江南大学化工原理试题B卷.doc
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江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸
食工原理期末考试试卷(上)B2005.1
(食品学院02级用)
班级 学号 姓名
题 数
一
二
(1)
二
(2)
二(3)
二4)
总 分
得 分
一、概念题(30分)(每题1分)
1.稳定热传导是指传热系统中各点的温度仅随________而变,不随时间而改变。
套管换热器,内管外径d1、外管内径d2,则环隙的当量直径de=_________________。
2.在稳定流动过程中,流体流经各截面处的质量流量相等。
()
3.流体在水平管内作稳定连续流动,管路直径变小的地方,流速会____,静压强会___。
4.离心泵主要性能参数为____、_____、_____、_____。
5.如图所示,当阀门关闭时,E、F、G点处的压强的关系为:
PE()PF()PG。
当阀门打开,液体流动以后:
PE()PF()PG
A.等于B.小于C.大于
6.用离心泵输送浆料或含有固体悬浮液时,应采用()叶轮。
A.闭式B.开式或半开式
7.离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而()
A.增大B.减少C.不变
8.欲提高降尘室的生产能力,主要的措施是()。
A.提高降尘室的高度;B.延长沉降时间;C.增大沉降面积
9.球形粒子的球形度Φ();非球形粒子的球形度Φ()。
A.等于1;B.小于1;C.大于1
10.颗粒在滞流区沉降时,介质对颗粒的阻力系数ζ与沉降雷诺数Rep的关系为()。
11.颗粒的自由沉降速度ut小于其干扰沉降速度。
()
12.工业上处理大量含尘气体时,宜采用下列那种操作?
()
A采用大直径的旋风分离器串联
B采用小直径的旋风分离器并联
13.在化工生产中,研究传热主要有两方面的目的,一是_____,一是_____。
14.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.K,则其厚度不低于_______。
(注:
大型容器可视为平壁,材料外壁温度视为室温)
15.传导传热的傅立叶定律为___________,其中负号表示________。
16.冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1=400℃,出口温度T2=200℃,冷气体进口温度t1=50℃,两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为__℃;若热损失为5%时,冷气体出口温度为___℃
17.多层平壁导热过程中,传热总推动力为各壁面温度差之和。
()
18.物质的黑度越大,其辐射传热能力越__。
开课教研室 命题教师 考核班级 考试形式(√)开卷、闭卷 教研室主任审核签字 命题时间 总张数
注:
请用黑色墨水在框内书写。
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二、计算题(70分)
1(20分)如图所示的管路系统,用高位槽向管路供应20℃的水,高位槽液面维持不变,比管路出口高出的垂直距离为10m,管路总长度为30m(包括除阀门以外的所有局部阻力的当量长度),管子规格,水在管内流动时的摩擦因数取0.02,阀门全开时的阻力系数为0.17,20℃水的密度为998.2kg/m3,粘度1.005×10-3Pa•s,求:
(1)阀门全开时水在管路中的流速
(2)在管路中的B点处装有一压力表,设AB间的长度为20m(包括局部阻力的当量长度),问压力表显示的读数为多少?
(3)当阀门关小时,压力表的读数将如何变化?
请用计算说明当阀门关小到时,压力表的读数为多少?
设管路的摩擦因数不发生变化.
2(15分)用泵将20℃水由贮槽打到某一处,泵前后各装有真空表和压力表。
已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2mH2O,允许吸上真空度为5m。
槽液面与吸入口位差为2m。
当地大气压Pa=760mmHg。
试问:
(1)真空表的读数为多少mmHg?
(2)当水温由20℃变为50℃时发现真空表与压力表读数突然改变,流量骤然下降,此时出现了什么故障?
原因何在?
怎样排除?
水在20℃时的饱和蒸汽压为2.334×104Pa,50℃时的饱和蒸汽压为1.5×104Pa。
3(15分)在只有一个滤框的小型板框过滤机上进行过滤实验,过滤的压强差为100kPa,测得K=2.027×10-4m3/s,qe=0.551m3/m2,滤框尺寸为210×210×30mm,滤饼不可压缩,问:
(1)在过滤的第一个小时内得到多少滤液?
(2)再过滤一个小时,可再得滤液多少?
(3)实际生产时,过滤压差为250kPa,且共有28个滤框,问过滤1小时可得滤液多少?
4(20分)在列管式换热器中,用空气加热水,空气走管程,流量为1.26kg/s,温度从130℃
食品工程原理02级上B卷参考答案
2005.1
一、概念题(30分)(每题1分)
1.位置d2-d1
2.正确
3.增大降低
4.扬程、流量、功率、效率。
5.A;AC;C
6.B
7.B
8.C
9.AB
10.ζ=24/Rep
11.×
12.B
13.强化传热,削弱传热
14.148mm
15.dQ/dt=-lAdt/dd,热量沿温度降低的方向传递
16.250℃,240℃
17.对
18.大
二、计算题(70分)
1(20分)
解:
(1)7分
依题意,以高位槽液面为1-1`截面,以管路出口截面为2-2`截面,在之间列柏努利方程式:
(2)7分
以B点所在的截面为3-3`截面,在1-1`和3-3`截面间列柏努利方程得:
(3)6分
当阀门关小时,压力表的读数应增大,当时,在1-1`和2-2`间列柏努利方程,
然后在1-1`和3-3`之间列柏努利方程得
2(15分)
解:
(1)取贮槽中液面为1-1兼基准面,真空表处截面为2-2,列柏式:
8分
P1/rg=Z2+P2/rg+u22/2g+∑Hf(a)
已知:
P1/rg=10.33m,Z2=2m,(u22/rg+∑Hf吸)=2m
将以上值代入(a)中
10.33=2+P2/rg+2,则P2/rg=6.33mH2O(绝)
P真/rg=P1/rg-P2/rg=10.33-6.33=4mH2O
真空表读数为H=4×1000×9.81×760/101300=294.4mmHg
(2)发生汽蚀现象7分
20℃Hg=Hs-(∑Hf+u22/rg)=5-2=3m>2m
安装合适
50℃Hs´=Hs+0.24-=5+0.24-
=5+0.24-1.53=3.71m
Hg'=3.71-2=1.71m<2m
措施:
①将泵下移至1.71m以下
②减少吸入管路阻力损失,使Hg´>2m以上。
3(15分)
解:
(1)5分
(2)5分
(3)5分
4(20分)
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