化工原理考试题及答案

化工原理考试题及答案一、填空题(共10小题，共20分):1.(1分)当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为___850______mmHg。2.(2分)圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为19.6kg/s,其体积流量为___0.0196m3/s________.平均流速为__2.5m/s____.3.(2分)流体流动形态用雷诺准数来判断，当Re>4000时，流型为＿＿湍（紊）流＿＿＿，当Re<2000时，流型为＿＿＿层（滞）流＿＿。4.(2分)流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速降低一半，则阻力损失为原来的_1/2___倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的__1/4____倍。5.(2分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19[m水柱],输水量为20[kg/s],则泵的有效功率为__3728瓦___（无单位或单位错误扣1分）__.（重力加速度=9.81m/s2）6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：__泵特性曲线（H-Q）；_________________________,________管路特性曲线（He-Q）______.7.(2分)某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为60mm×50mm,其当量直径de为___54.5mm（无单位或单位错误扣1分）_____.8.(3分)某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810mm×810mm×25mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_13.12m2（无单位或单位错误扣1分）__。9.(3分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500ｗ,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.57ｗ/m.℃,则其厚度不低于_148mm（无单位或单位错误扣1分）______。(注:大型容器可视为平壁)10．（1分）通常将1kg加热蒸汽所能蒸发的水量（W/D）称为蒸汽的__经济性_____。二、选择题(共15分，每题1分):1.流体在圆管内流动时，管中心流速最大u1，若湍流时的平均流速u2与管中心的最大流速的关系约为（B

）A、u2＝1/2u1B、u2＝0.8u1C、u2＝3/2u1D、u2＝0.3u12.转子流量计的主要特点是___C____。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.柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明，若忽略A，B间的阻力损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（A

）A.a位置B.c位置C.b位置4.相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和清水，若雷诺数Re相等，二者的密度相差不大，而粘度相差很大，则油速（

A

）水速。A、大于B、小于C、等于D、小于或等于5.离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值(

B)A.包括内能在内的总能量B.机械能C.压能D.位能（即实际的升扬高度）6.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为(

B.)A.气体的粘度太小B.气体的密度太小C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性7.输送气体的密度越大，则风机的风压（A

）A、越高B、越低C、不变8.用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（C

）。A、发生了气缚现象B、泵特性曲线变了C、管路特性曲线变了9.离心泵并联操作的目的是（C

）A、增大位能B、增大扬程C、增大流量10.离心机的分离因数α愈大，表明它的分离能力愈（B）。A、差；B、强；C、低11.介质阻力系数ζ=24/Rep的适用范围是（B

）。(1)、圆柱形微粒；(2)、球形微粒；(3)、方形微粒；(4)、层流区；(5)、过渡区；(6)、湍流区A、(1)和(4)B、(2)和(4)C、(2)和(5)D、(2)和(6)E、(3)和(4)12.吸收率等于1的物体称为（B）A、灰体B、黑体C、白体D、透热体13.稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（A）。A、愈大B、愈小C、不变14.工业沸腾装置应在（B

）状态下操作：A、表面汽化B、核状沸腾C、不稳定膜状沸腾D、稳定膜状沸腾15.评价旋风分离器性能的主要两个指标为（B

）A、压降和速度B、分离效率和压降C、分离效率和分割直径D、总效率和粒级效率三、判断题(10分，对的划√，错的划×，每题1分):1.流体在圆管内流动时，管的中心处速度最大，而管壁处速度为零。（√）2.在并联的各条管路中稳定流动时，流体的能量损失皆相等。（√）3.离心泵的出口阀关闭，其流量为零，则所需的轴功率也为零。（×）4.旋风分离器是利用惯性离心力作用来净化气体的设备。（√）5.做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗涤水的流动路线是相同的。（×）6.为提高离心机的分离效率，通常采用小直径，高转速的转鼓。（√）7.强化传热过程最有效的途径是增大传热面积，提高传热温度差。（×）8.多层平壁导热过程中，传热总推动力为各壁面温度差之和。（√）9.蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种（√）10液体的充分混合是靠搅拌浆叶直接打击的结果。（×）四、计算题(50分，要求写出计算公式和主要的计算步骤)1.(8分)某鼓风机吸入管直径为200mm，在喇叭形进口处测得U型压差计读数R＝25mm，指示剂为水。若不及阻力损失，空气的密度为1.2kg/m3，试求管道内空气的流量（m3/h）。***参考答案***∴P1－P2=ρu22/2（3分）由U型压差计，Pa－P2＝Rg(ρi-ρ)∴u2=

=

（3分）=（3分）∴V=

（2分）

2.(7分)某离心泵以71m3／h的送液量输送密度为850kg/m3的溶液，在压出管路上压力表读数为3.14×105Pa．吸入管路上真空表读数为220mmHg，两表之间的垂直距离为0.4m，泵的进出口管径相等。两测压口间管路的流动阻力可忽略不计，如泵的效率为60％，求该泵的轴功率。参考答案：3.(15分)用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮液，过滤开始后10min和20min，获得累积滤液量分别为1.327m3/m2和1.882m3/m2，所得滤饼需用1/5滤液体积的清水在相同压差下洗涤（洗涤水粘度和滤液粘度相同）。每操作一周期的辅助时间为15min，问：每周期过滤时间为多长时才能使叶滤机达到最大的生产能力？参考答案：4.(6分)某厂准备建一个降尘室来净化常压，温度为40℃的含尘空气流，气体进入降尘室的流速u保持在0.15m/s，而微粒在室内的沉降速度ut为0.025m/s，现依厂房面积分配，降尘室只允许做成宽为3m，高为2m;问：（1）降尘室的最小长度应为多少m？（2）降尘室的最大生产能力为多少？（3）若因厂房面积有限，降尘室的长度仅允许为你计算的最小长度的一半，你认为应采取什么措施来完成此除尘任务？***参考答案***5.(14分)在内管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量w1为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热ｃp1＝2.38kJ/(kg.℃)，冷却水走环隙，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热ｃp2＝4.174kJ/(kg.℃),基于传热外面积的总传热系数K=2000ｗ/(m2.℃)，且保持不变，设热损失可以忽略。试求:（1）冷却水用量w2；(2分)（2）计算两流体为逆流和并流情况下