大连理工大学化工原理本科生历年期末试题

1姓名：__________学号：__________课程名称：化工原理（上）试卷：A院系：__________授课：化工学院考试日期：2003年12月31日试卷共7页_____级_____班一301．流体流经固体壁面时产生边界层分离的条件，一是存在逆压递度，二是。2．流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为。（A．约0.8/1B．0.5/1C．2.0/1D.约1/0.8）3．一转子流量计，当流量为50m3/h时，测定流量计转子上下压差为250Pa，现流量变为100m3/h，则流量计转子上下压差为Pa。（A．250B．500C．125）4．为防止离心泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量泵的必须汽蚀余量。（A大于、B小于、C等于）5．流体在圆形直管内层流流动，请画出管内的剪应力分布侧形。6．量纲分析法应用的前提是。一二三四五平时总分标准分301317102010100得分27．两管路甲、乙并联，若两管路的长度相同、甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内的流动均为层流，则甲管的阻力与乙管阻力的比值为_________。（A.1/16；B.1/32；C.1/1；D.1/2）8．某反应器需用泵输送料液，当要求料液输送量非常精确时，应选用。（A、离心泵；B、计量泵；C、螺杆泵）9．离心通风机特性曲线中的风压大小与流体的密度。（A、成正比；B、成反比；C、无关）10．往复泵的流量与压头值。（A、成正比；B、成反比；C、无关）11．颗粒的形状越不规则，则其形状系数越。（A大；B小；C不确定）12．降尘室宽度增加1倍，则其生产能力。（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不变；D.无法判断）。13．在流化床阶段，系统易出现聚式流化现象。（A.液--固；B.气--固；C.液--液）14．板框过滤机的洗涤方法称为法。15．离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.4m，旋转速度为18m/s，则该设备的离心分离因数为。（A.13.2；B.810；C.82.6）16．回转真空过滤机的转速提高一倍，则在其它条件不变时，其生产能力变为原来的倍。（A．1.41，B．2，C．1）17．一小圆铁球，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由30℃降至10℃，则其沉降速度将___________。（A．增大，B．减小，C．不变，D．不确定）18．评价旋风分离器分离性能的参数主要有：、分离效率和流动阻力。19．对于不可压缩性滤饼，当过滤压差增大时，滤饼的比阻。（A．增大，B．减小，C．不变，D．不确定）20．传热基本方式有传导、对流和三种。21．大容积饱和沸腾可分为三个区域，它们分别是自然对流、膜状沸腾和___________区域。22．一切物体的发射能力和吸收率的比值恒同温度下黑体的发射能力。（A．大于、B．小于、C．等于）323．当热导率为常数时，单层平壁内的温度分布是。（A．直线、B．曲线、C．折线）24．膜状冷凝的表面传热系数一般滴状冷凝的表面传热系数。（A．大于、B．小于、C．等于）25．液体沸腾的必要条件，一是要有汽化核心，二是。26．当热流体的热容量流率相对时，可用冷流体的传热效率εc表示换热器的传热效率。（A．较大B．较小C．一致）27．在蒸发操作中，平流加料流程主要适用于____________________的场合。（A．易结晶的液体、B．粘度不大的液体、C．粘度随温度和浓度变化较大）28．蒸发操作溶液沸点升高的原因（1）溶液蒸气压降低，（2）________________________，（3）二次蒸气阻力。29．蒸发器的效数越多，则其生蒸汽的经济性越。（A．大B．小C．不变）二．（13分）如图所示的一输水管路。液面1-1至截面3-3全长300m（包括局部阻力的当量长度），截面3-3至液面2-2间有一闸门阀，其全开时的局部阻力系数为17.0��，其间的直管阻力可以忽略。输水管为5.360��的水管。设流动已进入阻力平方区，摩擦系数03.0��。在阀门全开时，管路的输水量qV=8.5m3/h。系统为稳态流动，两水池液面高度保持不变。试求：1、两液面的高度差z是多少m？2、截面3-3的表压h（以水柱高度表示）。1Pah30.5mPa2Z=？m题二图1234三．（17分）某离心泵工作转数为n=2900转/分，其特性曲线可用qVH201.030��(m)表示，用该泵输送水（3/1000mkg��），当泵的出口阀全开时，管路的特性曲线可用qVL204.010��(m)表示，上述公式中qV的单位均为m3/h，若泵的效率为��0.6，求：1、阀门全开时输水量为多少m3/h？此时泵的轴功率为多少kW？2、当所需供水量为15m3/h时：（1）若采用出口阀节流调节，多损失的压头为多少m？（2）若采用变速调节，泵的转速应为多少？（提示：用比例定律重新求泵的特性曲线方程。）5四、（10分）用一板框压滤机（有800×800×30mm的滤框30个），在恒压下过滤某悬浮液，过滤3小时后滤饼充满滤框，共获得滤液体积3m3，滤饼洗涤时间和卸渣整理等辅助时间之和为1小时。设介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩。试求：1．过滤常数K；2．滤饼体积和滤液体积之比；3．该过滤机的生产能力；4．过滤压差增大一倍，当滤饼充满滤框时，其它条件（物性、洗涤和辅助时间之和）不变，则此时过滤机的生产能力为多少？五．（20分）某单管程单壳程列管式换热器由多根φ25×2.5mm的钢管组成，拟将流量为15000hkg/的苯由20C�加热到60C�，苯在管中的流速为0.5m/s。壳程通以130C�的饱和蒸气，其相变热（汽化潜热）为2178kJ/kg。已知苯在平均温度下的物性数据为：密度3/858mkg��，粘度sPa����31052.0�，定压比热容)/(76.1KkgkJCP��，热导率)/(15.0KmW���。管材的热导率6为45)/(KmW�，管程污垢热阻W/)Km(.Ri��200040，壳程污垢热阻W/)Km(.R��2000020，蒸汽侧表面传热系数)Km/(Wh���240101。不计热损失。试求：1．水蒸汽用量（hkg/）；2．换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；3．换热器的管子根数及单根管长度；4．若仅将该换热器变为双管程，其它条件不变，则苯的出口温度为多少？（物性参数也不变）姓名：__________学号：__________课程名称：试卷试卷共6页院系：__________授课院（系）：化工学院考试日期：2003年12月31日_____级_____班一二三四五平时总分标准分301317102010100得分装.301．流体流经固体壁面时产生边界层分离的条件，一是存在，二是壁面附近存在粘性摩擦。2．流体在圆形直管内做稳定湍流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为。（A．约（0.8~0.82）/1；B．0.5/1；C．2.0/1；D71/(0.8~0.82)）3．一转子流量计，当流量为10m3/h时，测定流量计转子上下压差为50Pa，现流量变为12m3/h，则流量计转子上下压差为Pa。（A．50；B．60；C．41.7）4．为防止离心泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量泵的汽蚀余量。（A．大于；B．小于；C．等于）5．使用量纲分析法时，可以用来判断量纲为一数群的数目。6．流体在圆形直管内湍流流动，请画出管内的剪应力分布侧形。7．两管路甲、乙串联，若两管路的长度相同，甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内的流动均为稳定层流，则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为_________。（A．4/1；B．2/1；C．1/1）8．化工生产中输送腐蚀性液体时，可以用以下泵中的。（A．隔膜泵；B．离心铸铁泵；C．往复泵）9．离心通风机特性曲线中的功率与流体的密度。（A.成正比；B.成反比；C.无关）10．往复泵的理论压头与流量。（A．成正比；B．成反比；C．无关）11．对于非球形颗粒，颗粒的形状越接近球形，则其形状系数越。（A．大；B．小；C．不确定）12．降尘室高度增加1倍，则其生产能力。（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不变；D.无法判断）。13．在流化床阶段，系统易出现散式流化现象。8（A.液--固；B.气--固；C.液--液）。14．板框过滤机的洗涤方法称为法。15．离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转速度为15m/s，旋转半径为0.3m，则该设备的离心分离因数等于。（A.0.76；B.76.5；C.5.1）16．回转真空过滤机的转鼓浸没度提高一倍，则在其它条件不变时，其生产能力变为原来的倍。（A．1.41；B．2；C．1）17．一小球形铁球，在水中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由30℃降至10℃，则其沉降速度将___________。（A．增大；B．减小；C．不变；D．不确定）18．评价旋风分离器分离性能的参数主要有：临界直径、和流动阻力。19．对于不可压缩性滤饼，当过滤压差减小时，滤饼的比阻。（A．增大；B．减小；C．不变；D．不确定）20．传热基本方式有热传导、热辐射和三种。21．大容积饱和沸腾可分为三个区域，它们分别是自然对流、核状沸腾和区域。22．一切物体的发射能力和吸收率的比值恒等于同温度下黑体的。（A．发射能力；B．黑度；C．吸收率）23．当热导率为常数时，单层圆筒壁的温度分布是。（A．直线；B．曲线；C．不确定）24．滴状冷凝的表面传热系数一般膜状冷凝的表面传热系数。（A．大于；B．小于；C．等于）25．液体沸腾的必要条件，一是要有，二是液体必须过热。26．当热流体的热容量流率相对时，可用热流体的传热效率εh表示换热器的传热效率。（A．较小；B．较大；C．一致）27．蒸发操作溶液沸点升高的原因（1）____________________________；（2）液柱静压头；（3）二次蒸气阻力损失。28．在蒸发操作中，并流加料流程主要适用于_______________________的场合。（A．易结晶的液体；B．粘度不大的液体；C．粘度随温度和浓度变化较大）。29．生蒸汽的经济性随蒸发器效数的增多而。（A．增大；B．减小；C．不9变）二．（13分）如图所示的一输水管路。液面1至截面3全长250m（包括局部阻力的当量长度），截面3至液面2间有一闸门阀，其半开时的局部阻力系数为5.4��，其间的直管阻力可以忽略。输水管为5.360��水管，设流动已进入阻力平方区，摩擦系数025.0��。系统为稳态流动，两水池液面高度保持不变。在阀门半开时，试求：1、管路的输水量qV是多少m3/h；2、截面3的表压R（以水柱高度表示）。三．（17分）某离心泵叶轮直径为D=160mm，其特性曲线可用qVH201.030��R1PaRR31mPa215m题二图12310(m)表示，用该泵输送水（3/1000mkg��），当泵的出口阀全开时，管路的特性曲线可用qVL204.010��(m)表示，上述公式中qV的单位均为m3/h，若泵的效率为��0.6，求：1、出口阀全开时泵的工作点？此时泵的轴功率为多少kW？2、当所需供水量为15m3/h时：（1）出口阀节流调节，多损失的压头为多少m？（2）采用叶轮车削，叶轮的直径应为多少？（提示：用比例定律重新求泵的特性曲线方程。）四（10分）用小型实验装置在9.81×104Pa的压差下，测得某悬浮液的过滤常数K＝1×10－5m2/s，qe＝0.02m3/m2，同时测得滤饼与滤液体积比为0.075m3/m3。现用板框压滤机过滤此物料，过滤压差、操作温度及滤布都与实验相同。该机有700×700×25mm的滤框26个，试求：（1）滤渣充满滤框需要多少时间？（2）滤饼不用洗涤，卸渣、整理等辅助时间为10分钟，该过滤机的生产能力为多少m3/h(以滤液体积表示)？11五、(20)某单管程单壳程列管式换热器由60根φ25×2.5mm的钢管组成，将流量为30000hkg/的苯由20C�加热到60C�。壳程通以130C�的饱和蒸气，其相变热（气化热）为2178kJ/kg。已知苯在平均温度下的物性数据为：密度3/858mkg��，粘度sPa��