化工原理 模拟题及参考答案.docx
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化工原理 模拟题及参考答案.docx
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化工原理模拟题及参考答案
化工原理试卷一
一、填空:
(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量( )次方成正比;流量一定时,阻力损失与管径( )次方成反比。
(2)离心泵的轴功率随流量的增大而(),启动离心泵前应(
),以减少启动电流,保护电机。
另外,离心泵启动前,还要(),否则就会造成()现象。
(3)层流时,圆管内的流速呈()分布,u/umax=();当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失()。
(4)往复泵的流量与压头(),需采用()调节流量。
(5)研究流体流动时,常将流体视为由无数分子集团所组成的(),其目的是为了摆脱(),而从()角度来研究流体的流动规律。
(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(),(),()。
(7)离心分离因数Kc=(),若旋转半径R=0.4m,切向速度uT=20m/s时,则Kc=(),结果表明在上述条件()。
(8)通过三层平壁的热传导中,若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃,则各平壁层热阻之比()(假设各层壁面间接触良好)。
(9)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。
(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高()的α。
若两侧α相差不大时,则必须将()才能提高K值。
二、计算题:
1.用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒,颗粒在气流中均匀分布,尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m,宽2m,高1m。
含尘气流密度为1.2kg/m3,流量为7200m3/h,粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降,试求:
(1)可被完全除去的最小粒径;
(2)可被50%除去的粒径。
2.在3×105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。
现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。
试求:
①过滤至框内全部充满滤渣所需时间;
1过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;
③若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少m3滤饼计)。
3.有一管长为2m的列管冷却器,将油从150℃冷却到100℃,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为40℃,油和水作并流流动,若用增加管长的办法,使油的出口温度降到80℃。
设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变,问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求?
(假设Cp比热不随温度而变)。
参考答案:
化工原理试卷二
一、填空题:
(1)在流体流动中,圆形直管内流体滞流时的速度分布为()形状,且平均速度u与管中心最大速度umax之比等于();湍流时的速度分布为()。
(2)有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串联而成,d1 某流体稳定地流过该管道。 今确知d1管段内流体呈滞流,则流体在d2管段内的流型为 ()。 (3)离心泵的工作点是()曲线与()曲线的交点;离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵发生()现象。 (4)离心泵无自吸作用,开泵前要先(),以防止()现象的产生。 (5)在列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近( ),总传热系数K的值接近()。 (6)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。 (7)某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降,若处于滞流沉降区,当空气温度升高时,空气的黏度(),颗粒的沉降速度()。 (8)测定流量常用的流量计有()、()、()。 (9)降尘室的生产能力只与降尘室的()和()有关,而与()无关。 (10)工业过滤一般采用()过程最合理。 过滤常数的测定一般在()进行。 二、计算题: 1.某车间用离心泵将原料送到塔中,如附图所示。 塔内压强为491kPa(表压),槽内液面维持恒定,其上方为大气压。 槽内液面和塔进料口之间的垂直距离为20m,假设输送管路的阻力损失为5m液柱,料液的密度为900kg/m3,管子内经皆为25mm,送液量为2000kg/h。 试求: (1)泵的有效功率; (2)如果泵的效率是60%,求其轴功率。 2.用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液,滤框共10个,其规格为810×810mm,框的厚度为42mm。 现已测得过滤10分钟后的滤液1.31m3,再过滤10分钟,共得滤液1.905m3。 滤饼体积和滤液体积之比为0.1。 试计算: ①将滤框完全充满滤饼时所需的时间(h); ②若洗涤时间和辅助时间共45分钟,该装置的生产能力(以每小时滤饼体积计)。 3.常压贮槽中盛有石油产品,其密度为760kg/m3,粘度小于20cst。 在贮存条件下的饱和蒸汽压强为80×103Pa。 现拟用65Y—60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177×103Pa的设备内。 贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5m,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m。 试核算该泵是否合用。 若油泵位于贮槽液面以下1.2m处,问此泵能否正常操作? 当地大气压按101.33KPa计。 附: 65Y—60B型油泵性能参数如下: 流量m3/h19.8 扬程m38 效率%55 轴功率KW3.75 允许气蚀余量m2.6 参考答案: 化工原理试题三 一、填空: (1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量( )次方成正比;流速一定时,阻力损失与管径( )次方成反比。 (2)离心泵的压头与流量()关,一般用()调节流量。 往复泵的压头与流量()关,一般用()调节流量。 (3)层流时,圆管内的流速呈()分布,u/umax=();当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失()。 (4)一小颗粒在空气中沉降服从斯托克斯定律,当空气温度升高时,则其沉降速度(),且颗粒直径越大,沉降速度越()。 (5)降尘室的生产能力只与降尘室的()和颗粒的()有关,而与()无关,因而工业上多采用()降尘室。 (6)工业上,沸腾传热一般控制在()状态下,冷凝器的设计通常以()冷凝考虑。 (7)离心分离某悬浮液,其切向速度为20m/s,旋转半径为0.4m,则其分离因数为()。 (8)在列管式换热器中使用饱和水蒸气加热冷空气时,管壁的温度接近()侧温度. (9)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。 (10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高()的α。 若两侧α相差不大时,则必须将()才能提高K值。 二、计算题: 1.如图,一离心泵将水从贮槽抽至敞口容器中,两液面恒定且距离8m。 泵的吸入管线L1=20m,排出管线L2=60m(以上均包括进出口及各种局部阻力),管径均为40mm,摩擦系数均可取0.01,离心泵的特性曲线方程H=22-7.2×105Q2(H —m,Q—m3/s),泵的效率为65%,试求: (1)管路的特性方程; (2)管内水的流量m3/s; (3)泵的轴功率。 2.某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。 求: ①其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。 ②其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤,需要洗涤时间为多少小时? 3.一除尘器高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘。 尘粒密度ρs=3000kg/m3.炉气密度ρ=0.5kg/m3、粘度μ=0.035mPa·s,颗粒在气流中均匀分布。 若要求完全除去大于10mm的尘粒,问: 每小时可处理多少立方米的炉气。 若要求处理量增加一倍,可采取什么措施? 参考答案:
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