大连理工大学化工原理考试部分试题(2023年)

一．填空生产装置中安装液封装置的目的：一是为了确保设备的安全，二是〔防止气体泄漏〕。非牛顿性流体是指〔不符合牛顿粘性定律的流体〕。流体在圆形直管内做稳定层流流淌时，其平均速率于管内中心速率的比值为〔0.5〕。边界层厚度的定义是〔0.99u∞处与壁面的法向距离δ〕。两管路甲、乙串联，假设两管路的长度一样，甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内的流淌均为稳定层流，则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为〔1〕圆管内流体完全湍流流淌时1时，流体的阻力增加为原阻力的〔4〕倍。孔板流量计是定〔截面〕，变压差的流量计。离心泵在开泵之前泵内没有布满液体，可能会发生〔气缚〕现象。9……15某列管式换热器的内外两侧流体的外表传热系数分别为5800W/(m2•℃)和640W/(m2•℃)，为强化过程的传热，应承受措施增加〔外〕侧的外表传热系数。当蒸汽管路的外直径〔大于〕临界半径时，在蒸汽管道外侧家保温层肯定能够保温。一球形小石英颗粒，在空气中在层流区沉降，假设颗粒的直径减为为原来的80%，则其沉降速度将变为原来的〔0.64〕倍。液体沸腾的必要条件：一是要有〔气化核心〕，二是液体必需过热。一切物体的放射力量和吸取率的比值等于同温度下黑体的放射力量。列管是换热器依据温度补偿方式的不同可以分为：〔浮头式换热器〕，U型管是换热器，以及固定管板式三种形式。平流加料主要应用于蒸发过程中〔液体易结晶〕的场合。转变旋风分别器的操作条件，使其临界直径减小，则其分别总效率〔增大〕。24在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在是冷凝外表的传热系数〔降低〕。二、简答题1.离心泵的部件〔3〕答：蜗壳，叶片，底阀，滤网，泵轴，调整阀等〔见教材P86〕2.给出大容积饱和沸腾曲线，并说明相应的点及区域答：见教材P277图4.4.23蒸发操作中溶液沸点上升的缘由有哪些？答：1〕溶液蒸汽压降低引起的沸点上升液柱静压头引起的沸点上升，溶液内部沸点，按平均压力计算：0二次蒸汽阻力损失引起的沸点上升用冷凝器压力计算二次蒸汽温度时需考虑〔详见书P360〕.三，有一单壳程多管程换热器，换热管长为3m，直径为φ25*2.5mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从20℃被加热到60℃。流量为13140kg/h，温度为97℃笨的饱和蒸汽在管外被冷凝成同温度的液体。笨的相变热为 400kj/kg。壳程蒸汽冷凝外表传热系数h=10000w/(m2.℃)，管程污垢热阻为0.0003℃/壳污阻为0.0002/水的有关物密为995kg/3定比容为4.18kj/0〔kg.℃〕,粘度为0.3315*10-3Pa.s，热导率为0.678w/(m.℃)。无视管壁热阻和热损失，试求水用量管内外表传热系数完成换热任务所需的换热面积换热器的管程数〔取整〕维持该换热器构造参数不变，仅将其改为单管程列管换热器，定性分析在水流量和入口温度不变的条件下，被冷凝的笨蒸汽流量和水出口温度如何变化？四，一板框过滤机共有10个滤框，框的尺寸是800mm*800mm*25mm.过滤操作在20℃，恒压下进展，过e滤常数K=4*1-5m2/s位积液量q=0.02/m2体滤积之比=0.1/m3。每次过滤后的卸渣，重装等关心15min，滤饼不洗涤，切不行压缩。e，求滤框全部布满所需的过滤时间。参考公式：V=3600[Ah-nV]e，现用一回转真空过滤机代替上述半框过滤机，所用滤布与板框过滤机一样，过滤压差一样。此回转真空过滤机的直径为1.5m,长度为1.0m,浸没角为120产力量时回转参考公式：V=3600[Ah-nV]e五、〔23分〕用一台离心泵将敞口水池中的水密度为〔1000kg/m3〕送至一表压为62kpa的水洗塔塔顶。其流程如题图所示，始终离心泵的入管段长度〔包括局部阻力的当量长度〕为60m，泵出口阀全开时排出管线长度为200m〔包括除管路出口突然扩大以外的局部阻力〕，全部管路均用φ108*4mm的碳钢管，管内流体流淌摩擦系数为0.025，泵的特性曲线方程为H=35-0.01qv2〔其中H的单位为m3/h〕其他数据如下图。试求：泵出口阀全开是管路的特性曲线方程。泵出口阀全开时的工作点。假设离心泵的效率为80%.泵的轴功率。离心泵入口处的真空表的读数是多少？为满足生产的要求，输送水的流量需要增加15%，假设承受的叶轮直径比原直径增大5%，问该泵能否满足要求？由于生产波动，塔顶表压降低，定性分析系统中输水系统中输送水的流量如何变化，并图示工作点的变化。〔30分〕填空题BA.平行 B.垂直 C.成45o夹角 D.成60o夹角8×104Pa，则该处确定压力为〔1×105Pa。流体在圆直管内层流流淌时，平均流速与最大流速的比值为 0.5 。处于完全湍流流淌区，当流体的速度增加至原来的2倍时，流淌阻力增加至原来的 4 倍。转子流量计为 A 流量计。〔A定压差变截面式B.C.变压差变截面式D.定压差定截面式〕离心泵启动时应_关闭 出口阀〔A.半开B.全开C.关闭〕当用离心泵输送50°C时的清水时实际最高效率点处的流量比样本上给出的流量_减小 。〔A.减小B.增大〕离心泵的安装高度大于其允许的安装高度，简洁发生 汽蚀 。多级压缩时，为了节约轴功，多承受各级压缩比 B 。〔A.渐渐减小B.相等 C.渐渐增大D.不确定〕流体层流流淌时，动能校正因子为 。74，则量纲为一〔无因次〕的数群数为3离心泵内损失包括 水力损失 ，容积损失和机械损失。对于球形颗粒，其球形度 小于〔A.等于B.大于 C.小于〕

1〔A.等于B.大于C.小于〕小于 其等比外表积当量直径。转变旋风分别器的操作条件，使其临界半径减小，则其分别总效率 B 〔A.不变 B.增大 C.减小〕通过流化床层的流体速度增加，床层阻力 A 〔A.根本不变B.增大C.减小〕叶滤机的洗涤方法是 置换 洗涤法。在流化床阶段，B系统易消灭聚式流化现象。〔A.液-固B.气-固 C.液-液〕回转真空过滤机转速提高1倍，其它条件不变，其生产力量是原来的 1.41 倍。设雨滴在下降过程中始终处于层流区。流化床倾斜时，床层外表 B 〔A.随之倾斜B.保持水平C.无法确定具体状态〕22.蒸汽冷凝可分为滴状冷凝和 膜状冷凝 冷凝两种。无相变的对流传热温度梯度集中在 热边界层 以内。在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在使冷凝外表传热系数 C〔A.不变 B.增大 C.减小D.无法确定〕气体辐射的特点是 对波长具有选择性 和在整个体积内进展。传热根本方式有热传导、热辐射和 对流传热 三种。换热器中传热管常见的排列方式有正方形和 正三角形 两种。蒸发器工作一年后处理量下降，可能的缘由是 管污垢热阻增大 。平流加料流程主要适用于 液体简洁结晶 的场合。30．蒸发操作溶液沸点上升的缘由1〕 溶液蒸汽压降 〔2〕液柱静压,〔3〕二次蒸气阻力损失。二〔28分〕有一离心泵，其特性曲线为H=125-4.0×10-3qV2〔qV的单位m3/，转速为2900转/分，现拟用该泵将库中的水送到高度为58.5m的常压高位水槽，输送管路的管内径均为150mm，当泵出口阀门全开时，管路总长〔包括局部阻力当量长度〕为900m。水的密度ρ=1000kg/m3，摩擦系数为0.025。1.5m58.5m1.5m，吸入管总长〔包括局部阻力当量长度〕为60m80m3/h时泵入口处的真空度为多少〔kPa。求出口阀门全开时管路的特性曲线。70%，求泵的轴功率。0.5m80m3/h,求由于流量调整损失在阀门上的压头是多少米。假设降低泵的转数，图示说明在泵出口阀门全开的条件下，泵工作点的变化状况。21150m〔包括局部阻力当量长度，下同100m2100m150m0.023140m3/h2中的流量。40m224m3，介质的阻力可无视不计。试求：过滤常数K。假设滤饼不洗涤，且关心时间为0.5小时，求该机的生产力量。其他条件不变，但过滤压强加倍，滤饼的压缩指数为0.3，则过滤1小时后可得滤液量为多少？五〔23分〕一台的列管换热器，其列管规格为F25´2.5，管长为4m，管总根数为488根，两管程。用161°C、为443m3/h的热油将310m3/h的水从82°C加热到90°C，以满足热水用户的需求，水走管程。操作条件下，水的物性：比热容cp=4.203kJ/(kg×°C)，密度r=968kg/m3，热导率l=0.678 粘度h=0.3315´10-3Paro=945kg/m3lW=0.678W/(m×°C)。试求：管内外表传热系数。97°C，该工况下换热器的传热系数及壳程的外表传热系数为多少〔设物性不变，不计热损失〕？0.0004(m2×°C)/W0.0006(m2×°C)/W。假设物流流量及入口温度不变，该换热器能否满足生产要求？换热器还有多大裕度？通过计算说明。姓名：

大连理工大学学号：

课程名称：化工原理〔上〕试卷A 试卷共6页院系：

授课院〔系：化工学院 考试日期：2023年1月6日 级 _班— 二 三 四 寻常 总分装得分

30 30 10

10 100一、填空〔30分〕倍；流体在直管内层流流淌时，管壁粗糙度增大，则其对应的摩擦系数 ；流体所受到的力有 和质量力两种；订 4.非牛顿型流体是指 ；抱负流体在圆形直管内流淌，则在壁面处的速度梯度为 ；两稳态流淌的管路甲、乙并联，假设两管路的长度一样、甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内摩擦系数均恒为0.02，则甲管流速与乙管流速的比值为 ；有关；水温降低，其它条件不变，则离心泵的允许安装高度 ；用一输送空气的离心通风机改输送比空气密度小的气体，则所消耗的功率 ；线往复泵 输送含少量细小固体颗粒的流体〔可以、不行以〕多级压缩机的各级压缩比 时压缩机所消耗的总功最小〔依次减小依次增大相等；由不规章颗粒装填的床层的空隙率一般 球形颗粒床层的空隙率；一金属小球在流体中沉降，假设沉降在层流区进展，则流体粘度增大后金属球的沉降速度 ；降尘室高度增加1倍，降尘室的生产力量 ；当旋转半径为r、旋转角速度为ω时，则离心分别因数可写成 ； 120150，则在其它条件不变时，其生产力量变为原来的倍；一般状况下，大多数的 和固体组成的流化系统属于散式流化系统〔液体、气体、固体〕保温材料A和B，试验测得A保温层的温差为B保温层温差的2倍，则A保温层的热导率是B保温层热导率的 倍；黑体的放射力量与确定温度的 次方成正比； 用饱和水蒸汽加热水，经过肯定时间〔短时间〕后，觉察传热的阻力快速增大，这可能是由于 的；22.某一套管换热器用管间饱和水蒸汽加热管内空气，蒸汽的温度为10020、出口温度为气体热辐射的特点(1)22.某一套管换热器用管间饱和水蒸汽加热管内空气，蒸汽的温度为10020、出口温度为60，则此套管换热器的内壁温度应接近；当热流体的热容量流率相对 时，可用冷流体的传热效率ε60，则此套管换热器的内壁温度应接近；c程；大容积饱和沸腾的壁面假设被油脂玷污，则其外表传热系数会 ；当流体横向流过管束时，错列排列的管束的外表传热系数 直列排列的管束的外表传热系数；蒸发操作溶液沸点上升的缘由1〕溶液蒸气压降低〔2 _ ,3〕二次蒸气阻力；蒸发操作中生蒸汽的经济性指 与使用的生蒸汽量的比值；写出两种生产上常用的多效蒸发流程： 和 。二、(30A、B，两水槽在一样的水平面上，所用管线规〔包括全部局部阻力当量长度，下同〕为60m。排解管线C300mCA200m,CB400m,水的密度ρ=1000kg/m30.02，其它数据见图示，试求：写出阀门1全开、阀门2完全关闭时的管路特性曲线方程；1全开、阀门2完全关闭时，测得系统的水流量为80m3/h，且泵的效率为70%，求此时泵的压头和轴功率；25kPa，则系统的总流量ABm3/；状况。AB150mC21m1状况。AB150mC21m〔10分〕在恒压下应用板框压滤机过滤某种悬浮液。滤渣完全布满滤框所需的过滤时间是2小时，获得的滤液体积是20m3。停顿过滤后在一样压力下，承受横穿洗涤法用9%滤液量的清水洗涤滤饼。清水的物性可视为与滤液一样，介质阻力无视不计,滤饼不行压缩。5m3(滤液)/h，每次卸渣、拆装等关心操作必需掌握到多长时间；、假设该机的每一滤框的厚度减半，长宽不变，滤框数加倍，使用的滤布一样，操作压力不变，试求多长时间过滤后滤渣才能完全布满滤框。〔〔20分8000的常压空气于管程由85；该换热器装有φ19×2钢管300根，管长为1 。要求选用110饱和蒸汽于壳程冷凝加热之，该温度下蒸汽的汽化潜热〔相变热〕为2232 。假设饱和蒸汽的外表传热系数，管材的热导率为45，管程污垢热阻度下的物性常数为，，，，不计热损失，试求：空气在管内的外表传热系数？通过计算说明该换热器能否满足需要？假设将该换热器变为双管程，且仍承受110出口温度为多少？

蒸汽加热，则空气的实际2023〔上〕A卷答案一、30分1.0.517.液体2.不变18. 0.53.外表力19.44.不符合牛顿粘性定律的流体20.不凝气5.021.对波长有选择性6.1.4122.1007.d0/d23.较大8.增大