南京工业大学化工原理上册试卷1

化工原理试题-1-吴凌天南京工业大学《化工原理B》试题（A）卷（闭）一、选择题(共10小题，20分)1、(2分)离心泵最常用的调节方法是()Ａ改变吸入管路中阀门开度Ｂ改变压出管路中阀门的开度Ｃ安置回流支路，改变循环量的大小Ｄ车削离心泵的叶轮2、(2分)板框压滤机中，最终的滤液流率是洗涤液流率的_______。（ΔpE=Δpw，μ=μw）Ａ一倍Ｂ一半Ｃ四倍Ｄ四分之一3、(2分)碳钢的导热率为；不锈钢的导热率为____；常压常温空气的导热率为_____；常温水的导热率为_______。A151W/(m·℃)B370W/(m·℃)C45W/(m·℃)D16W/(m·℃)E0.62W/(m·℃)F0.025W/(m·℃)4、(2分)多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻_____。A成正比B成反比C没关系5、(2分)如图所示,用U形压差计与管道A、B两点相连。已知各图中管径、A、B间的管长L及管道中流体流量均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为汞,则________。AR1≠R2,R1=R2=R4BR1=R2=R3=R4CR1=R2R3R4DR1≠R2≠R3≠R46、(2分)在完全湍流中粗糙管的摩擦系数（）。A与光滑管一样B取决于ReC取决于ε/dD与Re，ε/d有关7、(2分)某泵在运行1年后发现气缚现象，应()Ａ停泵，向泵内灌液Ｂ降低泵的安装高度C检验进口管路是否有泄漏现象D检查出口管路阻力是否过大8、(2分)离心泵的轴功率()Ａ在流量V＝０时最大Ｂ在扬程Ｈ最大时最大Ｃ在流量V＝０时最小Ｄ在设计点处最小9、(2分)在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的q值，其过滤速率为原来的____________。A2倍B1倍C2倍D4倍10、(2分)管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如0i),为有效提高K值，关键在于（）A提高iB提高0C减小垢层热阻D提高管内流体流量二、填空题(共9小题，每空1分，共20分)1、米糠油在管中作层流流动，若流量不变，ｄ、L不变(设密度变化可略)，油温升高，黏度为原来的1/2，则摩擦阻力损失____________________。2、恒密度流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失Σhf所损失的是机械能中的_________项。恒密度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、列管换热器的管程设计成多程是为了________________________；在壳程设置折流挡板是为了______________________________________。4、总传热系数的倒数1/k代表，提高K值的关键是。5、如图所示系统，其大管内径d1=45mm，液体在管内流速为0.5m/s，小管内径d2=19mm，从1-1到2-2断面的阻力损失为15J/kg，则2-2断面处的流速为__________m/s，是根据＿＿＿＿＿＿＿＿方程而得。6、以重力沉降室分离某悬浮液系的固体颗粒，若要求大于某指定粒径的颗粒全部沉到器底，其处理能力与设备的有关，与无关。7、若被输送的流体的粘度增高，则离心泵的压头、流量、轴功率。8、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/A,Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δτ/Δq=3740q+200(q-m2/m3;τ-s)则过滤常数K=,qe=。9、大容积中的饱和沸腾传热可分为，和，而在工业生产中常在阶化工原理试题-2-吴凌天段操作。三、计算题(共4小题，60分)1、(15分)40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动，40℃水的密度为992kg/m3，饱和蒸汽压pv=7.38kPa，当地大气压为97kPa。现拟d0取135mm，试问：（1）当不计阻力损失，水在管中的流速？（2）当不计阻力损失，水在流经收缩管时会不会汽化？2、(15分)用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为0.5at，原料槽压强为0.1at。管路总长为20ｍ（包括全部局部阻力的当量长度），管路直径为50mm，摩擦系数为0.02。密度为800kg／ｍ3。离心泵的特性曲线可表示为Ｈe＝20－1.12×105V2，式中V以ｍ3/s表示。试求原料输送量及泵的有效功率为多少？3、(15分)板框过滤机框长,宽,厚分别为250mm,250mm,30mm,总框数为8,用此板框过滤机恒压过滤某水悬浮液,已知过滤常数K=5×10-5m2/s,Ve与A的比值qe=0.0125m3/m2,滤饼体积与滤液体积比为υ=0.075m3/m3｡试求过滤至滤框充满滤饼时所需过滤时间?4、(15分)某厂在单壳程双管程列管换热器中,用130℃的饱和水蒸气将乙醇水溶液从25℃加热到80℃,列管换热器由90根φ25×2.5mm,长3m的钢管所构成,乙醇水溶液处理量为3.6×104kg/h,并在管内流动。饱和水蒸气在管间冷凝。已知钢的导热率为45W/(m·℃),乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m3,黏度为1.2×10-3N·s/m2,比热为4.02kJ/(kg·℃),热导率为0.42W/(m·℃),水蒸气的冷凝给热系数为104W/(m2·℃),在操作条件下,垢层热阻及热损失可忽略不计,试确定:（1）求管内的给热系数。(2)此换热器能否完成生产任务?化工原理试题-3-吴凌天一、选择题(共10小题，20分)1、(2分)B2、(2分)C3、(2分)C,D,F,E4、(2分)A5、(2分)B6、(2分)C7、(2分)C8、(2分)Ｃ9、(2分)C10、(2分)B二、填空题(共9小题，20分)1、Δp2/Δp1=1/22、压能不变3、提高管程α值提高壳程α值4、间壁两侧流体间传热的总热阻设法减小起决定作用的分热阻5、2.8m/s；连续性6、水平面积；高度7、下降；下降，增加8、5.348*10-4m2/s;0.0535m2/m39、自然对流，核状沸腾，膜状沸腾，核状沸腾三、计算题(共4小题，60分)1、(15分)管子出口流速u=2gh=109.812=14.0m/s∵14.0(0.15)2=u0(0.135)2∴u0=17.28m/s由水槽液面至收缩管处排伯努利方程：9.817+97103/992=p0/992+(17.28)2/2∴p0=17.0103Pa∵p0pv，故收缩管处不会发生水汽化。2、(15分)管路特性曲线:He=8+(0.5-0.1)×9.81×104/(800×9.81)+8×0.02×20×V2/(π2×9.81×0.055)=13+1.06×105V2=20-1.12×105V2V=5.67×10-3m3/sHe=20-1.12×105(5.67×10-3)2=16.4mNe=HeVρg=16.4×5.67×10-3×800×9.81=729.8w3、(15分)A=2×0.25×0.25=0.125m2(以一个框为准)每框可得滤饼体积为:V'=0.25×0.25×0.03=1.875×10-3m3∴V=V'/υ=0.025m3q=V/A=0.2m3/m2q2+2qqe=Ktt=900s4、(15分)Q需=W2cp2(t2–t1)=(3.6×104/3600)×4.02×103×(80-25)=2.211×106Wui=3.6×104/(3600×(90/2)×0.785×0.022×880)=0.8042m/sRei=diuiρ/μ=0.02×0.8042×880/(1.2×10-3)=1.18×104104Pri=cpμ/λ=4.02×103×1.2×10-3/0.42=11.490.7Pr120L/di=3/0.02=15050则αi=0.023(λ/di)Rei0.8Pr0.4=0.023×(0.42/0.02)×(1.18×104)0.8×11.490.4=2320W/(m2·℃)Ko=1/(do/(αidi)+bdo/(λdm)+1/αo)=1/(0.025/(2320×0.02)+0.0025×0.025/(45×0.0225)+1/10000)=1428W/(m2·℃)Δtm=(Δt1–Δt2)/Ln(Δt1/Δt2)=(105-50)/Ln(105/50)=74.13℃Ao=nπdoL=90×3.14×0.025×3=21.2m2Q=KoAoΔtm=1428×21.2×74.13=2.24×106W∵QQ需∴换热器能完成生产任务。