2011级化工原理试卷其中

1武夷学院期中考试试卷（2011级专业2012～2013学年第二学期）课程名称A卷考试形式闭卷考核类型考试本试卷共七大题，卷面满分100分，答题时间120分钟。题号一二三四五六七八总分复核人得分一、填空题：（本大题共7小题，每空1分，共20分）1.流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是抛物线型曲线，其管中心最大流为平均流速的0.5倍，摩擦系数λ与Re的关系为eR64。2.边长为0.5m的正方形通风管道，其当量直径为____________。3.悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到__重力___、浮力、阻力__三个力的作用。当此三个力的__平衡___时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为___沉降____。4.离心泵的主要部件有如下三部分:__壳体__,___叶轮__,___密封___.5.包有二层相同厚度保温材料的园形管道上，应该将_导热系数小的__材料包在内层，其原因是__减少热损失____，__降低壁面温度____。6.调节离心泵工作点的方法有改变泵的转速，车削叶轮外径，改变阀门开度。7.旋风分离器性能的好坏，主要以_分离因子_来衡量。_分离因子__愈小，说明其分离性能愈好。二、选择题：（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1.层流与湍流的本质区别是________。A.湍流流速层流流速；B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C.层流的雷诺数湍流的雷诺数；√D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。得分评卷人得分评卷人………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………系别专业（班级）姓名学号………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………系别专业（班级）姓名学号22.转子流量计的主要特点是________。A.恒截面、恒压差；B.变截面、变压差；√C.恒流速、恒压差；D.变流速、恒压差。3.4℃水在SI制中密度为________。A.1000kgf/m3√B.1000kg/m3C.102kgf·s2/m4D.9810N/m34.某泵在运行１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.检查进口管路有否泄漏现象D.检查出口管路阻力是否过大。5.离心泵铭牌上标明的扬程是指()A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程√D.效率最高时的扬程6.板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的_______。A.一倍B.一半√C.二倍D.四分之一7.降尘室的生产能力__________。√A.只与沉降面积A和颗粒沉降速度u有关B.与A,u及降尘室高度H有关C.只与沉降面积A有关D.只与u和H有关8.蒸汽冷凝时的热阻_______。A.决定于汽膜厚度√B.决定于液膜厚度C.决定于汽膜和液膜厚度D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响9.为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是_______。A.表面光滑，颜色较浅B.表面粗糙，颜色较深√C.表面粗糙，颜色较浅D.不能确定10.随着温度的升高，则。A、气体、液体粘度均减小B、气体、液体粘度均增大√C、气体粘度增大，液体粘度减小D、气体粘度减小，液体粘度增大三、计算题：（本大题共5小题，每小题10分，共50分）得分评卷人31.在试验装置中过滤钛白（2TiO）的水悬浮液，过滤压力为2kgf/cm3（表压），求得过滤常数如下：/sm10525K，23/mm01.0eq。又测出滤渣体积与滤液体积之比33/mm08.0c。现要用工业压滤机过滤同样的料液，过滤压力及所用滤布亦与实验时相同。压滤机型号为BMY33/810-45。机械工业部标准TH39-62规定：B代表板框式，M代表明流，Y代表采用液压压紧装置。这一型号设备滤框空处长与宽均为810mm，厚度为45mm，共有26个框，过滤面积为33㎡，框内总容量为0.760m3。试计算：（1）过滤进行到框内全部充满滤渣所需要过滤时间；（2）过滤后用相当于滤液量1/10的清水进行横穿洗涤，求洗涤时间；（3）洗涤后卸渣、清理、装合等共需要40分钟，求每台压滤机的生产能力，分别以每小时平均可得多少2TiO滤渣计。解：（1）一个操作周期可得滤液体积3m5.908.076.0ccVF框内总容量滤饼体积虚拟滤液体积：3m45.04501.0AqVee由过滤方程式：FeFFKAVVV222可求得过滤时间为：sKAVVVeFFF5.18143310545.05.925.9225222（2）最终过滤速率由过滤基本方程微分求得：smVVKAddVeF/1073.245.05.9210533)(233522终了洗涤速率为最终过滤速率的1/4。洗涤水量为：95.01.0FWVV洗涤时间sddVVWW13921073.295.0*4/43终了（3）操作周期为：sRWFC5.5606139260*405.1814生产能力：小时滤液/1.6/36003mVQCF；小时滤饼/488.008.01.6'3mcQQ42．用普通U型管压差计测量气体管路上两点的压力差，指示液用水，读数R为10mm。为了放大读数，改用双液体U型，指示液ρ01是含酒精40%的水溶液，密度为920kg/m3；指示液ρ02为煤油，密度为850kg/m3。问，此时读数应为多少？读数可以放大到多少？解：已知水的密度、40%酒精的密度和煤油的密度。可得：'21)(gRgRppCA已知R=10mm，于是mmRRCA143108509201000'，则读数放大倍数为3.14'CARR3．某烧碱厂拟采用重力沉降净化粗盐水，粗盐水密度1200kg/m3，粘度为2.310-3Pa·s，其中颗粒可看作球形，密度为2640kg/m3。求直径为0.2mm的颗粒的沉降速度。解：假设沉降属层流区，则mgudpp431042.2)12002640(81.902.0103.218)(18校核流型253.2103.2120002.01042.2Re34tptud原假设不成立。再设沉降属过渡区，则mgudptp46.116.034.04.16.116.04.04.11059.2])12002640(81.9)103.2(1200)153.002.0[(])()153.0[(校核流型70.2103.2120002.01059.2Re34tptud过渡区假设成立，dp=0.259mm即所求。54．ø38×2.5mm的钢管用作蒸汽管。为了减少热损失，在管外包扎保温材料。第一层是50mm厚的氧化镁粉，平均导热系数为0.07W/（m٠℃)；第二层是10mm厚的石棉层，平均导热系数为0.15W/（m٠℃)；若管内壁温度160℃，石棉层外表面温度为30℃，试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度？（钢管的导热系数λ1=45W/(m٠℃)）解：由公式可得：334223112412ln2ln2lnrrrrrrttlQ由题给条件知：t1=160℃；t4=30℃，r1=16.5mm，r2=19mm，r3=19+50=69mm，r4=69+10=79mm；λ2=0.07W/(m٠℃),λ3=0.15W/(m٠℃)查钢管的导热系数λ1=45W/(m٠℃)所以CttCrrlQQRtttmWlQ07.3607.6.307.607.6144.03.422ln/3.42144.093.21099.43016015.026979ln07.021969ln4525.1619ln3016043334343345．欲用离心泵将20℃水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为18m，泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱，压出管路全部阻力为3mH2O柱，泵的效率为0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许吸上真空高度为6m，问上述安装高度是否合适？（动压头可忽略）。水的密度可取1000kg/m3。解：如图取1－1，2－2截面，并以1－1截面为基准面，列柏努里方程得：H＝ΔZ＋∑hf(1–2)＝18＋1＋3＝22m∴N轴＝QHρ/（102η）＝(30/3600)×22×1000/(102×0.6)＝3kwHg允＝Hs允－u2/2ｇ－hf吸＝6－1＝5m＞2m∵Hg实＜Hg允∴安装高度合适。