化工原理上册期末试题样卷及答案

1、大学试题纸化工原理（上册）期末试题专业班级学号题号二三四五7七总分得分一、埴充题（每空4分，共20分）1 -气体的黏度随温度的升咼而,水的黏度随温度的升高而2. 牛顿粘性定律的数学表达式为。3. 边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为mo4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。5. 测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将O6. 调节离心泵工作点的方有，O7. 恒压过滤旦忽略介质阻力时，若粘度降低20%,则在相同的过滤时间所得滤液应 增加。&设颗粒的比表面积为

2、6床层空隙率为&则床层的比表面积伽为。颗粒的粒度分 布愈不均匀，所形成床层的空隙率越。9. 黑体表面温度由37°C加热到347K,则辐射能力增加为原来的倍。10. 某流体在圆形直管强制对流，其给热系数为8现任务变更，管流速降为原来的1/2,旦已知此时Re> 104,则管的给热系数为原给热系数的倍。11. 生产上，沸腾传热常在沸腾区操作，因=沸腾的给热系数大于沸腾的给热系数。12. 工业上常用蒸发器主要有二种类型：:和_o-X选择题（10分，每小题2分）1、如图所示，用u形压差计与管道A、B两点相连。已知各图中管径、A、B间的管长L及管道中流体流量均相同，管流体均为209

3、水,指示液均为汞，则ARiH/?2 , Rl = /?2 = RuB.Rl = /?2 = /?3 = /?4C.Rl = Rz </?3 </?4D.Ri =# /?2 */?42、转子流量计的主要特点A.恒截面、恒压差B.变截面、变压差C.恒流速、恒压差D.变流速、恒压差3、在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的炉，其过滤速率为原来的A.倍 B. 1 倍 C. 2 倍 D. 4 倍4、红砖的黑度为0.93,若温度为300°C,则红砖的辐射能力为W/m2A. 6112.3 W/m2B.5684 W/m2C. 1000 W/m2D.9

4、16.8W/m25、蒸汽冷凝时的热EA.决定于液膜厚度B.决定于汽膜厚度C.决定于汽膜和液膜厚度D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响三、问答题（10分，每小题5分）1. 影响回转直空过滤机生产能力的因素有哪些？（过滤介质阻力可忽略）2. 某换热器用工业水冷却热流体，若热流体流量及进口温度不变，在宣季因冷流体 进口温度升高，要求热流体出口温度T2不变，应采取何种措施？传热系数K及传热 推动力Atm又有何变化？四. 过滤计算“2分，每小题4分)以板框压滤机过滤某悬浮液，在恒压条件下进行。已知过滤面积为过滤常 数5OxO'5m2/s,过滤介质阻力可忽略。求：(1) 取得滤液力=5.0m

5、3所需过滤时间力；(2) 若操作条件不变，在上述过滤力时间基础上再过滤时间，又可得多少滤液？(3) 若过滤终了时共得滤液3.40m3,0.42m3洗液洗涤滤饼，操作压力不变，洗液与滤 液黏度相同，洗涤时间是多少？总结资料-五、带泵竇路计算（18分）某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送围，其扬程与流量的关系可用We=18-6 XlO5qv2（He单位为m, qv单位为m3/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两 槽均为敝口,两水面高度差3m旦水面维持恒定。管路系统的总长为20m（包括所有 局部阻力的当量长度）,管径为<Z>46x3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算：输水量m3

6、/h; （10分）若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m3,离心泵在运转时的轴功率kW； （4分） （3）若将该输送系统的高位槽改为密闭容器,其水面上方的压强为49.05KPa（表压），其 它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算,用公式 与特性曲线图示说明）。（4分）总结资料六. 沉降计算（12分）在20m高的升气管中，要求球形颗粒停留10s。粒径粒子密度25OOkg/m 气体密度1.2kg/nV,黏度0.0186CP,气流量100m3/ho试求：（1）颗粒沉降速度为多少？ （6分）（2）升气管直径（设粒子加速段可忽略不计）为多少？ （6分）七. 传热计算

7、"8分).用1209的饱和水蒸气将流量为36m3/h的某稀溶液在双管程列管换热器中从 80°C加热至95°CO若每程有直径为®25x25mm的管子30根,旦以管外表面积为基 准的传热系数/<=2800W/(m2 °C)O蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计,试求：(1) 换热器所需的管长；(6分)(2) 当操作一年后，由于污垢累积,溶液侧的污垢系数为0.00009(m2 - °C)/W,若维 持溶液的原流量及进口温度，其出口温度为多少？(8分)又若必须保证溶液原出口温度,可以采取什么措施？(4分)注:溶液的密度及比热与水近fa：P

8、=1000kg/m3 ;cP=4.2kJ/(kg-°C)化工原理(上册)期末试题参考答案及评分标准一、埴充题(每空1分，共20分)1、增大；降低 2、r= du/dy; 3、0.54、0.5 5、增大；不变6、改变出口阀开度改变泵的转速改变叶轮直径7、11.8%8、3 二 a(1_£)、小 9、 1.5710s 0.5743"、核状，核状，膜状12、循环型蒸发器、单程型蒸发器二、选择题(10分，每小题2分)BCCBA三、问答题(10分，每小题5分)1. 答：当过滤介质阻力可忽略时O = JkaSK = 2)/ r(/>/.!可见，影响因素有：转筒的转速、浸没

9、度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度 及特性。2. 答：可采用增大冷流体用量解决。K增大，Atm减小。四、过滤计算(12分/4、4、4)解：(1) Wi2 = M2ti即 5.02 = 8.50x105x82ti/. G = 4596s = 1.28h(2)/V22 =曲2直即乞？ = &5OXO5X82X4596X2：.V2 = 7.07 m3贝IJWM = 7.07-5.0 = 2.07 n?过滤终了时,W=3.40 nP(dV/dt)E = KA2/(2Ve) = 8.50X1O 5X82/(2X3.40) = 8x10 4 m3/s (dV/dg = (dV/dt)E/4 =

10、 8.0x104/4 = 2.0X10 4 m3/s/. tw = Vw/( dv/dt)w = O.42/(2.OXO4) = 2100s = 35 min五、带泵管路计算(18分/10、4、4)解：(1)求输水量:在两液面之间列伯努利方程He/=(AZ+AP/pg)+IH(AZ=3m,EHf=0.02x(20/0.04)(V/(0.785x0.042) 2/(2x9.81)=3.23x105V2AP/yCS=0屁/二3+323灯050离心泵特性曲线:He=18-6x105V2由式(1)、(2)找工作点：18-6x105V2=3 + 3.23x105V2V 二000403n?/s =14.5

11、1 m3/h由式He =8.25m(2)求轴功率：N尸He V/9g/(1000/7)=0.00403x&25x1000/(102x0.65)=0.501kW改A为密闭容器时He ' =8 + 3.23x105V2Z<V, N/>Na六、沉降计算(12分/6、6)解：设Rep < 2,ut= gdp2(/vQ)/(18“)= 9.81 X(105)2X (2500-1.2)/(18x0.0186 X103)=7.33x103 m/s校核:Rep =dputp/J = 10 5x7.33 X 10 3x 1.2/(0.0186X10 3) = 4.73 X10

12、3 < 2 原设正确。令气流上升速度为u,(U-7.33X103) X1O = 20:.u = 2.007 m/s又 y = u(n/4)d2 即 100/3600 = 2.007(n/4)dz.d = 0.133 m七、传热计算(18分/6、8、4)解:(1)Atm=(AtrAt2)/Ln(Ati/At2)=(120-80)-(120-95)/Ln(40/25)=31.9°CQ=(36 X 1000/3600)x4200 X (95-80)=630 X103W >4=Q/(/<Atm)=630x103/(2800x31.9)=7.05m2 =nnd(2L)=30nx0.025x2L=4.71Lm2L=7.05/4.711.5m(2) (do/dj)Ri=1/K污净1 /K 污二000009