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长沙理工大学考试化工原理试卷(上册1王)

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长沙理工大学考试试卷
………………………………………………………….…………………………….………………………... 试卷编号 1 拟题教研室(或老师)签名 应化与化工教研室 教研室主任签名 ………………………………………………………….…………………………….………………………...

课程名称(含档次) 化工原理A(一) 课程代号 0811019 专 业 化工、轻工、环工、应化 层次(本、专) 本科 考试方式(开、闭卷) 1、 填空题(每空1分,共20分) 1、由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该 壁面的热阻愈 ,其两侧的温差愈 。 2、处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是 、 、 。流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应 选用 流量计测量。 离心泵的特性曲线通常包括 曲线、 和 曲线,这些曲线 表示在一定 下,输送某种特定的液体时泵的性能。 4、 板框过滤机的横穿洗涤速率为最终过滤速率的 。 5、 进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体 进行加热,规定冷流体出口温度不超过40℃,则必须采用 操作。 吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用气体中各组分在吸收 剂中 的差异来达到分离的目的。 7、实际流体与理想流体的主要区别在于 ,实际流体柏努利方程与理 想流体柏努利方程的主要区别在于 。 8、传热的基本方式有 、 和 三种。热传导的基本定 律是 。 二、选择题(每题1分,共10分) 1、在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数数值 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C. 取决于相对粗糙度 D. 与粗糙度无关 2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 。 A. 停泵,向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C. 检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力 是否过大 3、液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面;B.从静压能大的截面流向静压能 小的截面; C. 从动能大的截面流向动能小的截面;D. 从总能量大的截面流向总能

量小的截面。 4、冷热两流体的对流给热系数相差较大时,提高总传热系数K值的措施 是 。 A. 提高小的值; B. 提高大的值; C. 两个都同等程度提高; D. 提高大的值,同时降低小的 值。
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5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用  方法来提高传热速率最合 理。 A. 提高蒸汽速度; B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度; C. 提高空气流速; D. 将蒸汽流速和空气流速都提高。 6、沉降室的生产能力与  有关。 A. 颗粒沉降速度和沉降室高度; B. 沉降面积; C. 沉降面积和颗粒沉降速度; D. 沉降面积、沉降室高度和颗 粒沉降速度。 7、离心泵的扬程是指泵给予( )液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m? 8、雷诺数的物理意义表示 。 A.粘滞力与重力之比;B.重力与惯性力之比; C.惯性力与粘滞力之比;D.压力与粘滞力之比。 9、为了减少室外设备的热损失,保温层外的一层隔热材料的表面应该 是 。 A. 表面光滑,色泽较浅 B. 表面粗糙,色泽较深 C. 表面粗糙,色泽较浅 10、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在,对冷凝给热系数α的影响是 。 A. 使α增加 B. 使α降低 C. 无影响 三、判断题(每题1分,共10分)(对的打√,错的打×) 1、离心泵开泵之前要先灌液,目的是防止气蚀现象发生。 ( 2、转子流量计能耗小,加工方便,可耐高温高压。( ) 3、多层圆筒壁稳定导热时,通过各层的热通量相等。( ) 4、流体流动类型有:层流、湍流、过渡流。( ) )

5、采用错流和折流可以提高换热器的传热速率。( ) 6、U形管压差计不能用来测设备或管路内的绝对压强。( ) 7、离心泵的轴功率一般随流量增大而增大,当流量为零时,轴功率亦 为零。( ) 8、多效蒸发过程中,效数越多,操作费少,但设备费增多。( ) 9、在定态流动中,各截面上流体的流速、压强等有关物理量不随时间和 位置而变。( ) 10、离心泵铭牌上标明的是泵在效率最高的主要性能参数。( ) 四、问答题(每题5分,共15分) 1、为什么液体的粘性随温度升高而减小,气体的粘性随温度升高而增大? 2、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果将 如何变化?为什么? 3、刚安装好的一台离心泵,启动后出口阀已经开至最大, 但不见水流出,试分析原因并采取措施使泵正常运行。
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四、计算题(共45分,每小题15分)
H H1 H2

1、 如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽, 两槽液面均恒定不变,输送管路尺寸为83×3.5mm, 泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表,真 空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m,压力表 安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为 36m3/h时,进水管道全部阻力损失为1.96J/kg, 出水管道全部阻力损失为4.9J/kg,压力表读数为 2.452×105Pa,泵的效率为70%,水的密度为1000kg/m3, 试求: (1)两槽液面的高度差H为多少? (2)泵所需的实际功率为多少kW? (3)真空表的读数为多少kgf/cm2?

2.在由118根252.5,长为3m的钢管组成的列管式换热器中,用饱和水 蒸汽加热空气,空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃,空气的 质量流量为7200kg/h,空气的进、出口温度分别20℃和60℃,操作条 件下的空气比热为1.005 kJ/(kg℃),空气的对流给热系数为50 2 W/(m ℃),蒸汽冷凝给热系数为8000 W/(m2℃),假定管壁热阻、垢 层热阻及热损失可忽略不计。试求: (1)加热空气需要的热量Q为多少? (2)以管子外表面为基准的总传热系数K为多少? (3)此换热器能否完成生产任务? 3、以某板框式压滤机在恒压条件下过滤含硅藻土的悬浮夜。过滤机的滤框尺寸 为810×810×25(mm),共有37个框。已测出过滤常数K=104m2/s,qe=0.01m3/m2, e=1s。若已知单位面积上通过的滤液量为0.15m3/m2,所用洗水量为滤液量的 1/5。求: 1) 过滤面积和滤框内的总容量; 2) 过滤所需的时间; 3) 洗涤时间;

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长沙理工大学试卷标准答案
课程名称:化工原理 A(一) 试卷编号:

1

一、填空题(每空1分,共20分)
小、小 2、静止的、连通着的、同一种连续的液体、皮托 3、H-Q、η-Q、N-Q、转速 4、1/4 5、并流 6、气体 、溶解度 7、实际流体具有黏性 实际流体柏努利方程中有阻力损失项 8、传导、对流、辐射 傅立叶定律

二、选择题(每题1分,共10分)
1、C 2、C 3、D 4、A 5、C 6、B 7、B 8、C 9、A 10、B

三、判断题(每题1分,共10分)(对的打√,错的打×)
2、× 3、× 4、× 5、× 6、√ 7、× 8、√ 9、× 10、√

四、问答题(每题5分,共15分)
答:流体的粘性是流体分子间的动量交换和内聚力作用的结果。液体温度增高时分子间内聚力减小,而动量交 换对液体的粘性作用是不大的,因此液体温度增高粘性减小。而气体分子间距较液体大得多,其粘性主要是由分 子间热运动造成的动量交换引起的,气体温度增高时,动量交换加剧,因此粘性增大。 2、答:水的导热系数比空气大,所以石棉泥受潮后保温效果变差。 3、答:原因可能有两个:其一,启动前没灌泵,发生气缚现象,此时应停泵、灌泵,关闭出口阀后再启动。其 二,吸入管路被堵塞,此情况下应疏通管路后灌泵,关闭出口阀,然后启动泵。

四、计算题(共45分) 1、解:(1)两槽液面的高度差H
在压力表所在截面2-2?与高位槽液面3-3?间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,得: 其中,

,

u 3=0, p 3=0, p2=2.452×105Pa, H 2=5m,

u 2=Vs/A=2.205m/s

代入上式得: (2)泵所需的实际功率 在贮槽液面0-0?与高位槽液面3-3?间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,有: 其中, , u 2= u3=0, p 2= p3=0, H0=0, H=29.4m 代入方程求得: W e=298.64J/kg, 故 , η=70%, 第1页(共 2 页)

长沙理工大学试卷标准答案
课程名称:化工原理 试卷编号: (3)真空表的读数 在贮槽液面0-0?与真空表截面1-1?间列柏努利方程,有: 其中, ,

H0=0, u0=0, p 0=0, H 1=4.8m,

u 1=2.205m/s

代入上式得, 2、解:(1) kJ/s (2) W/(m2℃) (3) m2 ℃ kJ/s,能够完成生产任务。

3、1) 过滤面积 A=2LBZ=2×0.81×0.81×37=48.6m2 滤框总容积 Vz=LBZ=0.81×0.81×0.025×37=0.607m3

2)过滤时间 (q+qe )2=K(+e) (0.15+0.01)2=10-4(+1) =255s 3)洗涤时间 w = 8(q+qe)qw/5K =8×(0.15+0.01)×0.15/(5×10-4)=348s

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