搜索
化工原理上册试题三题号一二三四五六七八％[一]1．多项选择题：（1）x01a05161①图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R＝R1；从B段流向A段测得U形压差计读数为R＝R2，若两种情况下的水流量相同，则。A．R1R2；B.R1＝R2；C.R1R2D.R1＝-R2②图示所表示的R值大小反映。A．A、B两截面间压差值B.A－B截面间流动压降损失C．A、B两截面间动压头变化D.突然扩大或突然缩小流动损失。参见附图：x01a161.t（2）x02a05093①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漩涡泵常用的调节方法是。A．改变吸入管路中阀门开度B．安置回流支路，改变循环量的大小C．改变压出管路中阀门的开度D．改变电源的电压（3）x03b05112①过滤常数K与以下因素无关。A．滤液的粘度B.滤浆的浓度C．滤饼在∆P＝1时的空隙率D.滤饼的压缩性②以下物理量与过滤面积的大小无关。A．过滤速率dV/dtB.单位过滤面积的过滤速率dV/（sdt）C．介质的当量滤液量VeD.介质在单位面积上的当量滤液量qe（4）x04b05039①在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。A．甲乙均合理B.甲乙均无理C.甲合理，乙无理D.乙无理，甲合理②已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度耐火砖的黑度。A．大于B.等于C.不能确定是否大于D.小于③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10％，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。A．壳程加折流挡板，增大壳程α值B.将原先的并流改为逆流流动以增大∆tmC．开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量D．开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力2．填空题：（1）t01b05024①流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为m/s，若流速增加为1m/s，则压强降为Pa。②一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h，测定该流量计进出口压力降为20mmHg7柱，当流量增加到1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？（2）t02a05008①离心泵的主要特性曲线有、、等。②往复泵的转速（往复次数）增加时，流量，扬程。（增大，变小，不变）（3）t03b05006①除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用、、等方法（列举三种方法）②旋风分离器性能的好坏，主要以来衡量，愈小，说明其分离性能愈好。（4）t04b05059①根据有无补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有、、、。②换热器中，热流体由200℃冷却到140℃，冷流体由20℃升高到35℃，热流体的热容量流率较小，则传热效率为：。[二]j01c20111如图所示，水通过倾斜变径管段（A－B），DA＝100mm，DB＝240mm，水流量为2m3/min，在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R＝20mm，A、B两点间的垂直距离为h＝0.3m，试求：（1）A、B两点的压差计等于多少Pa？（2）A、B管段阻力损失为多少mmHg？（3）若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化？参见附图：j01c111.t[三]j04c20113一套管换热器，外管为Ф83×3.5mm，内管为Ф57×3.5mm的钢管，有效长度为60m。用120℃的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油。蒸汽冷凝潜热为2205KJ/Kg。已知油的流量为7200Kg/h，密度为810Kg/m3，比热为2.2KJ/Kg·℃，粘度为5cP，进口温度为30℃，出口温度为80℃。试求：A）蒸汽用量；（不计热损）B）传热系数；C）如油的流量及加热程度不变，加热蒸汽压力不变，现将内管直径改为Ф47×3.5mm的钢管。求管长为多少？已知蒸汽冷凝传热系数为12000W/m2·K，管壁及污垢热阻不计，管内油的流动类型为湍流。[四]j03b10074一台BMY10型板框过滤机，过滤面积为10m2，过滤操作压差为2.5at（表压），过滤15分钟后得滤液量2.5m3（滤饼为不可压缩，介质阻力不计）。试问：（1）若该机生产能力为4m3/h，计算洗涤，卸料等辅助时间为若干？（2）若操作压差改为1.5at（表压），过滤时间和辅助时间仍不变，则生产能力将变为多少？[五]j05a10014在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为4.18KJ/Kg·℃。当地大气压为101.3KPa饱和水的性质为真空度，KPa温度，℃汽化热，KJ/Kg蒸汽密度，Kg/m391.345.323900.0679893.341.323980.05514化工原理上册试题三答案[一]1．多项选择题：（1）x01a05161①C；R1R2②AB两截面间压差ΔP/ρg＝R（ρ1－ρ）/ρ各2.5分（2）x02a05093①B②B各2.5分（3）x03b05112①D②D各2.5分（4）x04b05039①A②D③D2．填空题：（1）t01b05024①1m/s；20Pa②不变（2）t02a05008①Q－H；Q－N；Q－η②增大；不变各1分（3）t03b05006①重力沉降；离心沉降；过滤②临界直径的大小；临界直径各1分（4）t04b05059①固定管板式浮头式U形管式②0.333[二]j01c20111如图取3－3′面有P3＝P3′（1）P3＝PA＋ρgH①P3′＝PB＋ρg（H＋h－R）＋Rρ′g②①＝①有：PA＋ρgH＝PB＋ρg（H＋h－R）＋Rρ′gPA－PB＝ρgh＋R（ρ′－ρ）g＝0.3×1000×9.81＋20×10-3×（13.6－1）×1000×9.81＝5415.12PA（2）在1－1、2－2间列柏努力方程：以3－3′为基准面Z1g＋（PA/ρ）＋（uA2/2）＝Z2g＋（PB/ρ）＋（uB2/2）＋∑hf所以∑hf＝（Z1－Z2）/g＋（PA－PB）/g＋（uA2－uB2）/2因为Z1－Z2＝-hPA－PB＝ρgh＋R（ρ′－ρ）guA＝V/AA＝2/[60×3.14/4]×0.12≈4.25[m/s]uB＝V/AB＝2/[60×3.14/4]×0.242≈0.737[m/s]所以∑hf＝（Z1－Z2）/g＋（PA－PB）/ρ＋（uA2－uB2）/2＝－hg＋ρgh＋R（ρ′－ρ）g＋（4.252＋0.7372）/2＝[20×10-3×（13.6-1）/1]×9.81＋（4.252＋0.7372）/2≈11.23（J/Kg）所以换算成mmHgHf＝（∑hf/g）×（1000/13.6）＝（11.23/9.81）×（1000/13.6）＝81.92（3）若管路水平放置由P3＝P3′P3＝PA′＋ρgL①P3′＝PB′＋ρg（L－R）＋R′ρ′g②PA′＋ρgL＝PB′＋ρg（L－R）＋R′ρ′gPA′－PB′＝R′（ρ′－ρ）g由柏努力方程式得：Z1′g＋（PA′/ρ）＋（uA2/2）＝Z2′g＋（PB′/ρ）＋（uB2/2）＋∑hf′∑hf′＝（Z1′－Z2′）/g＋（PA′－PB′）/ρ＋（uA2－uB2）/2阻力损失不变所以有∑hf′＝∑hf（PA′－PB′）/ρ＋（uA2－uB2）/2＝（PA－PB）/ρ＋（uA2－uB2）/2所以PA′－PB′＝（Z1－Z2）/gρ＋（PA－PB）＝（PA－PB）－hgρ＝5415.12－0.3×1000×9.81＝2472.12（Pa）所以代入PA′－PB′＝R′（ρ′－ρ）g所以R′＝（PA′－PB′）/（ρ′－ρ）g＝2472.12/[9.81×（13.6-1）×1000]＝0.02m＝20㎜结论：R＝R′不变，（PA′－PB′）变小参见附图：j01c111.t[三]j04c20113（1）蒸汽用量Q放＝Wt＝2205×WKJ/hrQ吸＝W′Cp（t出－t入）＝7200×2.2×（80－30）＝7.92×105KJ/hrQ放＝Q吸所以W＝7.92×105/2205≈359.2Kg/hr（2）传热系数得计算由Q＝KAΔtmΔtm＝（（120-30）－（120-80））/ln（（120-30）/（120-80））＝50/ln（90/40）＝61.66℃所以Ki＝Q/AiΔtm＝7.92×105/[60×Л×（50/1000）×61.66]≈1363KJ/hr·㎡·℃＝378.8（W/㎡·℃）（3）1/Ki＝Ai/（α0A0）＋1/αi）1/αi＝1/Ki－Ai/＝1/378.8－50/（12000×57）Αi＝389.6W/㎡·℃速度增加：原速度U＝4V/（Л×0.052）管径变化后U′＝4V/（Л×0.042）所以U′/U＝0.052/0.042＝1.563原管径d＝0.05m变化后管径d′＝0.04d′/d＝0.04/0.05＝0.8所以αi′＝389.38×（U′/U）0.8/（d′/d）0.2＝389.38×（1.563）0.8/（40/50）0.2＝582.1W/㎡·℃1/Ki＝1/αi＋di/（α0d0）＝40/（12000×47）＋1/582.1所以Ki＝558.8W/㎡·℃由于Q＝KAΔtm所以Ai＝Q/KΔtm＝7.92×105×1000/3600/（558.8×61.66）＝6.385㎡又Ai＝ЛdiL所以L＝Ai/Лdi＝6.385/（3.14×0.04）＝50.8[四]j03b10074（1）Q＝V/（г＋г辅＋洗）所以Q＝2.5/（15/60＋г辅＋洗）г辅＋洗＝0.375hr＝22.5min（2）V2＝KA2г所以2.52＝K×102×0.25所以K＝0.25m2/hK′/K＝ΔP′/ΔP所以K′＝1.5/2.5×0.25＝0.15m2/hr（V′）2＝K′A2г′所以（V′）2＝0.15×102×0.25V′＝1.936m3Q′＝1.936/（0.25＋0.375）＝3.90m3/hr[五]j05a10014与真空度为91.3KPa相对应得绝压为101.3-91.3＝10KPa与真空度为93.3KPa相对应得绝压为101.3-93.3＝8KPa将绝压为10KPa的饱和水送至绝压为8KPa的空间，水温由46.3℃急速下降至41.3℃，这时要放出显热，使一部分饱和水汽化（即闪蒸）。因闪蒸而放出的显热＝12000×4.18（45.3－41.3）＝2006×102KJ闪蒸出水汽的流量＝2006×102/2398＝837Kg蒸汽水汽的体积=837/0.05514＝1518m3蒸汽