化工原理A(A)参考答案及评分标准

1、优秀学习资料欢迎下载广东工业大学试卷参考答案及评分标准( A)课程名称 :化工原理 A（ 1）。考试时间 : 20XX年 11月日 (第 13周星期日)【一】、 填空题： 15 分(1 ×15)1.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处的绝压为2× 104Pa （当时当地大气压为1×105 Pa）。2.某牛顿型液体在一段水平圆形直管内流动，已知 Re值为 1600，若平均流速为0.2m/s，则管中心点处速度为4 m/s，流体在管内流动类型属层流（滞流）流动 。3.流量 qv 增加到原来的2 倍，孔板流量计的读数（U 型管压差计）为原来的_4_ 倍，转子

2、流量计的环隙通道面积为原来的_2_倍。4.某型号的离心泵在一定转速下工作时的特性曲线可表示为函数H =30-2qV2，其中 H为扬程 ， qV 为流量，若转速不变, 则两台相同型号的泵并联工作时的特性曲线可表示为 H =_30-0.5q V2，串联工作时的特性曲线可表示为H=_60-4q V2。5.用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为q 20.02q4105（ 的单位为 s），则 K 为4×10-5232为2.5s。m /s， qe 为0.01 m / m ， e6. 传热的基本方式为 _传导 _. 对流 . 辐射。7. 两流体通过间壁换热， 冷流体从 20被加热到 50，

3、热流体从 100被冷却到 70，则并流时的 tm=_43.28_ 。8. 用二种厚度相同， 导热系数不同的材料保温时， 往往把 导热系数小 的材料包在内层，以达到好的保温效果。【二】、选择题： 20 分 (2×10)2. 如图示的 U 型管中， I， II ， III 为密度不同的三种液体。 A A、B B为等高液位面。位于同一水平面上的点 1、点 2 处的静压 p1 与 p2 的大小为 DAp1 p2Bp1 p2Cp1=p2D无法比较优秀学习资料欢迎下载2.层流与湍流的本质区别是_D_。A湍流流速 >层流流速C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数流道截面大的为湍流，截面小的为

4、层流层流无径向脉动，而湍流有径向脉动3. 在层流流动中， 若流体的总流率不变， 则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 C倍。A.2；B. 6；C. 4；D. 1。4. 如图示两台型号相同的离心泵输送同一种液体，离心泵安装高度Hg 1 Hg2 Hg ，两泵的管路条件相同，则A 。A. qv1 =q v2， Pe1=P e2B. qvl=q v2， Pe1 Pe2C. qvl>qv2， Pe1 Pe2D. qvl>qv2，Pe1>Pe25.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，管道总阻力损失C。. 增大.减小. 不变 .不能判断6.

5、降尘室的生产能力 _A_。A 只与沉降面积和颗粒沉降速度ut 有关只与沉降面积有关与沉降面积、ut 及降尘室高度 有关只与 ut 和有关37. 用转筒真空过滤机处理某悬浮液， 滤布阻力可以忽略不计， 生产能力为 5m/h（滤液）。现将转速增大一倍，其它条件不变 , 则其生产能力应为 _A_。A 7.07m3/h 3.54m3/h 10m3/h 2.5 m3/h8.一台工作着的列管式换热器，已知冷流体一侧的对流传热系数1 为 50W/m 2.k,热流体一侧的对流传热系数 等于 8000W/m 2.k,要提高总传热系数K,最简单有效的途径是2_D 。A. 设法减小 1B. 设法增大 2C. 同时增

6、大 1和 D. 设法增大 129.一定流量的液体在一25×2.5 mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000W/(m 2 · ) ； 如 流 量 与 物 性 都 不 变 ， 改 用 一 19×2mm的直管，则其将变 为_D_W/(m 2 · )。 . 1259.1496 . 1585 . 167810.穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为t 1=30 ,t 2=20 , t3=10 , 则第一层的热阻R1 和第二、三两层热阻R2、 R3 的关系为_B_。A R1>(R2+R3) R1=(R2+R3) R1<(R2+R3) R1

7、=R2-R3【三】、15 分(5×3)简答题1、图示管路中，流体作稳定流动。问（1）、静压头p 哪个大？为什么？g（ 2）、体积流量V 哪个大？为什么？（3）、质量流速哪个大？为什么？（不计阻力）（5分）答：（1）如附图所示，不考虑阻力，以管中心线做为基准水平面，在A 、B 两截面间列柏努利方程：（1 分）优秀学习资料欢迎下载Z Ap Au A2= Z Bp Bu B2g2gg2g其中 ZA=ZB（2 分）又因为已知流体作稳态流动，即遵循连续性方程uA A A=uBA B ； 而从附图中很明显得知流通截面积A A A B, 故 uA uB, 即u22p Ap BA/2g u /2g所

8、以：（1 分）B.gg（2）从（ 1）的分析可知： uAA A=uBA B因为 V=uA所以体积流量V A =V B（1 分）2、 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？答：降尘室出口气体的含尘量将变大，（1 分）因为（ 1）气体温度升高，粘度上升，沉降速度下降；（2分）(2) 气体温度升高，质量不变，则体积流量上升，导致停留时间减少。（2 分）3. 保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？答：保温瓶防止热损失所采取的措施：（ 1）保温瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空，可防止对流散热

9、损失；（2 分）(2)瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层，大幅度降低了辐射散热量；（2 分）(3) 在使用保温瓶时，瓶盖选用导热系数很小的软木制作，而且在灌水时还要在瓶颈处留一段空气柱，因为空气的导热系数比水要小得多，从而有效地降低了瓶口处的热损失。（1 分）优秀学习资料欢迎下载四】、(20 分)用一台离心泵将水池中的水 ( 密度为 1000kg/m 3) 送至一表压为 59kPa 的水洗塔顶，其流程如图所示。已知离心泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，下同）为 50m，泵出口阀半开时排出管线长度 150m（含出口阻力损失） ，全部管路均用 108×4mm

10、的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为 0.025，其它数据如图所示。试求：1.当系统水的流量为42.5m3/h 时，离心泵入口处的真空表读数（kPa）；2. 泵的压头，若离心泵的效率为70%，泵的轴功率（ kW ）；3. 泵出口阀门半开时管路的特性曲线方程；4.若塔顶表压增加到98.1kPa 时，测得系统中水的流量为35m3/h，假设泵的特性曲线方程可以表示为HABqV2 ，求泵的特性曲线方程。2224.3m330.3m11m100解：（ 1） u42.51.50m/s(2 分)36000.78512在水池液面和真空表所在的1-1 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：.0 19.81p1 10

11、000.02550u2u210000.122p125kPa(表压 )(4 分)即真空度为 25kPa(2) 在水池液面和水洗塔顶2-2 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：H(24.3159100050 1501.52（ 分）0.3)9.810.02529.8136.74m410000.1PagHqV1000 9.8136.7442.5/ 3600分）0.76.08kW(21000（3）在水池液面和水洗塔顶2-2 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：qV2H e 25 6.0150 150(0.785 0.12 )（4 分）0.02529.810.131.01 0.003191qV2（4）

12、塔顶表压为98.1kPa 时， u351.14m/s（1 分）36000.78512优秀学习资料欢迎下载352此时 H e50 150(0.785 0.12 )（1 分）25 10 0.02529.810.138.9m38.9A352B36.74A42.52BA43.45（ 1 分）B0.003716H43.450.003716 qV2（1 分）【五】、（10 分） 用板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液，过滤机的尺寸为：滤框的边长为 810mm ( 正方形 ) ，每框厚度为42mm，共 10 个框。现已测得：过滤10 分钟得到滤液1.31m3, 再过滤 10 分钟共得到滤液1.905m 3, 已知

13、每 m3 滤液可形成0.1m3 的滤饼，试计算：（ 1）过滤常数 K 为多少 m2 /s?（ 2）将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少分钟?（ 3） 若洗涤时间和辅助时间共30 分钟，求该机生产能力为多少m3 滤液 /h ?解：（ 1）过滤面积 A 0.810.81 21013.12m 2（1 分）根据恒压过滤速率方程 :V2+2VVe=KA 2（2 分）将 =10min,V=1.31m 3;=20min,V=1.905m3 代入上式（1 分）解出 : K=2.01 ×10-5m2/sVe=0.1376m 3:V 饼 =0.812×0.042 ×10=0.275

14、6m 3（1 分）(2)滤框充满时所得滤饼体积（1 分）滤框充满时所得滤液体积:V=V 饼 /=0.2756/0.1=2.756m 3（1 分）2222.756222.7560.137640min（1 分）=(V +2VVe)/KA=2.0110 56013.122(3)生产能力 QV2.7562.362 m3（2 分）(4030) / 60hW优秀学习资料欢迎下载【六】、(20 分 )在一个单程列管式换热器内用110的饱和水蒸汽将某溶液加热, 换热器由38根25×2.5mm 的管子组成 , 长 2m,壳程为水蒸汽冷凝 , 其传热膜系数1=100002，管程走溶液, 流量为0.03m

15、3/s, 进 口 温 度 t1=20 , 密 度 900kg/m3, 比 热W/(m ·K)3.9kJ/(kg2·)，管壁和污垢热阻可以忽略 , 管内溶液侧的传热膜系数 2=2500 W/(m·K) ，管内为湍流，求 ：（ 1）以外表面为基准的总传热系数K o ；（ 2）溶液的出口温度 t2 ；（ 3）若检修中发现有 8 根管子已损坏 , 将坏管堵塞后继续使用 , 此时换热器的总传热系数和溶液出口温度将变多少？解：（ 1）以外表面积计K O11251666.7W/(m 2 K) (4 分 )1(2)100002500202 5.967m2Ao38 3.41590.025(2 分)Q qm2 Cp2 (t2t1 ) K O AO tm(2 分)Q0.03 9003.9 (t 220)1666.75.967t 220100011020(3 分)ln110t 2t 228.1(3)将 8 根管子坏