02级化工原理(上册)A卷及答案.doc

20042005学年第一学期化工原理期末考试试卷（A）题号一二三四五六总分总分人分数一、选择题（101.5=15分）得分评卷人 1、参照下图，已知d1=2d2, u2=4 m/s, u1等于 ( )。A.u1=1 m/s B. u1=0.5 m/s C. u1=2 m/s D. u1=4m/sd1d22、用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图A、B、C三种装置，两测压孔距离h相等，其读数分别为R1，R2，R3，则（ ）。（d1d2d3，流速相等）AR2R1R3 BR1R2=R3 CR1R2R3 D R1=R2=R3 3通常流体粘度随温度t的变化规律为( )。At升高、减小 Bt升高、增大C对液体粘度t升高减小，对气体则相反 D对液体t升高增大，对气体则相反4流体在圆形直管中流动时，若其已进入阻力平方区，则摩擦系数与雷诺数Re的关系为( )。ARe增加，增大 BRe增加，减小CRe增加，基本上不变 DRe增加，先增加大后减小5离心泵的实际安装高度（ ）允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。 A大于； B小于； C 等于； D 近似于。6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7离心泵最常用的调节方法是（）。 A 改变吸入管路中阀门开度； B 改变排出管路中阀门开度； C 安置回流支路，改变循环量的大小； D 车削离心泵的叶轮。 8泵的工作点（）。 A由泵铭牌上的流量和扬程所决定； B即泵的最大效率所对应的点； C由泵的特性曲线所决定；D是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。 9自由沉降的意思是（ ）。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 10有一套管换热器，环隙中有119.6的蒸气冷凝，管内的空气从20被加热到50，管壁温度应接近（）。 A20； B50； C77.3； D119.6。 二、填空题（101=10分）得分评卷人 1有一并联管路，两支段管路的流速、管径、管长及流动阻力损失分别为u1、d1、l1、hf1及u2、d2、l2、hf2。若d1=2d2，l1=2l2，则当两段管路中流体均作湍流流动时，并取 ，则u1/u2= 2在长为L m、高为H m的降尘室中，颗粒的沉降速度为ut m/s，气体通过降尘室的水平流速为u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是 3一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h时，测定该流量计进出口压力降为20mmHg柱，当流量增加到1.5 m3/h时，问转子两端压降有何变化？ 4如图所示，容器中盛有800kg/m3的油品，U形管中指示液为水(1000kg/m3)，a1、a2、a3在同一水平面上，b1、b2、b3及b4也在同一高度上，h1=100mm，h2=200mm，则各点的表压pa1=_ _，pa2=_ _，pb2=_ ，pb3=_ _，h3=_ _。（表压值以mmH2O表示）5流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一_ _，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度_ _。三、计算题（共75分）得分评卷人 1(15分)、密闭容器内盛有密度为800kg/m3的油与密度为1000kg/m3的水。油水不互溶。如本例附图所示，油层高度h为0.3m，开口压差计用软管与水层测压口相连，压差计读数R为0.4m，指示剂为汞。与大气相通的压差计右臂汞面上灌有一段水，其高度R为0.02m。右侧支管汞面与容器内油面问的垂直距离H为0.4m。求容器内油面上方的压强PA。汞的密度为13600kg/m3。2（10分）、 将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？3（15分）、如图所示，油在光滑管中以u2m/s的速度流动，油的密度920kg/m3，管长L3m，直径d50mm，水银压差计测得R15.0mm，Hg13600kg/m3。试求：（1）油在管中的流动形态；（2）油的粘度；（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计读数有何变化？层流：64/Re；湍流：0.3164/Re0.254、（15分）欲用离心泵将20的水以30m3/h的流量由水池打到敞口高位槽，两槽液面均保持不变，液面高度差为18m。泵的吸入管路全部压头损失为1m水柱。输出管路全部压头损失为3m水柱。泵的效率为0.6，求泵所需的轴功率。水的密度可取1000kg/m3。5（20分）、用一传热面积为3m2（以管子外表面积计）由252.5mm的管子组成的单程列管式换热器，用初温为10的水将机油由200冷却至100。水走管程，油走壳程。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h。其比热分别为4.18kJ/kg.K和2.0kJ/kg.K；水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/m2.K和250W/m2.K。两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。（1）计算说明该换热器是否适用？ （2）夏天当水的初温达到30，而油的流量及冷却程度不变时，该换热器是否适用？（假设传热系数不变）20042005学年第一学期化工原理期末考试试卷（A）参考答案一、选择题1A; 2D; 3C; 4C; 5B; 6D; 7B; 8D; 9D; 10D二、填空题1、1； 2、；3、不变；4、100，200，300，340，200；5、滞流内层；愈薄三、计算题1、解：压差计开口端水面上方承受大气压强Pa。采用压差计测量压强差或压强时，都可遵循下列步骤进行计算，即选出参考面mn。如图所示。选择的原则是：参考面与指示剂相交的两个平面m及n必须是静止的，同一连续流体内的两个等高面，因此2、解：取管出口高度的00为基准面，高位槽的液面为11截面，因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把11截面选在此就可以直接算出所求的高度x，同时在此液面处的u1及p1均为已知值。22截面选在管出口处。在11及22截面间列柏努利方程： 式中p1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，即u10，Z1=x，p2=0（表压），u2=0.5m/s，Z2=0，/g=1.2m将上述各项数值代入，则 9.81x=+1.29.81 x=1.2m计算结果表明，动能项数值很小，流体位能的降低主要用于克服管路阻力。