江南大学化工原理期末试卷(2004-2011)

一、填空题〖每空1分，共计30分〗1.处于同一水平面高的流体，维持等压面的条件必须是，，。2.流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长_____。3.米糠油在管中作层流流动，①若流速u，管内径d不变，管长l增加一倍，则摩擦阻力损失；②若流速u，管长l不变，管内径d增加一倍，则摩擦阻力损失______；③若管内径d，管长l不变，油温升高，粘度为原来的1/2，则摩擦阻力损失。4.离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能()(A)泵壳和叶轮(B)叶轮(C)泵壳(D)叶轮和导轮5.漩涡泵常用的调节方法是()(A)改变吸入管路中阀门开度(B)安置回流支路，改变循环量的大小(C)改变压出管路中阀门的开度(D)改变电源的电压6.以下种类的泵具有自吸能力()(A)往复泵(B)齿轮泵与漩涡泵(C)离心泵(D)旋转泵与漩涡泵7.离心通风机的全风压等于()(A)静风压加通风机出口的动压(B)离心通风机出口与进口间的压差(C)离心通风机出口的压力(D)动风压加静风压8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是()(A)输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O(B)输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O(C)输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O(D)输送20℃，101325Pa的空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O9.离心泵按叶轮串联的多少可分为和____________。10.含尘气体通过长为4m，宽为3m，高为1m的除尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该除尘室的生产能力为（）12.自由沉降的意思是()。(A)颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计(B)颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度(C)颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用(D)颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程13.板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4的这一规律只有在以下条件下才成立()。(A)过滤时的压差与洗涤时的压差相同(B)滤液的粘度与洗涤液的粘度相同(C)过滤压差与洗涤压差相同且洗涤液粘度与滤液粘度相同(D)过滤压差与洗涤压差相同，洗涤液粘度与滤液粘度相同，以及过滤面积与洗涤面积相同14.过滤推动力一般是指()。(A)过滤介质两边的压差(B)过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差(C)滤饼两面的压差(D)液体进出过滤机的压差15.以下过滤机是连续式过滤机()。(A)箱式叶滤机(B)真空叶滤机(C)回转真空过滤机(D)板框压滤机16.流体通过固体颗粒床层流动时随着速度的增长，将会产生三种状态分别是、、。17.搅拌操作中为防止打旋现象出现,常采用设置和等方法。18.空气在内径一定的园管中稳定流动，若气体质量流量一定，当气体温度升高Re。19.管径改为原来的1/2而流量相同，则其表面传热系数约为原来的倍。(设条件改变后,物性常数不变)20.判断下面的说法中哪一种是错误的()(A)在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大;(B)在同一温度下,物体的吸收率A与黑度在数值上相等,因此A和的物理意义相同;(C)黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强;(D)黑度反映了实际物体接近黑体的程度。21.沸腾传热可分为三个区域，它们是自然对流区、核状沸腾区和膜状沸腾区，生产中的沸腾传热过程应维持在区操作。22.套管换热器，内管外径d1、外管内径d2，则环隙的当量直径一、概念题（30分）（填空题每空1分,选择题每题1分）1.同一种流体，连续，静止2.不变3.加倍减为1/4减为1/24.C5.B6.A7.D8．D9.单级，多级10.0.36m3/s11.A12.D13.C14.B15.C16.固定床流化床气力输送（水力输送）17.挡板搅拌轴偏心或倾斜18.下降19.3.4820.B21.核状沸腾区22.d2-d1一、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，流速会增大＿＿＿＿,静压强会＿＿＿。4.离心泵主要性能参数为压头＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。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（）PGA.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(A)；非球形粒子的球形度Φ（）。A.等于1；B.小于1；C.大于110.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_0.1482m、______。(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，其辐射传热能力越大＿＿。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。（1）水的出口温度；（2）换热器的传热面积；（3）将管程加倍，则总传热系数将如何变化？假设空气处于湍流状态，空气和水的物性都不随管程的加倍而变化。一、概念题（30分）（每题1分）1.位置d2-d12.正确3.增大降低4.扬程、流量、功率、效率。5.A；AC；C6.B7.B8.C9.AB10.ζ=24/Repmm5.33211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℃降低到70℃，水走壳程，流量为0.6kg/s，进口温度为30℃，，已知空气的定压比热容为1.0kJ/kgK，水的定压比热容为4.2kJ/kgK，管壁热阻可以忽略，空气侧的对流给热系数为100W/m2K，水侧的对流给热系数为2000W/m2K，试求：11.×12.B13.强化传热，削弱传热14.148mm15.ｄQ/ｄ＝－Aｄt/ｄ,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/g＝Z2＋P2/g+u22/2g+∑Hf(ａ)已知：P1/g＝10.33m，Z2＝2m，(u22/g+∑Hf吸)＝2m将以上值代入(ａ)中10.33＝2+P2/g+2，则P2/g=6.33mH2Ｏ(绝)P真/g＝P1/g－P2/g＝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m/s79.221025.03002.017.01081.92e0000m102222222f22111f22221211uuudllhpZpuZhpugZpugZ）（代入柏努利方程得）（（表），，（表），，，式中，（表））（，，（表），，，式中，Pa318782.998279.21025.02002.01081.92em/s79.2000m102233222f33111fAB32331211ppudllhuZpuZhpugZpugZAB11smuu/33.221025.03002.0111081.9222）（得Papp8.51681233.21781.9222得，20℃Hg＝Hs-(∑Hf+u22/g)＝5－2＝3m＞2m安装合适50℃Hs´＝Hs+0.24-=5+0.24-=5+0.24-1.53=3.71mHg'＝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）gp5081.91000105.14311222314121121m041.0m0882.021.02/mm466.0360010027.255.022AqVAqqqKqqqe又解得332223242222222m028.0041.0069.0m069.00882.0777.0/mm777.02360010027.255.022VAqVqqqKqqqe解得3234222344m237.2280882.0777.0`/mm908.03600100675.5551.02`2/sm100675.510027.2100250``qAVqqqKqqqKppKe解得实际生产时，