化工原理考试题及答案

化工原理考试题及答案 姓名_班级_学号_成绩_一、填空题：1.（3分） 题号1164 第1章 知识点 300 难度 容易 写出以单位重量为基准的实际流体柏努利方程式:_。 各项的单位均为_。 *答案* Zu/2gP/gHe=Zu/2gP/gSHm流体柱。2.（2分） 题号3004 第3章 知识点 100 难度 容易 当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越_ 。球形粒子的球形度为_ 。 *答案* 小 13.（2分） 题号4097 第4章 知识点 300 难度 容易 沸腾传热中，保持_沸腾是比较理想的。 *答案* 泡核4.（3分） 题号4037 第4章 知识点 100 难度 中等 传导传热的傅立叶定律为_其各项表示为, , 和。 *答案* Q/At/,Q/表示单位时间传递的热量,表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,表示导然系数和t/表示温度梯度。 二、选择题：1.（2分） 题号2079 第2章 知识点 100 难度 容易 离心泵铭牌上标明的流量是指( ) A. 效率最高时的流量 B. 泵的最大流量 C. 扬程最大时的流量 D. 最小扬程时的流量 *答案* A.2.（2分） 题号4116 第4章 知识点 200 难度 容易 对流传热是由（ ）因素产生的。 A. 流体分子的热振动; B.流体体内电子的移动; C. 流体质点的位移、扰动。 *答案* C三、判断题：1.（2分） 题号1265 第1章 知识点 400 难度 容易 流体在园管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（ ） *答案* 2.（2分） 题号2160 第2章 知识点 100 难度 容易 离心泵启动前、应将出口阀关闭，目的是使轴功率为零. （ ） *答案* 3.（2分） 题号3063 第3章 知识点 120 难度 容易 粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是一个不变值。（ ） *答案* 4.（2分） 题号4192 第4章 知识点 300 难度 容易 为了提高间壁式换热器的传热系数K值，必须设法提高值大的那一侧流体的对流传热系数。（ ） *答案* 五、计算题：1.（12分） 题号1390 第1章 知识点 300 难度 容易 欲建一水塔向某工厂供水，如下图所示，从水塔到工厂的管长（包括局部阻力当量长度）为 500 m。最大流量为20 升/秒 。管出口处需保持10m 水柱的压头（表压）。若摩擦系数0.023，试求：1.当管内流速为1.05 m.s 时，所需管径及塔高； 2.当管内流速为4 m.s 时，所需管径及塔高；3.由计算1、2，分析满足一定流量时，塔高与管径的关系。本题目有题图：titu079.bmp *答案* 1.V=(/4)du d=0.156 m H+P/g+u/2g=0+P/g+u/2g +(l/d)(u/2g) H=14.2 m 2.d=0.080 m H=128 m 3.管径越大,塔高越低 管径越小,塔高越高2.（20分） 题号1401 第1章 知识点 340 难度 容易 某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内，已知管子规格为603.5mm钢管，管内流速为2m.s，吸入管路的能量损失为19.6J.kg,压出管路的压头损失为4mHO (均包括全部的局部阻力损失在内）,其余参数见附图示。试求该泵提供的有效功率。本题目有题图：titu168.bmp *答案* 定储槽液面为1-1，且为基准面，高位槽液面为2-2，列柏式： Zg+P /+u/2+We=Zg+P /+u/2+h h=h吸+hf压=19.6+49.807=58.84J.kg -10013.6/1000+we=89.81+58.84 We=138.7J.kg m=/40.0532=4.4110kgs Ne=We m=138.74.4110=0.612W 3.（12分） 题号2231 第2章 知识点 500 难度 容易 某厂准备用风机将40，3800m.h的空气送入加热器内加热至160，然后经管路排到常压设备内，输送系统所需的风压为350mmHO(按160的空气计）。试送一台合适的风机。（当地大气压按760mmHg） *答案* 已知：H=350mmHO(接160空气计），Q=3800m.h因风机操作条件与性能条件不同，故风压要校正，3500mm水=350/13.6=25.7mmHg风管内平均阻力p=760+（760+25.7）/2=772.9mmHg即：H 性=H 1.2/ 而=1.2293/（273160）772.9/760kg.m H 性=350 1.2/1.2293/（273160）=509mmHO据 H 性=509mmHO Q=3.810m.h查风机特性图得应选高压离心通风机，型号为9-27-101N054.（24分） 题号2233 第2章 知识点 120 难度 中等 某台离心泵铭牌上列出的性能为：Q=1125m.h,H=2116m,=66.5%,H=6.4m，配套电机功率N电=2.2kw。今欲用它来将密度为1.4g.cm的20液体（其它物性与水相近），从贮槽内送到某一高位槽中，要求的输送量为32t.h,输送流程如图示，若已知吸入管路和压出管路的阻力分别为1m和4m。试求：（1）此泵能否适用于此输送流程？（2）图中所示的吸上高度是否恰当？（吸上管路动压头可略）（3）此泵配套的电机要不要更换？本题目有题图：titu192.bmp *答案* （1）求此泵能否适用？已知：=1.4g.cm=1400kg.mQ=321000/1400=22.86m.h(Q=1125m.h)H=Zp/gu/2gH=1200(14)=17m(2116m)因Q、H均在使用范围内，故适用（2）验吸液高度H安 Hg=Hs /-u /2g-H已知：u/2g=0H=1mH=6.4m而Hs=Hs水/=6.41000/1400=4.57mHg=4.57-1=3.57m H安=Hg(0.51)=3.57(0.51)=(3.072.57)2m故吸液高度合适。(2)验电机 N电=（1.11.2)N 而N=QH/102=22.86171400/1020.6653600 =2.23kw即N电=（1.11.2)2.23=(2.452.68)kw2.2kw故原配电机要更换5.（16分） 题号3084 第3章 知识点 100 难度 容易 某厂准备建一个降尘室来净化常压，温度为40的含尘空气流，气体进入降尘室的流速保持在0.15m.s，而微粒在室内的沉降速度为0.025m.s，现依厂房面积分配，降尘室只允许做成宽为3m，高为2m。问：（1）降尘室的最小长度应为多少m？（2）降尘室的最大生产能力为多少标准m.h？（3）若因厂房面积有限，降尘室的长度仅允许为你计算的最小长度的一半，你认为应采取计什么措施来完成此净制任务？ *答案* （1）求最小长度L(L/u)(H/U )L（uH/U)=0.152/0.025=12m（2）最大生产能力V标 V实=Au=Lbu=1230.025=0.9m.s=3240 mhV标=V实T/T=3240273/(40273)=2826m.h（3）若L只能为原来的0.5时，为完成同样的生产任务，可在降尘室中间加一隔板。6.（8分） 题号4290 第4章 知识点 100 难度 容易 炉子平壁结构如下：内层为厚120mm的耐火砖，外层为厚250mm的红砖，中间填以厚为50mm的硅藻土，已知各层的导热系数为0.93 ,0.14 ,0.70 w.m.K，如果不用硅藻土，而又要不增大热损失，问红砖的厚度必须增加多少? *答案* （为增加的厚度） .0.050.70/0.140.25 m 7.（12分） 题号4283 第4章 知识点 300 难度 容易 在一套管式油冷却器里，热油在252.5 mm的金属管内流动，流量216kg.h，油的进、出口温度分别为150和80，水的进口温度为20，流量216kg.h。 油侧给热系数为1.5 kw.m.K，水侧给热系数为3.5 kw.m.K。油的比热为2.0 kJ.kg.K，试求逆流换热时所需管长。已知水的比热为1.0 kcal.kg.K，并忽略管壁及垢层热阻。 *答案* 2162(150-80)=2164.187(t-20) t=53.4 q=(216/3600)2000(150-80)=8400 w t=(96.6-60)/ln(96.6-60)=76.85 1/K=(1/1500)+(1/3500), K=1050 w.m.C A=q/(k.t)=d l l=8400/(105076.850.0225)=1.47m8.（12分） 题号4281 第4章 知识点 300 难度 中等 一套管换热器,外管为833.5mm,内管为573.5mm的钢管, 有效长度为 60m。用 120的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油.蒸汽冷凝潜热为2205kJ.kg。已知油的流量为8000kg.h,比热为 2.2kJ.kg.K,进口温度为30,出口温度为80。试求： (1)蒸汽用量；(不计热损) (2)传热系数； *答案* （1） 蒸汽用量 Q放W.2205W kJ.h Q吸W CP (t出t入） 8000