化工原理（上）试卷一. 填空题（每空1分，共20分）1. 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量的 倍。（假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变）2. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变，管壁处的速度为 ，管中心速度3. 在流动系统中，若截面上液体压强、密度、流速等仅随改变，不随 改变，称为稳定流动。4. 离心泵启动步骤为；常用 调节流量；往复泵常用调节流量。5. 用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量，扬程。6. 牛顿冷却定律的表达式为，给热系数（或对流传热系数）a的单位是。7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近流体的温度，总传热系数K接近流体的对流传热系数。8. 若降尘室的高度增加，则沉降时间，生产能力。9. 当微粒在介质中作自由沉降时，若颗粒沉降的Rep相同，球形度越大的微粒，介质阻力系数越。球形颗粒的球形度为。10. 工业上常用过滤方式有 和滤饼过滤；悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是二简答题（每题5分，共20分）1. 简述流体阻力实验测 i 曲线的基本方法和原理。2. 何谓离心泵的“气蚀”现象，对泵的操作有何危害?应如何防止？3. 为什么工业上气体的除尘（在沉降室进行，R Ar2,则通过两层传热量。6. 对于通风机，习惯上将压头表示 ，其国际制单位为，所以风机的压头称为。7. 在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是，深层过滤中固体颗粒沉积 于。8. 压强有绝对压强、表压强和真空度三种表示方式，其中绝对压强是以基准测得的压强，表压或真空度则是以 为基准测得的压强。9. 板框过滤机过滤面积为0.3m2，在表压150 kPa恒压下过滤某种悬浮液。5h后得滤液 100m3，过滤介质阻力可忽略。如过滤面积加倍其它情况不变可得滤液；若过滤 5h后再用8m3与滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间；当表压加倍，滤饼压 缩指数为0.4时，5h后得滤液。10. 用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20C，则壁温约为。二. 问答题（每题5分，共20分）1. 如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水槽相连接，在什么条件下，水由高位槽 向低位槽流动？为什么？问答题1附图2. 什么是汽蚀现象？汽蚀现象对泵有那些危害？3. 用一板框压滤机恒压过滤某悬浮液，若滤浆的固含量降低（假设比阻不变）,则滤饼充满滤 框所需时间将如何变化（滤饼阻力可以忽略）？试分析之。4. 传热过程中冷热流体有几种接触方式？分别举一实习见过的或你熟悉的换热设备。三. 计算题（60分）1. （10分）水在下图管道中流动，dA=50mm, B=100mm，从A流向B的扩大阻力为Z心2/2，从 B流向A的缩小阻力为Z 2uA2/2,可取Z尸0.56, Z 2=0.42。压差计指示液为汞。当水由A流向B, 已知K=0.055m，求水流量。若维持此水流量不变，水由B流向A,则R2等于多少？A二-B计算题1附图2. （20分）如图的输水系统。已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的N（L+Le）=50m,摩擦 系数可取入=0.03,泵的特性曲线在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述：HQ 0.8，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流量（m3/h），问：如要求流量为10m3/h，单位质量的水 所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少？此泵能否完成任务？如要求输送量减至 8m3/h（通过关小阀门来达到），泵的轴功率减少百分之几?（设泵的效率变化忽略不计）计算题2附图3. （10分）在底面积A = 40m2的除尘室内回收含尘气体中的球形固体颗粒。含尘气体流量为 3600m3/h（操作条件下体积），气体密度P =1.06kg/m3，黏度U=0.02cP，尘粒密度P s= 3000kg/m3。 试计算理论上能完全除去的最小颗粒直径。4. （20分）100C的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg，总传热系数 为2039W/（m2-C），传热面积为12.75m2，15C的冷却水以2.25X105kg/h的流量流进管内，水的 比热为4.187kJ/（kg-oC），求冷水的出口温度和水蒸气冷凝量。化工原理（上）试卷三一. 填空题（19分）1. 流体在等径管中作稳定流动，流体流动时产生阻力的根本原因是，流体的流速沿管长。2. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来白倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的倍。3. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后， 水的流量将，摩擦系数，管道总阻力损 。4. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压 ，流量，效率，轴功率 o5. 某有机溶液在长为L、直径为108X10mm的钢管中强制湍流，g310W/（m2K），若体积流 量不变，改用0152X 10mm的钢管代替原钢管，流动仍为湍流（两种情况下L / d均大于60）, 此时 a=W/（m2-K） o6. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近流体的温度，总传热系数K接近流体的对流给热系数。7. 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b*b3，导热系数A1A2A3o在稳定传热过程中，各层的热阻R R2R3，各层导热速率ZQ2Q3。8. 某板框压滤机的框的尺寸为：长X宽X厚=810X810X25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为 m2。9. 为了提高降尘室的生产能力，可采取措施。10. 一降尘室长8m，中间装有14块隔板，板间距为0.1m。最小颗粒沉降速度为0.02 m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过 m/s。二. 选择题（16分）1. 图中所表示R值的大小反映。A. A、B两截面间压差值B. A-B截面间流动阻力损失C. A、B两截面间动压头变化 D.突然扩大或突然缩小流动损失,I A|A| I &RLr选择题1附图2. 流体在管内流动时，层流底层的厚度随流速的增加而（）oA. 变小 B. 变大C. 不变3. 水在一等径的垂直管内作稳定连续流动，其流速（）oA.会越流越快 B.会越流越慢 C.不变4. 离心泵常用（ ）调节流量，往复泵常用（）调节流量。A,出口阀B,进口阀C,旁路阀5. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。A.增加热阻，减少热量损失；B.节约钢材、增强美观；C.增加传热面积，提高传热效果6. 对一台正在工作的列管式换热器，已知a1 = 116 W-m-2-K-i, a2= 11600 W-m-2K-i,要提高总传 热系数，最简单有效的途径是（）。A.设法增大a1；B.设法增大a2；C.同时增大a1和a27. 旋风分离器的分离因数a愈大，表明它的分离能力愈（）。A,差；B,强； C.低三. 问答题（10分）1. 为什么工业上气体的除尘（在沉降室中进行，Ret2）常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过 滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤？2. 当间壁两侧流体作稳定变温传热时，工程上为何常采用逆流操作？四. 计算题（55分）1. （20分）如本题附图所示，高位槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U型管压强计，测压点与 管路出口端之间距离为20m。（汞的密度为13.6 103 kg/m3,高位槽上端和管出口均与大气相 通）（1）当闸阀关闭时测得R=600mm， = 1500mm；当闸阀部分开启时，测得R=400mm， h = 1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。（2）当闸阀全开时（闸阀全开时，闸阀的ljd=5,入=0.0 18），测压点处的静压强为多少（表压）。计算题1附图2. （10分）某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔A,管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m, 泵吸入管路压力损失为1（m液柱），吸入管径为巾114X4 mm。液体流经换热器B的压力损 失为29430 Pa,精馏塔压强为1kgfcm-2 （表），排出管路为巾114X4 mm的钢管，管长为120m （包括局部阻力的当量长度），流速为1.5m-s-1,密度为960kg/m3，摩擦系数为0.03，其它物 性均与水极为接近。（1）试通过计算，选择下列较合适的离心泵。（2）泵与贮