学年第一学期 化工原理I课程试题B.docx

学年第一学期 化工原理I课程试题B.docx

《学年第一学期 化工原理I课程试题B.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年第一学期 化工原理I课程试题B.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年第一学期化工原理I课程试题B

2005-2006学年第一学期化工原理（I）课程试题（B卷）

题号

一

二

三

四

五

六

七

总分

分数

合分人：

复查人：

大学期末考试试题www.da-fan-

一、填空题：

（每空1分，共23分）

分数

评卷人

1、因次分析法的依据是。

2、右图示为某塔设备的液封装置，进塔气体压力为80mmHg（表压），为保证正常操作，水封高度h=。

3、某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的倍。

4、当喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数Cv比孔板流量计的孔流系数Co，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的

（大、小）。

5、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。

6、为除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用、、等方法（列举三种方法）。

7、间歇过滤机的生产能力可写为Q＝V/∑t，∑t表示一个操作循环所需的，∑t等于一个操作循环中，、和项之和。

8、大容积的饱和沸腾传热可分为、和三个阶段，而工业生产中常在阶段操作。

9、管内湍流传热，流体内温度梯度最大的部分是在，原因是。

10、采用多效蒸发器所获得的高的蒸汽经济性是以为代价，因为、。

二、选择题：

（每题2分，共16分）

分数

评卷人

1、在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值（）。

A与光滑管一样B只取决于Re

C只取决于相对粗糙度D与粗糙度无关

2、一敞口容器，底部有一进水管（如图示）。

容器内水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5m水柱。

水由水管进入容器，则2点的表压p2=（）水柱。

A2.0mB1.5mC1.0mD0.75m

3、离心泵的调节阀开大时，则（）。

Ａ吸入管路的阻力损失不变Ｂ泵出口的压强减小

Ｃ泵入口处真空度减小Ｄ泵工作点的扬程升高

4、床层的平均空隙率与床层的平均自由截面积在以下条件下相等（）。

Ａ颗粒粒度均匀Ｂ沿整个横截面上自由截面均匀

Ｃ沿整个床层高度各截面的自由截面均匀Ｄ颗粒的比表面积均匀

5、提高回转真空过滤机的转速，其他条件都保持不变时，过滤机的生产能力（）。

A提高B降低C不变D不一定

6、100℃时铜的导热系数为（），18℃时钢的导热系数近似为（），20℃时空气的导热系数近似为（），20℃水的导热系数近似为（）。

A45W/（m·K）B0.026W/（m·K）

C377W/（m·K）D0.6W/（m·K）

7、在空气与蒸汽间壁换热过程中采取（）方法来提高传热速率比较合理。

A提高蒸汽流速B采用过热蒸汽以提高蒸汽的温度

C提高空气流速D将蒸汽流速和空气流速都提高

8、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）。

A表面光滑，颜色较浅B表面粗糙，颜色较深

C表面粗糙，颜色较浅

三、计算题：

（每题分数见题后，共61分）

分数

评卷人

1、如图所示，水通过倾斜变径管段（A-B），dA=100mm，dB=240mm，水流量为2m3/min，在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R=20mm，A、B两点间的垂直高度差为h=0.3m。

试求：

（1）A、B两点的压差等于多少Pa？

（2）A、B管段阻力损失为多少mmHg？

（3）若管路水平放置，而流量不变，计算U形水银压差计读数及A、B两点压差的变化。

（22分）

2、用降尘室除去气体中的球形尘粒。

降尘室底面积为40m2，气体的处理量为3000m3/h，固体的密度为3000kg/m3，操作条件下的气体密度为1.06kg/m3，粘度为210-5Pas。

试求：

理论上能完全除去的最小颗粒直径。

（10分）

3、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，若过滤介质阻力忽略不计，求：

（1）其他情况不变，过滤1.5h所得的滤液量为多少?

（2）其他情况不变，过滤2h后用4m3水对滤饼进行洗涤，洗涤所需时间为多少?

（11分）

4、有一φ50×4.5mm的钢管，管内通225℃饱和水蒸气，为了减少热损失，管外包一层厚度为50mm，导热系数为0.1W/（m·K）的石棉，置于温度为25℃的环境中，已知管内蒸汽冷凝对流给热系数为104W/（m2·K），保温层外壁对周围空气对流给热系数为10W/（m2·K），钢管导热系数为40W/（m·K），225℃饱和水蒸气的汽化潜热为1880kJ/kg，试求：

（1）估计钢管壁温；

（2）计算保温层外壁温度；

（3）计算每米管长每小时蒸汽冷凝量kg/（m·h）。

（18分）

大学期末考试试题www.da-fan-

2005－2006化工原理（I）期末试卷A卷答案

一、填空题：

（每空1分，共18分）

1、1.6m，0.4m2、增大，减小3、0.25，24、不变，不变，增大

5、1，16、最大，最小7、<28、

9、溶质的存在，静压强，管路流动阻力

二、选择题：

（每题2分，共16分）

1、C2、B3、D4、C，A5、B6、B7、C8、B

三、计算题：

1、解：

（1）在1-1和2-2之间列柏努利方程

…3分

其中：

z1=0，z2=10m，u1=0，p1=0，p2=3×104Pa，u2=0

m/s…2分

…3分

…2分

…3分

…3分

（2）

…3分

（3）在0-0和1-1之间列柏努利方程

其中：

z1=0，z0=2m，u0=2.48m/s，p1=0

…5分

2、解：

（1）由恒压过滤方程∵V12＋2VVe=KA2τ1且Ve=0

即22=KA2×1

∴KA2=4m6/h…4分

则（V2）2=4×2得V2=2.83m3…2分

（2）过滤1小时后，压差提高一倍｡由K∝Δp得

K'A2=（2Δp'/Δp）KA2=2×4=8m6/h…3分

则（V'）2-V2=K'A2（τ'-τ）

即（V'）2-22=8×（2－1）∴V'=3.46m3…3分

3、解：

（1）设沉降处于Stokes区

m/s…3分

故假设成立…3分

由

…2分

（2）

则需要5层隔板…2分

4．解：

（1）由热量衡算：

则冷却水用量：

…3分

（2）

℃…3分

（3）环隙的当量直径：

de＝Di－d0＝（0.089－2×0.0045）－0.057＝0.023m

冷却水流速：

…6分

…3分

或

（4）由

则

…3分

或

（5）不能出现并流的情况，因为并流过程中t2T2…2分

2005－2006化工原理（I）期末试卷B卷答案

一、填空题：

（每空1分，共24分）

1、（物理方程具有的）因此一致性2、1.09m3、0.5

4、大，小5、泵特性，管路特性

6、过滤、重力沉降、离心沉降

7、（总）时间，过滤时间、洗涤时间、整理（辅助）时间

8、表面汽化、核状沸腾、膜状沸腾，核状沸腾

9、层流底层，其中传热方式是热传导，而液体的导热系数较低，则其热阻远大于其他部分

10、降低蒸发器生产强度，多效蒸发时的温度差损失比单效时要大、每效传热温差小

二、选择题：

（1题2分，共16分）

1、C2、C3、B4、C5、A6、C、A、B、D7、C8、A

三、计算题

1、（22分）

解：

（1）取3-3为等压面，p3=p3’

且p3=pA＋gh1

p3’=pB+g（h2－R’）+igR’

则pA＋gh1=pB+g（h2－R’）+igR’

∴pA－pB=g（h2-h1-R’）＋igR’

=9.81×103×（0.3-0.02）+13600×9.81×0.02

=5420Pa…7分

（2）在1-1和2-2之间列柏努利方程

（1）…3分

其中：

z2-z1=0.3m，u1=0，p1=0，p2=3×104Pa，u2=0

m/s

m/s…4分

…3分

…1分

（3）当管路水平放置时，由于U形管读数R反映的是AB的阻力损失和动能的下降，与管子的放置方式无关，则R’不变，R＝20mm

但由式

（1）得，Hf不随摆放位置而变，而z2=0，pApB则下降…4分

2、（10分）解：

因降尘室

…3分

设沉降处于Stokes区，则

…4分

则

故假设成立

则

…3分

3、（11分）

解：

由恒压过滤方程∵V12＋2VVe=KA2τ1且Ve=0

即352=KA2×2

∴KA2=612.5m6/h…4分

（1）则（V2）2=612.5×1.5得V2=30.3m3…3分

（2）

…4分

4、（18分）

解：

（1）因α1＝104W/m2·K，α2＝10W/m2·K，故α1>>α2

故壁温接近于α大一侧的流体温度，则Tw≈225℃…3分

（2）Δtm=225-25=200℃…2分

…2分

且

…3分

定态导热,各层传热速率相等,

℃…4分

（3）