3m 2. （14分） 欲将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中真空度为67kPa（其中液体处于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强）。泵位于地面上，吸入管总阻力为0.87J/N，液体的密度为986kg/m3，已知该泵的必需汽蚀余量(NPSH)r为3.7m ,试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新安排？（最大允许安装高度：Hg=P0/g-PV/g -Hf(0-1)-(NPSH)r+0.5）3.5m3. (18分) 某列管式加热器由多根25mm2.5mm的钢管组成，将苯由20加热到55，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.5m/s。加热剂为130的饱和水蒸气，在管外冷凝。苯的比热容Cp=1.76kJ/kg.，密度为858kg/m3。已知加热器的传热系数为700W/m2.，试求