化工原理模拟题及参考答案要点.pdf
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1、1 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
2、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。若两侧 相差不大时,则必须将 ()才能提高 K
3、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/m 3, 降尘室长 4m ,宽 2m,高 1m 。含尘气流密度为1.2kg/m 3, 流量为 7200m 3/h ,粘度为 310-5 Pas, 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 2在 310 5Pa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=510 -5 m 2/s,q e=0.01m 3/m2, 又测得滤饼体积与滤液体积之比 =0.08。现拟用有 38 个框的 BMY50/810-25型板框压滤机处理此
4、料浆, 过滤推动力及所用滤布也与 试验用的相同。试求: 过滤至框内全部充满滤渣所需时间; 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; 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m 3 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: mm g u d
5、 sm H u S u H m mm g u d gd u sm bl V u s t t t s t s t s t 0479. 0 81.92.13000 125.01031818 /125. 0 4 5. 0 4 25.0 1 0.550%150%HH %502 0677.0 81.92.13000 25.01031818 18 /25. 0 423600 7200 ) 1(1 5 5 min 2 除去的粒径)可被( 径可被完全除去的最小粒:解 3 hm S d dV V sm qq KA d dV d dV V S K qqq Kqqq mm A V q m m m w w w ew
6、w w w e e /9.51 3015414549 623.03600 T V3600 Q 3 414 1088.1 79.7 10 1 /1088. 1 01. 0156.08 86.49105 8 2 549 105 01.0156.02156.0 2 2 /156. 0 86.49 79.7 9.77 8.00 23.60 V 6.84938281.0A 623.0025. 03881.012 3 3 33 5 5 22 2 23 3 22 32 饼 )过滤机的生产能力( )洗涤时间( 由恒压过滤方程式 滤液体积 过滤面积 )滤框总容积:(解 mL tdLn tdLn Ln t Ln
7、t t t Ln tt t t t t tCC CC ttCTTC m m mm m m pccphh pccphh pccphh 71.3 7 5 K K Q Q 81.69 30 135 30135 47.92 60 135 60135 50154015 100150100150KSQ C50 15 25 70 50 215W80150W 11540W100150W WW3 2 22 11 2 1 21 1 2 12 1221 所以 所以 及由 则 :根据解 4 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um
8、ax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, d1d2。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
9、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/m 3, 管子内经皆 为 25mm ,送液量为
10、 2000kg/h 。试求: (1)泵的有效功率; 5 (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810810mm , 框的厚度为 42mm 。现已测得过滤10 分钟后的滤液 1.31m 3,再过滤 10 分钟,共 得滤液 1.905m 3。滤饼体积和滤液体积之比为 0.1 。试计算: 将滤框完全充满滤饼时所需的时间(h); 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8010 3Pa。现拟
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