化工原理测试题

1、1.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19.6 KJ/kg，压出管路的压头损失为4mH2O (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。解：定储槽液面为1-1，且为基准面，高位槽液面为2-2，列伯努利方程式： 2如图所示，某厂计划建一水塔，将20水分别送至第一、第二车间的吸收塔中。第一车间的吸收塔为常压，第二车间的吸收塔内压力为20kPa（表压）。总管内径为50mm钢管，管长为（30z0），通向两吸收塔的支管内径均为20mm，管长分别为28m和15m（以上各管长均已包

2、括所有局部阻力当量长度在内）。喷嘴的阻力损失可以忽略。钢管的绝对粗糙度为0.2mm。现要求向第一车间的吸收塔供应1800kg/h的水，向第二车间的吸收塔供应2400kg/h的水，试确定水塔需距离地面至少多高？已知20水的粘度为1.0103 Pas，摩擦系数可由式 计算。解：总管路的流速为u0qm0/（r2）4200 kg/h/（1103kg/m30.0252m2） 0.594m/s第一车间的管路流速为u1qm1/（r2） 1800kg/h/（1103kg/m30.012m2） 1.592m/s第二车间的管路流速为u2qm2/（r2） 2400 kg/h/（1103kg/m30.012m2） 2

3、.122m/s则Re0du/2970000.1（/d58/Re）0.230.0308Re1du/3184010.1（/d58/Re）0.230.036Re2du/4240020.1（/d58/Re）0.230.0357以车间一为控制单元，有伯努利方程u12/2gz1p1/hf1gz0p0/p1= p0，故（1.592m/s）2/29.8m/s23m0.0308（0.594m/s）2（30z0）m/（20.05m）0.036（1.592m/s）228m/（20.02m）9.8m/s2z0解之得z010.09m以车间二为控制单元，有伯努利方程u22/2gz2p2/hf2gz0p0/（2.122m/

4、s）2/29.8m/s25m20kPa/（1103kg/m3）0.0308（0.594m/s）2（30z0）m/（20.05m）0.0357（2.122m/s）215m/（20.02m）9.8m/s2z0解之得z013.91m故水塔需距离地面13.91m3. 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m3/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

5、一半，你认为应采取什么措施来完成此净化任务？解：（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=0.9m3/s=3240 m3/hV标=V实T0/T=3240273/(40273)=2826 m3/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。4. 拟用套管换热器来加热丙酮，使之从20加热至50，处理量为1000 kg/h，丙酮走管内，管子用252.5钢管，加热剂用热水，入口温度为90，流量为450 kg/h，采用逆流操作，若已知传热系数为930 w/m.K，问

6、传热面积要多大?需要多长的钢管?（丙酮平均定压比热为2.26 kJ/kg.K）。解：Q=10002.26(50-20)=67800 kJ/h 67800=4504.187(90T) T=54 tm=(90-50)-(54-20)/ln(40/34)=37 A=Q/(Kt)=67800103/(360093037)=0.55m2 l=A/(d)=8.76 m5. 某燃烧炉的平壁由耐火砖（=1.05w/m.K)，绝热砖（=0.15 w/m.K)和普通砖(=0.8 w/m.K)三种材料组成。已知耐火砖内侧温度为1273K，耐火砖与绝热砖接触面温度1213K，绝热砖与普通砖接触温度411K；普通砖厚230mm，设为稳定热传导，问：(1）耐火砖和绝热砖应砌多厚才能保证热损失不超过274w/m2； (2）普通砖的外侧温度为多少？解：b耐=耐t/Q=1.05(1273