(整理)化工原理B(1)(A卷)标准答案及评分标准

.................广东工业大学考试试卷(A)课程名称:考试时间:年200915分(1×15)化工原理B（1）试卷满分100分：名11月21日第(12周星期六日)姓【一】、填空题：1.空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3,在0.25Mpa下，80℃时的密度为2.5kg/m3。ducμ;普兰特准数Pr=。Pλ线2.雷诺准数Re=3.某溶液在小管直径的2倍，则小管内的流速为4.离心泵的工作点是_管路特性曲线5.恒速过滤时，过滤压差随滤饼厚度的增加而增加；恒压过滤大小管串联的管道内作稳定流动,大管直径为____4____倍。与工作特性曲线的交点。大管内流速的：号过滤速率不变，学时，过滤压差不变，过滤速率随滤饼厚度的增加而减小。6.一根暴露在外的热管子以自然对流、热辐射散发热量。7.若小雨滴在下后的自由沉降速度比为0.592（假设雨滴在下降过程中与其他雨滴发生合，并雨滴直径增大了30%，则雨滴合并前中始终处于层流区）。。（不变、降过程8.在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在使冷凝表面传热系数减小订增大、减小）9.一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将变差（好、差）。【二】、选择题：20分(2×10)1.水平导管上的两点接一盛有水银的U形管压差计（如下图），压差计读书为26mmHg。如果导管内流经的是水，在此种情况下压差计所指示的压强差为CKpa。：业A2.6B3.2C3.5D2.2专装2.液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是D。：院A.从位能大的截面流向位能小的截面；B.从静压能大的截面流向静压能小的截面；C.从动能大的截面流向动能小的截面；D.从总能量大的截面流向总能量小的截面。学3.牛顿型流体在直管中呈层流，摩擦系数λ不可为下列中的DA0.055B0.045C0.035D0.015..................................4.流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为C。A.1.2m；B.0.6m；C.2.4m；D.4.8m。5.离心泵的效率η和流量Q的关系为BA.Q增大，η增大；。B.Q增大，η先增大后减小；D.Q增大，η先减小后增大。C.Q增大，η减小；6.降尘室的生产能力A。A．只与沉降面积Ａ和颗粒沉降速度u有关Ｂ．只与沉降面积Ａ有关tＣ．与沉降面积Ａ、ut及降尘室高度Ｈ有关Ｄ．只与ut和Ｈ有关7.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5m3/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B。A．3.54m3/hB．7.07m3/hC．10m3/hD．2.5m3/h8.对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为和，其对应的温差分别12tt为和，若tt>，则和的关系为A。21212112A.<；B.=；C.>。D.不确定。12129.冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是A。A.提高小的h值；B.提高大的h值；C.两个都同等程度提高；D.提高大的h值，同时降低小的h值。10.计算下列四种A.运动粘度νC.过滤常数KD.黑体辐射常数σ“数”时，其数值大小与单位制选择无关的是B。B.传热单元数NTU0【三】、20分(5×4)简答题1.一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损失变为原来的多少倍？（5分）2lu1答：根据范宁公式：h11..（2分）d2g1其中d22d1V1u1u2（1分）（1分）1..d2244d.u.2164/22又因为流体流型为层流，所以2lu22h22..1h1即将管径增加一倍，能量损失变为原来的16倍（1分）d2g1622.何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？（5分）答：泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并产..................................生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。（3分）（2分）确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。3.何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？（5分）答：沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。（2分）（1分）沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。（2分）4.强化传热的途径有哪些？（5分）答：强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积）增加温度差；（采用逆流流动）（2分）（1分）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）（2分）【四】、(20分)用一台离心泵将水池中的水(密度为1000kg/m3)送至一表吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，出口阀全开时排出管线长度200m（含出口阻力损失），全部管路均用φ108×4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）当离心泵入口处的真空表读数为25kPa时系统水的流量q（m压为62kPa的水洗塔顶，其流程如图所示。已知离心泵下同）为60m，泵/s）；3V（2）泵的压头H；若离心泵的效率为80%，泵的轴功率Pa；（3）泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程；2218.8m3310.3m11.500m解：（1）(6分)如图，在水池液面０－０和真空表所在的1-1两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面.01.59.812510000.02560uu2210000.122u1.13m/sq0.785d2u0.787103m3/sV(2)(6分)在水池液面０－０和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面...................................H()10006210009.810.025200601.13229.8130.55m0.1gHqPaV10009.8130.558.871033323W=3.32kW0.8（3）(4分)在水池液面０－０和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面q(V)2H()6210000.025200600.7850.1210009.810.129.8126.325.376104q2V【五】、（15分）6710Pa压力下对硅藻土在水中的悬浮液进行过滤试验，测得过滤常数在3K=5×10型板框压滤机在134103Pa压力下过滤上述悬浮液。试求：（）过滤至滤框内部全部充满滤渣所2）过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水洗涤滤饼，求洗涤时间；（3）若每次卸渣m/s，qe=0.01m/m，滤饼体积与滤液体积之比υ=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-251-5232需的时间；（、s0.01，可重装等全部辅助操作共需15min，求过滤机的生产能力（m滤液/h）。（已知硅藻土3按不可压缩滤饼处理）解：（1）因为硅藻土可按不可压缩滤饼处理，所以K2kpqp，与无关e（2分）又因为已知p67103Pa，K5105m2/s，q0.01m3/m2e所以：p134103Pa时，K1104m2/s，q0.01m3/m2（1分）（1分）eV0.8120.02538m30.6233m3，cA3820.812m249.86m2（1分）（1分）0.6233，q7.791m3/m20.1563m3/m2m37.791m3VVcv0.0849.86代入恒压过滤方程式求过滤时间0.1563220.010.1563104275.6s（分）2（1分）（2）洗涤V0.1V0.7791m3w（1分）1dVdVKAKA8qqe10449.8680.15630.012m3s3.748103m3s（2分）ddVV48WEe..................................0.7791dVdV/s207.9s（1分）（2分）0.003748WWW（3）生产能力V7.7913Qm3/h20.27m3/h275.6207.91560/3600WD【六】、（10分）某单程列管式换热器，其换热管为mm的不锈钢管，管长为2523m，管数为32根。在该换热器中，用25℃的水将壳程的110℃的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体，该有机蒸汽的冷凝传热系数为8.210W/(m2℃)。水的流量为3·15000kg/h，平均比热容为4.18kJ/(kg℃)；管壁与水的对流传热系数为·1000W/(m2℃)；不锈钢的导热系数为17W/(m℃)。试求：··（1）总传热系数；Ko（2）水的出口温度。解：（1）总传热系数Ko1Ko1obdod（2分）（分）1odiidm1Ko694.3W/(m2·℃)10.0020.0250.02510000.021170.0238.2103QWC(tt)KStm（2）水的出(1分)口温度t2cpc21oo..................................(Tt)(Tt)ttTttm(2分)122