(完整版)化工原理试题

1、-来源网络,仅供个人学习参考化工原理试题及答案一.填空题每空 1 分,共 24 分1 .处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连续的、同种.2 .流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小3 气体的粘度随温度升高而土处水的粘度随温度升高而减4 .流体在圆形直管中作滞流流动时,其温度分布是抛物线型曲线,其管中央最大流速为平均流速的 2 倍,摩擦系数人与 Re 的关系为 64/Re.5 .压强除了用不同的单位计量夕 I 还可以用绝对压强,表压强和真空度三种不同的方法来表示.6 .流体在管内作湍流流动时不是阻力平方区,其摩擦系数人与 Re?和/d 有关；完全湍流时阻力平方区

2、入只取决于 e/d.7 .离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、和轴封装置.8 .离心泵的流量调节有改 1 皿口加、阀开区改变叶轮转速和改变叶轮直径三种,其中最常用的方法是改变调节阀开度,具优点表现在操作简便和连续调节.?.判断题每题 2 分,共 10 分1 .理想流体无外功参加时,任一截面上各项机械能均相等.X2 .湍流时,管中央处的最大速度小于平均速度的 2 倍.,3 .离心泵的转速、叶轮直径增大时,流量、压头、轴功率都有所增加.,4 .流体流动时摩擦阻力损失 hf所损失的是机械能中的动能.X5 .离心泵启动之前必须灌满液体是为了防止发生气蚀现象.X三.简做题每题 10 分,共 20 分1 .离心

3、泵安装高度不适宜,会影响到什么？产生什么现象？答：离心泵安装高度不适宜会影响到叶轮中央处的压强大小,当安装高度增加时,中央处压强降低,其压强小于输送流体的饱和蒸汽压时,液体气化产生大量气泡,这些气泡随流体进入高压区又会迅速凝结,周围液体以很高的速度冲向原来气泡所占位置,对叶轮外表产生压强很高、频率很大的冲击,造成材料剥蚀,这种现象叫“气蚀.2 .如何选择适宜的管径答： 管道的管径大小从设备费用和操作费用两个方面影响着流体输送总费用.采用较大的管径时,输送量一定,流速较小,阻力减小,操作费用降低这里主要是动力费用；而管径较大,管子自身价格以及管道铺设等基建费用都会增大,即设备费用增加.管径减小时

4、那么相反,适宜的管径应为设备费用与操作费用之和最低时的管径.对于工厂内部工艺管线可采用已有的经验数据.一.计算题1 题 20 分,2 题 16 分1 用泵将贮槽中温度为 20C,密度为 1200Kg/m3的硝基苯送往反响器,每小时进料量为 30X103Kgo贮槽液面为常压,反响器内保持 9810Pa 的表压强.管路为89x4mm 勺钢管摩擦系数入=0.027管子总长 45ml其上装有孔板流量计己=8.25一个；全开闸阀己=0.17两个；90标准弯头己=0.75四个.贮槽液面与反响器入口管之间垂直距离为 15m 求泵的轴功率.泵的总效率取 0.65,贮槽液面包定,硝基苯粘度2.1mPa-s.解：

5、以贮槽液面为 11 截面,反响器入口管内侧为 22 截面,且以 11 截面为基准水平面,在1 1,22 截面间列柏努利方程gZ1+U12/2+p/p+We=g#U22/2+p2/p+2hf其中 zi=0ui=0pi(表)=0We=?乙=15mu=ws/pA=1.35m/sp2(表)=9810Pa2hf=(入 l/d+2)u2/2=(0.027X45/0.081+8025+2X0.17+4X0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg代入柏努利方程 We=15(R2+R)BR=(R+R)CRi(R2+R)D 无法比拟；一；:.；：一9 .在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在,减少热阻的

6、有效举措是.CA层流底层,使流体处于层流状态 B 流体湍动区域,使层流底层减薄C 层流底层,提升流体湍动程度 D 流体过渡区域,提升流体湍动程度10 .在蒸汽冷凝传热中,不凝性气体的存在对对流传热系数 a 的影响是AA不凝性气体的存在会使 a 值大大降低 B 不凝性气体的存在会使 a 值升高C 不凝性气体的存在与否,对数据无影响 D 不一定I1|11 .把一壳程用饱和水蒸气加热管内水的列管式换热器由单管程改为双管程,会引起 BoA 管内对流传热系数减小 B 对数平均温差减小C 管内阻力减小 D 总对流传热系数减小12 .真空蒸发的优点有 CoA 不凝气无需用泵即可从冷凝器中排除 B 溶液沸点升

7、高C 溶液沸点降低 D 沸腾给热系数大?、填空题：(每空 1 分,共 16 分)1 .?流体在圆形直管中作层流流动,如果只将流速增加一倍,管径不变,那么阻力损失为原来的 2 倍；如果只将管径增加一倍,流速不变,那么阻力损失为原来的凶倍.2 .在离心泵的运转过程中,叶轮是将原动机的能量传递给液体的部件,而泵壳那么是将动能转变为静压能的部件.一3 .离心泵的流量调节阀应安装在离心泵出口管路的位置上,而正位移泵调节阀只能安装在旁路仪置上.一4 .在操作压力相同的条件下,当滤液粘度与洗液粘度相同时,叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为.5 .流化床在正常操作范围内,随着操作气速的增加,流体在颗粒缝隙间

8、的流速不变,床层空隙率增大,床层压降不变,颗粒沉降速度不变,床层高度升高.6.对流传热过程中,在其它条件相同下,短管的对流传热系数比长管的对流传热系数大.7 .温度相差 100c 的两灰体间进行辐射传热,现因某种原因,两者的温度各下降了 10C,那么此时的辐射传热量与原来的相比将小.8 .单效蒸发操作中,?次蒸汽温度低于生蒸汽温度的原因有溶质的存在和传热的推动力.三、有一循环管路如下图,管路内安装一台离心泵,安装高度 Hg=3m 在高效范围内,此离心泵的特性曲线可近似表示为兄式中 qv以 m3/s 表示,管路总长为 130m其中吸入管长为 18m均为包括局部阻力的当量长度,管内径 d=50mm

9、 摩擦系数入=0.03.试求：1、？管路内的循环水量；0%II鼠1I2、？泵的进、出口压强；解：1、在两水平截面之间列柏努利方程其中：、勺a0-k 詈 L 或粉嬴 3H.=231-1433xlO53=23_1-1433x112两式联立,解得2、在 1、B 两截面间列柏努利方程：姓216Pst-180=3+-+0-C3xx那么 2x9 向1000 x9810052x9.81即PB三59kPa真空度在 G2 两截面间列柏努利方程取表压1 ?,！；四、 用板框压滤机包压过滤某悬浮液,20min后每平方米过滤面积得滤液1.5m3,继续过滤至1h可充满滤框,共得滤液 4n3,然后每平方米洗涤面积用 0.

10、5m3的清水在相同的压差下洗涤水的粘度与滤液大致相等,其它辅助时间为 12min.试求：1、？此过滤机每平方米过滤面的生产水平以所得滤液量计；2、？假设每次正式过滤之前,用 5min 预涂一层助滤剂,使滤布当量滤液量降低一半,涂层厚度可以忽略,过滤机的生产水平可提升多少？解：1、由恒压过滤方程+物?/工=20K=9/那么 14m 仞=延解得ck=?一?0.02a3m3/Cm3-inn且洗涤速率升收%砥约2、当/4+2x4x463_痴.?月/曰 T=13=35-4(V=033“(E,IHO且洗涤速率/&D4(4+4 网增加了 40.4%五、采用降尘室除去矿石焙烧炉出口的炉气中含有的粉尘.

11、在操作条件下炉气流量为 25000m3/h,在降尘室内的流速为 2m/s,密度为 0.6kg/m3,粘度为 210-5Pa-s,其中氧化铁粉尘的密度为 4500kg/m3.要求全部除掉直径大于 80pm 的粉尘.试求：1、？所需降尘室的长和高(其宽为 2m；2、？用上述计算确定的降尘室,要将炉气中直径为 75pm 的尘粒完全除掉,求炉气的最大允许处理量.解：1、设沉降处于斯托克斯区故假设成立?力飞皿口?m2、dp=75pm 的尘粒18x2xKT5(设沉降处于斯托克斯区)npud_0_6x0_&Mx75xl0,nJCt%=-=1-55JI=0JX2=143个=2_40*r2、-来源网络,

12、仅供个人学习参考故假设成立0*02、dp=70pm 的尘粒MK2X1小(设沉降处于斯托克斯区)bpud06x0601x70 x10,.工n_JCE=一=V 工故假设成立六、 有一列管式换热器,装有小 202.5mm 的钢管 400 根,管长为 2m 要将质量流量为 7000kg/h 的常压空气由 20c 力口热至U90C,选用 108c 的饱和蒸汽于壳程冷凝加热之.假设水蒸汽的冷凝给热系数为1.0104W/(m2K),管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计,且不计热损失.空气在平均温度下的物性参数G=1.0kJ/(kgK),入=2.8210-2W/(mK),=2.010-5Pas.试求：,I1、？空气在管内的对流