化工原理A-1试卷B

1河北理工大学2006~2007学年第一学期化工原理A-1试卷B题号一二三四五总分得分得分评卷人一、填空题（每题2分，共20分）1、如下图所示虹吸装置。忽略在管内流动损失，虹吸管出口与罐底部相平，则虹吸管出口处的流速u=。2、流体流动时，管径和管长都不变，而流体的流量增加一倍（摩擦阻力系数可以认为不变，流动为湍流），则阻力增加的倍数为倍；若流动为层流，则阻力增加的倍数为倍。3、产生离心泵气缚现象的原因是；避免产生气缚的方法有。4、三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。在其他条件不变时，若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变，第二层与第三层的界面温度变。5、某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律，若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2，则u1u2；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u3u4。(填＞，＜，＝)6、某液体在一直管内（忽略进口段的影响）稳定强制湍流流动，该管内径为20mm，测得其对流传热系数为，现将管内径改为27mm，并忽略出口温度变2化对物性所产生的影响。⑴若液体的流速保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的倍；⑵若液体的质量流量保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的倍。7、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间____________，生产能力_____________。8、黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高倍。9、有一根φ219×6mm的无缝钢管，内外表面温度分别为300℃和295℃，导热系数为45W/(m.℃)，则每米裸管的热损失为W。10、离心泵的流量调节阀安装在离心泵出口管路上，关小出口阀门后，真空表读数，压力表读数。得分评卷人二、选择题（每题2分，共24分，答案必须写在下表内，否则不得分）1234567891011121、在一水平变径管路中，在小截面A和大截面B间连接一U形压差计，当流体流过该管段时，压差计读数R值反映（）。A.两截面间的压强差B.两截面间的流动阻力C.两截面间的动压头变化D.突然扩大或缩小的局部阻力2、如图所示，若甲管路总长（包括阀门当量长度）为乙管路的4倍，甲管内径为乙管内径的2倍。流体在两管中均呈层流，则甲、乙管内平均流速的关系为。A.u甲=u乙B.u甲=2u乙C.u甲=u乙/2D.u甲=u乙/433、离心泵调节阀的开度改变时，则()。A．不会改变管路性能曲线B.不会改变工作点C．不会改变泵的特性曲线D.不会改变管路所需的扬程4、如下图所示，一敞口容器底部连接等径的进水管和出水管，容器内水面维持恒定1.5m，管内水的动压头均为0.5m，则进水管的点A和出水管的点B的静压头之比为（）。A.1B.2C.3D.两者之间关系无法确定5、离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是（）。A.012ZZB.0fhC.0222122uuD.012pp6、某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内的空气，设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则此套管换热器内壁温度应是（）。A．接近空气平均温度B.接近饱和蒸汽和空气的平均温度C．接近饱和蒸汽温度D.无法确定7、在一个过滤周期中________。A．过滤时间越长生产能力越大B．过滤时间越短生产能力越大C．辅助时间越长生产能力越大ACB1.54D．为了达到最大生产能力，辅助时间越长相应地过滤时间也越长8、设降尘室的长、宽、高分别为L、b、H（单位均为m），颗粒的沉降速度为ut（m/s），气体的体积流量为Vs（m3/s），则颗粒能在降尘室分离的条件是。A.H/ut≥LbH/Vs；B.H/ut≤LbH/Vs；C.L/ut≤LbH/Vs；DL/ut≥LbH/Vs9、旋风分离器的分离效率随器身直径的增大而（）。A.减小B.增大C.不变D.不确定10、用板框式过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液83m，若再过滤20min可再得滤液。A.83m；B.43m；C.3.33m；D.11.33m11、一红砖平面墙厚度为500mm，一面温度为200℃，另一面温度为30℃，红砖的导热系数0.57W/(m.℃)，则距离高温面墙内350mm处的温度为（）℃。A.81B.83C.87D.10112、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却用，在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，宜采取（）流程。A.气体走管内，气体串联逆流操作B.气体走管内，气体并联逆流操作C.气体走管外，气体并联逆流操作D.气体走管外，气体串联逆流操作得分评卷人三、计算题（本题22分）用离心泵向密闭高位槽送料，流程如图所示。在特定转速下，泵的特性方程为：241056.742QH（Q的单位为m3/s），当水在管内的流量/sm01.03Q时，流动进入阻力平方区。现改送密度3kg/m1200的水溶液（其它性质和水相近）时，密闭容器内维持表压118kPa不变，试求：（1）输送清水时管路的特性方程。（10分）（2）输送水溶液时管路的特性方程。（3分）（3）输送水溶液时的体积流量。（4分）5（4）离心泵的有效功率。（5分）得分评卷人四、计算题（本题14分）用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液，测得过滤方程式为：V2+V=5×10-5A2θ，试求：（1）欲在30min内获得5m3滤液，需要边框尺寸为635mm×635mm×25mm的滤框若干个；（6分）（2）过滤常数K、qe、θe。（8分）得分评卷人五、计算题（本题20分）在一列管换热器中，管内的氢氧化钠溶液与管外的冷却水进行逆流传热，两流体均为湍流流动。氢氧化钠溶液的流量为1.2kg/s，比热容为3770J/(kg.℃)，从70℃冷却到35℃，对流传热系数为900W/(m2.℃)。冷却水的流量为1.8kg/s，比热容为4180J/(kg.℃)，入口温度15℃，对流传热系数为1000W/(m2.℃)。按平壁处理，忽略管壁和污垢热阻，忽略热损失。试求：（1）换热器的传热面积。（10分）（2）操作中，若冷、热流体初温不变，两流体流量都增大一倍，则冷、热流体的出口温度分别为多少？（10分）