2025 年大学过程装备与控制工程（化工机械设计基础）试题及答案

2025年大学过程装备与控制工程（化工机械设计基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种材料通常不用于化工机械的制造？（）A.不锈钢B.碳钢C.木材D.合金钢2.在化工设备设计中，强度计算主要依据的是（）。A.材料力学B.理论力学C.流体力学D.传热学3.化工容器的壁厚设计主要考虑的因素不包括（）。A.压力B.温度C.介质腐蚀性D.设备外观4.以下哪种封头形式受力最均匀？（）A.椭圆形封头B.球形封头C.碟形封头D.锥形封头5.化工管道连接中，最常用的连接方式是（）。A.焊接B.法兰连接C.螺纹连接D.承插连接6.离心泵的主要性能参数不包括（）。A.流量B.扬程C.效率D.功率因数7.搅拌器的类型主要取决于（）。A.搅拌目的B.搅拌介质C.搅拌槽大小D.搅拌速度8.化工设备的防腐措施不包括（）。A.选择耐腐蚀材料B.表面涂层C.阴极保护D.增加设备壁厚9.以下哪种阀门适用于切断和调节流体流量？（）A.闸阀B.球阀C.调节阀D.止回阀10.化工机械设计中，安全系数的选取主要考虑（）。A.材料性能B.制造工艺C.使用条件D.以上都是二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.化工机械常用的材料有（）。A.碳钢B.不锈钢C.有色金属D.高分子材料2.化工容器设计时需要考虑的载荷有（）。A.内压B.外压C.风载荷D.地震载荷3.离心泵的主要部件包括（）。A.叶轮B.泵壳C.轴D.密封装置4.搅拌器的搅拌效果与（）有关。A.搅拌器类型B.搅拌速度C.搅拌介质粘度D.搅拌槽形状5.化工管道的布置原则包括（）。A.满足生产工艺要求B.便于操作和维修C.保证安全D.美观大方三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×）1.化工机械设计中，只需要考虑强度要求，不需要考虑刚度要求。（）2.球形封头是所有封头形式中强度最高的。（）3.法兰连接比焊接连接更便于拆卸和安装。（）4.离心泵的流量与扬程成正比。（）5.搅拌器的功率越大，搅拌效果越好。（）6.化工设备的防腐主要是为了延长设备使用寿命。（）7.闸阀适用于全开和全关的场合，不适合调节流量。（）8.化工管道的颜色标识主要是为了美观。（）9.安全系数越大，设计越合理。（）10.在化工机械设计中，不需要考虑设备的可操作性。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述化工容器设计的一般步骤。2.离心泵启动前需要做哪些准备工作？3.化工设备防腐的重要性及主要方法有哪些？五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程）1.已知一化工容器内径为2000mm，设计压力为2MPa，采用碳钢制造，许用应力[σ]=120MPa，腐蚀裕量C2=2mm，试计算该容器的壁厚。2.一台离心泵输送密度为1000kg/m³的液体，流量为10m³/h，扬程为30m，效率为70%，求该泵的轴功率。答案：一、选择题1.C2.A3.D4.B5.B6.D7.A8.D9.C10.D二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.×10.×四、简答题1.化工容器设计一般步骤：确定设计条件，包括压力、温度、介质等；选择合适的材料；进行强度、刚度计算；确定结构形式；绘制图纸等。2.离心泵启动前准备工作：检查泵及管道连接是否牢固；盘车，检查转动部件是否灵活；向泵内灌满液体，排净空气；检查密封情况；检查电机转向等。3.化工设备防腐重要性：防止设备腐蚀损坏，延长使用寿命，保证生产安全稳定运行。主要方法：选择耐腐蚀材料；表面涂层；阴极保护；添加缓蚀剂等。五、计算题1.解：根据公式δ=PDi/（2[σ]φ-P）+C2其中Di=2000mm，P=2MPa，[σ]=120MPa，C2=2mm，φ取0.85δ=2×2000/（2×120×0.85-2）+2≈22.5mm2.解：根据公式Ne=ρgQH